新工科背景下“三结合”科教融合育人模式的探索与研究

解志文 高 旭 冯永军

辽宁科技大学机械工程与自动化学院，辽宁 鞍山 114051

新工科建设是我国主动适应和引领新经济发展，为21世纪工程教育挑战提供中国智慧、作出中国贡献的重要举措［1-5］。为培养未来工业和社会需求的技术人才，工科毕业生在满足工程教育认证标准和要求的同时，还需具备新工业革命时代和创新经济发展需要的基本工程素质。新工科计划对人才培养提出全新要求，探索建立适应新工业革命时代和创新经济发展需要的人才培养模式，已成为新工科建设核心任务之一。新工科教育改革已成为研究热点和高校发展的核心课题，探索建立适应新工业革命时代和创新经济发展需要的人才培养模式迫在眉睫［6］。

一、传统教学模式科教融合存在的问题

科教融合是高校面临的老大难问题，存在着科教融合制度体系不健全、科教融合教学模式不完善、科教融合评价体系不科学等问题，长期阻碍教师科研反哺教学工作的开展，使得高校普遍存在科研学科建设与本科人才培养“两层皮”现象。分析原因主要是理念落后、创新不足，导致教育管理体制僵化、科研至上和轻视教学研究，导致教学与科研分离，教学内容与工程实践分离，人才培养工程意识、工程能力和工程师素养缺失，专业知识应用困难，不同学科交叉困难，直接造成毕业生无法适应未来工作和产业发展需要。对我国高校人才培养质量提升、内涵发展和新工科建设具有极大的负面效应［7］。因此，解决高校科教融合的问题已刻不容缓。

二、新工科背景下科教融合整体化人才培养模式，是培养新工科人才的重要途径

随着新工科教育研究与实践的深入，新工科教育可概括为“五新”：

（一）新理念：工程教育要贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，全面创新工程教育观。立德树人，培养具有综合人文素养和卓越工程能力的现代工程技术人才。

（二）新模式：一是借鉴符合国情的国际上成功的工程教育模式；二是综合国际工程专业认证要求的知识、能力和职业素质；三是根据产业和现代工程师职业需求，将创新创造创业能力贯穿到人才培养全过程中，营造创新型工程师培养生态系统，培养从研发、设计、建造到运行的多元化、创新型现代工程技术人才。

（三）新方法：根据工程教育新模式需求，创新工程教育、教学培养方法和手段。

（四）新内容：要求教学和学习内容特别是涉及快速发展的工程科技领域专业内容应及时更新，体现当前科技发展新成果和新知识。

（五）新质量：工程教育必须具有国际竞争力，代表国际最先进水平和最高质量标准。

传统工程教育模式、教学方法已不能适应新产业新经济发展需求。全面构建科教融合体系，构建符合新工科“五新”体系是高校培养适应新经济需求人才的必备条件。新工科建设已成为高校综合改革和推进内涵建设的核心任务。基于新理念，建立科教融合育人体系推进人才培养质量提升，已成为新工科建设核心课题之一［8］。科教融合一体化育人模式，构建起面向工程需求的培养体系，在人才培养理念、模式和方法上系统创新，符合新工科“五新”要求，为构建深层次改革提供理论支撑，起到创新示范和引领作用。

三、“三结合”科教融合复合式育人模式的构建

新工科背景下“三结合”科教融合复合式育人模式聚焦新工科建设新理念、新模式和新方法，以构建“科教融合复合式育人模式”为核心研究内容，依托科研平台和学科团队，通过构建“本研结合”“学用结合”“研创结合”之“三结合”体系，创建“科教深度融合协同育人”新理念，构建“创新型工程师培养复合式生态系统”新模式，开辟“创新人才个性化培养机制”新方法，解决科教融合难题，为新工科建设提供深度研究成果，为新工科人才培养提供新模式新方法，提升新工科建设质量和效益。推进科教深度融合开展体系和制度建设，为新工科背景下高校综合性改革提供理论和方法支撑，解决科教融合体制机制弊端，科教融合研究基础薄弱和创新方法不足，高校管理模式和考核评价体系不健全不科学等问题。

（一）建立“本研结合”贯通式人才培养新模式

以“本研贯通”新理念重构本科生培养新模式，优化人才培养体系，拟定培养目标和课程体系，开展课程内容和教学过程改革。

为优秀学生提供本研贯通式培养环境，打通本研通道，全面提升优秀学生研究能力和创新能力。重点解决传统培养模式本科生研究基础薄弱，研究能力缺失，创新意识和能力不足及优秀本科生个体能力发掘不够，上升通道不畅，能力发展“天花板”问题。

建立特殊培养计划，本着研究基础前移宗旨，优化培养计划，拟定新的培养目标。建立研究课程体系，根据培养目标需要，增设相关课程。优化调整有关课程内容，将研究培养落实到教学中。拟定学生遴选管理方案，制定选拔、管理、教学、考核方案，理顺体制机制，打通“本研结合”通道，培养过程实现“本研结合”贯通。开展人才培养，结合专题培训和研究实践，开展优秀人才研究能力培养，奠定进阶学习基础，实现参与项目的本科生研究能力显著提升，顺利考研获得进一步深造机会。

（二）建立“学用结合”个性化人才培养机制

以“创新创业”理念改革传统人才培养模式和方法，通过创新团队建设和个性化训练，开展专业基础知识和专业知识全方位应用训练，为广大本科生提供创新设计平台与环境。

重点提升知识学习目标性、专业性、针对性，培养学生知识应用能力，全面提升人才培养质量。重点解决传统教学模式产生的学用分离、目标模糊、动力不足问题，知识应用、知识综合和创新能力低下、工程意识淡漠、工程能力不足、与就业需求脱节等问题。

构建稳定的创新训练团队，建立“学用结合”培养机制；吸纳本科生加入团队开展创新训练，参加省级以上专业大赛获得奖励。

制定机制和制度，建立创新团队建设、管理、经费、运行及学生选拔、指导、成果管理等制度，规范“学用结合”创新训练活动形式和运行模式。由教师团队牵头，结合研究方向与学生专业、专业竞赛主题，建立创新团队，确定研究领域和方向、课题，明确训练目标任务。按照既定方案开展学生吸纳和遴选工作，根据创新团队布局组建训练小组，明确训练内容、目标和要求。

（三）建立“研创结合”科教融合人才培养新模式

以科研项目为载体，通过科研平台和学科团队构建学生培养新环境，构建学生开展研究专业生态，构建教师科教融合新体系。

通过科研要素下移和开展研究型教育，为学生提供研究基础、研究能力和创新意识提升培养环境，助推学生工程能力和人才质量提升。重点解决传统教学模式下学生研究环境、创新平台缺失问题，学生创新载体不足、研究兴趣低下问题，学生工程伦理教育缺乏、团队合作和项目管理能力等综合素养培育缺失问题。

确定机制建立模式，建立课题项目小组，由项目负责人牵头，结合研究项目、方向和学生专业，建立研究团队，吸纳本科生加入，规范“研创结合”研究训练形式和运行模式，确定研究领域和方向、课题，明确训练目标任务。学生选拔，按照既定方案开展学生吸纳和遴选工作，根据研究团队布局组建研究小组，明确研究内容、目标和要求。开展研究训练，根据既定机制制度，在项目负责教师带领下，增加科研环节，系统开展研究培训和训练，实现学生研究与课题完成有效衔接，达到系统、全面和专业训练目标，实现成果输出，提升学生研究能力，实现论文和专利成果发表和获批，科研项目中本科生贡献逐步提升。

（四）建立“科教深度融合复合式”人才培养模式的理论和方法体系

围绕高校科教深度融合领域存在的体制机制问题，从学生、教师和学校管理三个维度开展探索，研究建立科（研）教（学）深度融合体制机制建设理论，为开展综合改革提供参照。解决科教融合体制机制弊端、科教融合研究基础薄弱和创新方法不足问题，高校管理模式和考核评价体系不健全、不科学等问题。

通过理论、方法研究，构建新模式新体系，破解传统人才培养模式不适应新工科建设要求的问题。通过开展深层次的研究、探索和实践，将创新理念、创新模式和创新方法落实到人才培养全过程，获得切实的理论和方法成果，助推人才培养质量提升、人才培养模式改革和高校体制机制优化与建设，为高校新工科建设作出贡献。

实践成果凝练与总结，围绕学生管理、培养体系、培养过程、教师科研、教师教学和质量评价、教师绩效评价、教师管理等内容，将开展“三结合”科教融合人才培养工作中形成的模式、机制和制度进行凝练总结，固化成具有普遍指导意义的模式制度，为构建以科研平台和学科团队为支撑，以“三结合”科教融合模式为体系，以固化体制机制为管理规范的“复合式”育人体系提供理论和方法支撑。将固化的体制机制形成研究报告，为推进新工科建设和实施综合改革提供理论、方法和经验支撑，推动形成“三结合”科教融合复合式人才培养模式。

四、“三结合”科教融合方案成果检验

（一）参与项目部分优秀本科学生研究能力显著提升，顺利考研获得进一步深造机会，培养过程实现“本研结合”贯通。

（二）依托科研平台和学科团队，构建稳定创新创业团队，建立“学用结合”培养机制；吸纳大量本科学生加入团队开展创新训练，参加省级以上大赛，获得奖励。

（三）依托科研项目和学科团队，建立项目小组开展创新研究和技术攻关，吸纳本科生加入，实现论文和专利成果发表和获批，实现科研项目中本科生贡献逐步提升。

（四）从学生、教师和学校管理三个维度，获得学生管理、培养体系、培养过程、教师科研、教师教学和质量评价、教师绩效评价、教师管理等领域的机制制度建设成果，形成研究报告，为学校开展综合改革提供参照。

（五）在本校其他科研平台和学科团队推广项目成果，开展实践工作；通过交流，在其他高校开展成果应用。验证成果有效性和可推广性，实现成果的示范和引领。

五、结语

（一）通过本项目的探索与实践，揭示了新工科核心要素“新理念、新模式和新方法”内涵及之间关系，建立了理论体系的逻辑起点，对项目实践的事实和经验进行分析和提炼，以科教融合体系建设为基础，构建新工科要素之间关系，建立中国新工科教育的部分系统理论和创新模式。

（二）“三结合”理论和复合式理念，破解了科教融合开展人才培养的诸多难题，形成新理念、新模式和新方法，为新工科建设提供新模式和新方法，“本研结合、学用结合及研创结合”覆盖了各层次本科生创新人才培养需求，直接面向模式建设、体制机制改革、培养方法优化和人才培养实践，深入底层，直面深层次问题，产生直接效果。

（三）破解管理壁垒，从多个维度针对体制开展系统理论和方法研究，为高校推进科教融合综合改革提供理论和实践支撑。项目实施，不仅仅是模式建立、方法改革，同时从学生、教师和学校管理三个维度研究学生管理、培养体系、过程管理、教师科研、教师教学和质量评价、教师绩效评价、教师管理等领域体制建设。通过制度固化改革成果，为高校管理改革和职能转变提供样本，为破解新工科建设体制机制藩篱作出贡献。