新工科背景下导师制人才培养模式探索

韦 然 宋 芳 陈瑞娟 杜敬鑫

1.北京社会管理职业学院（民政部培训中心），北京 102600

2.天津工业大学，天津 300387

为主动应对新一轮科技革命和产业变革，加快培养新兴领域工程人才，改造升级传统工科专业，主动布局未来战略必争领域，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，并在2017 年发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》，强调在人才培养方面要总结卓越工程师教育培养计划、CDIO 等工程教育人才培养模式改革经验，开展深化产教融合、校企合作的体制机制和人才培养模式改革研究与实践，探索新工科建设的新理念、新标准、新模式、新方法、新技术、新文化。

在新工科背景下，本文结合生物医学工程专业的培养目标和专业特色，制定以培养医学信号检测及仪器方向的高端专业人才为目标、注重多学科交叉的本科生合作导师计划，利用学生课余时间开展项目制的科研和自学计划，探索工程创新人才培养模式新路径。

1 背景介绍

导师制是一种突破固有的传统班级授课制限制的教育教学制度，在师生双向选择的基础上，导师根据学生的兴趣、爱好和专业基础，结合技术发展、社会需求和自身科研内容，帮助学生制定个性化方案，开展个性化教育，并在生活、思想、心理和学习等方面进行全面的引导、疏导和指导，从而提高学生的综合能力。导师制是人才培养模式的创新。

导师制最早起源于15 世纪英国牛津大学的“新学院”，是一种给每位学生配备导师，并由导师对学生的学习、品德和生活等方面进行个性化指导和人才培养的制度。2005 年，《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》提出，有条件的高校要积极推行导师制，努力为学生全面发展提供优质和个性化的服务。部分高校开展了不同形式的导师制建设和改革[1-4]。

在实际的实施过程中，存在以下问题，本科生导师制缺乏相关部门的规范性引导，各高校相关的管理条例和制度不完善，缺乏对于导师的选聘要求、师生的职责内容、考核奖惩方式等的统一规定。一方面，高校教师教学科研任务重，单独与学生面对面交流的时间不足，为本科生提供服务的时间不够，且缺乏相应的激励机制。另一方面，由于缺乏相应的学分或奖励机制，学生参与项目的积极性和持续性不高，并且部分学生在参与项目过程中存在功利倾向，不注重对自身能力的提升。因此本科生导师制工作在实施过程中未能取得预期效果。

2 新工科导师制的设计思路

生物医学工程专业结合生物、医学、数学、电子、人工智能和互联网技术等多个领域，形成以培养医学信号检测及仪器方向的高端专业人才为目标、注重多学科交叉、强调工程技术和实践能力的培养模式。本文针对具有多学科交叉特色的生物医学工程专业，围绕“新工科”的内核和要求，通过对专业课程体系的梳理和总结，将理论教学、实践教学、创新创业训练与教师科研、校企合作等结合，针对本科生开展具有专业特色的合作导师计划，在第二课题建设中使用项目管理思维规划来管理各个环节，促进导师计划的推进。本项目的实施是将教育教学、实习实践、创新创业培训和教师科研活动、企业人才需求紧密联系，为新工科背景下的工程教育提供改革思路和实践经验，探索工科专业创新人才培养模式的发展新路径。

2.1 研究思路

以行业、职业的需求，即岗位胜任力为出发点，以学生毕业所需要的知识、能力和职业素养为落脚点，倒推专业人才培养目标，建构人才培养的过程，积极探索个性化的课程体系与实践教学内容。围绕需求侧岗位要求，学校、教师和学生三方协同，合力开展教育教学工作，让学生具备未来就业的能力。

以学生未来岗位胜任力为培养标准。学校方面，主要围绕教学、科研和专业建设方面探索培养学生职业素养的有效路径；教师方面，主要围绕科研和教学开展工作，并不断将科研成果融入教学内容中；学生方面，通过开展德育教育、构建知识体系、培养项目技能和提升实践能力等方面的培育活动，提升自身的能力和水平。

梳理需求侧未来岗位的要求，学校、教师和学生围绕知识结构、能力结构和职业素养3 个方面确立培养目标，通过将基础技能、工程思维和综合能力培养细化到专业实习实践教学体系中，开展生物医学工程教育培养模式的探索和实践。

如图1 所示，生物医学工程专业的教学体系中，主要有基础技能、工程思维和综合能力3 个部分的实验实践教学活动。

图1 生物医学工程专业本科生实习实践教学体系构架

2.2 具体措施

生物医学工程专业导师计划包括导师与学生通过双选方式组成合作小组，导师根据自身研究方向及学生情况，与学生一起制定四年的学习、科研及自学计划。合作小组定期开展各种形式、内容不限的活动。参与学生需要按照制定好的计划和时间节点完成工作及任务。

本科生导师计划是按照项目管理思路构建的学生培养体系，充分考虑市场未来岗位要求以及教师、学生和学校的需求，制定合理的规章制度来保障项目规范和持续运行。如图2 所示，根据项目管理的流程，本项目制定了本科生导师计划全周期的表格模版，包括合作协议、合作项目计划书、合作过程管理和合同计划变更等内容。其中，合作协议包括承诺书、声明；合作项目计划书包括计划内容、培养计划、制定WBS 和预期目标；合作过程管理包括会议纪要、里程碑记录和最终成果；合作计划变更包括学生退出声明、合作内容变更和导师变更。

图2 本科生导师计划全周期的表格模板

在实际运行中，参与学生加深了对专业的了解，形成学习目标和计划，能力较强的学生可以更早地参与到各类型创新创业大赛中。导师可以通过与个别学生的互动，及时了解学生动态，解答学生在学习、生活中的疑惑；通过退出和候补机制激励和调动了参与学生探索和学习新知识的能力。

2.3 项目开展情况

生物医学工程专业本科生导师计划自2012 年起开始尝试，最开始通过导师科研项目招募、本科生竞赛等方式开展本科生的科研训练工作。自2018 年起，由项目负责老师将生物医学工程学科特色与项目管理课程的学习经验相结合，开展本科生导师计划项目工作。每年秋季学期，由项目负责老师开展宣讲活动，介绍计划和导师情况。

项目运行以来，招募2018 级本科生45 人，2019级本科生71 人，2020 级本科生75 人，2021 级72 人，2022 级81 人，如表1 所示。

表1 本科生导师计划参与人数

2.4 项目成果

在大学一年级组织的硬件初级训练环节，本科生导师计划项目支持学生社团开展了一系列的活动，成立了创曦讲师团，为大学一年级学生开展硬件培训，并在学习中建设了《博而思—硬件基础知识学习》课程，共完成36 个章节，21 个视频的制作（视频总时长219 min）。

2.5 项目改进

项目执行期间，每年根据学生和导师的情况进行多项改进。针对学生的反馈意见，修订学生预选信息表格，细化学生填报内容。优化导师信息，增加导师对学生的基本要求内容。调整计划宣讲时间，由每年12 月改为9 月新生入学后。调整导师和学生双选机制，鼓励学生直接与导师面对面交流。细化学生阶段性总结报告内容，并对年度总结实行电子化，提升管理信息收集能力。2022 年后在计划中引入目标与关键成果法（objectives and key results，OKR）管理模式。

2.6 项目总结

本科生导师计划项目分别从导师评价、学生管理评价和学生自我评价方面进行了总结。

在导师评价方面，参与学生对专业课程的学习动力有明显提升，本科生参与竞赛的人数增加，科研的积极性也有所提高，部分优秀的本科生可直接参与到导师科研工作中。在学生管理评价方面，学生心理健康状态有所改善，自主学习意识提高，通过与导师的交流，树立正确的世界观、人生观和价值观。学生对职业规划有了更清楚的认识。在学生自我评价方面，在入校时学生可通过参与合作计划项目了解本专业的情况，也可根据自己的兴趣选择一个科研方向进行初步的科研思维培训。学生自己参与竞赛的准备时间增多，有助于提高竞赛的成绩；在考研复试环节，凭借四年的科研经历和学习经验，学生具备了更高的科研素养。

本项目的实施是学生和导师的自愿行为，参与的比例超过50%，但未达到100%。参与学生在学科学习、科研思维和综合能力等方面得到提升。在与学生的接触和沟通中，对教学体系进行了进一步的改革和完善。但每年有将近15%～20%的学生未提交年度报告，放弃了该计划。导师与学生的沟通和管理机制方面尚未健全，且该导师计划仅有一位老师负责，管理和数据跟踪不到位。

3 展望

未来计划以生科院工程教育创新实践中心为平台，以学院电子协会和导师科研成果为抓手，以产学研用和教学实践内容为助力，突出学院在医学电子诊疗技术方面的实训特色，利用项目管理专业人士资格认证（project management professional，PMP）和OKR 来管理和整体推进学生的合作导师计划。

大一阶段，建立低年级组导师团队，配合系部开展各项主题活动，帮助学生熟悉专业领域知识和大学课程学习方法，提高自学能力，提升综合素质，开展个性化职业教育规划活动。以导师的科研成果为基础，设计适用于低年级实训的硬件电路原型，由学院电子协会成员、低年级研究生和导师组成教学辅导小组，开展本科生的课外电子电路实践活动，提升学生在硬件电路设计、嵌入式系统开发、软件算法等方面的能力。大二阶段，根据前一阶段OKR 任务情况，与科研领域导师开展双选活动。正式进入“ME+合作导师计划”，由合作导师负责学生的学习、科研规划和日常管理。大三阶段，主要进行计划变更和日常管理工作，跟踪计划全过程。大四阶段，开展包括客观数据收集、导师和学生的问卷调查等工作，评估计划结果，开展计划的改进工作。

4 结语

本科生合作导师模式是工科专业教育教学培养体系的补充，参与导师和学生都是利用课外的时间开展该计划，这对师生提出了更高的要求。对导师来说，需要花费额外的时间和精力从零起对学生开展全方位的培训。对学生而言，需要高度的自律性和强大的自学能力。该模式为探索创新人才培养模式的新路径提供了思路与方向，有助于培养具有专业能力的人才，满足新工业背景下的人才需求。