理工科本研创新人才培养模式的构建

胡军 于浍 贾朝清

摘    要：针对重果轻过、重教轻引、重理轻创、重考轻评等教学问题，文章充分发挥基础学科的思维、理念、融合优势，面向国家战略需求，围绕创新人才过程培养的新体系、新方法、新平台以及创新人才评价等内容，开展探索和实践，突破人才培养瓶颈，建立能够主动适应和引领新经济发展的理工科创新人才培养“三二三四”模式，以期为高校理工科育人培养提供新的改革和实践思路。

关键词：理工科创新人才培养；基础学科优势；立德树人；“三二三四”模式

中图分类号：G642.0          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2024）02-0017-03

理工科研创新人才培养是推动建设创新型国家的根本，是教育事业发展的本质要求和不懈追求，关乎国家整体发展战略目标的有效实施。2013年，《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》的通过为高

校人才培养工作提供了发展指南，为理工科教育改革指明了前进方向[1]。党的二十大也明确指出，育人的根本在于立德，要坚持人才引领发展的基本方略，把培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人作为教育现代化的方向目标[2]。为了深入推进理工科人才培养模式创新，高校鼓励教师从培养目标制定、培养体系优化、培养平台搭建、评价体系建立等方面进行探索和实践，致力于全面提升人才培养质量[3-6]。

当前，全国高校在推进提高人才培养质量，促进高等教育与经济社会发展紧密结合的精神指导下，教学改革工作取得了显著成效[7-8]。然而，在培养过程中仍然存在着一些教学问题，诸如，欲速不达，重结果目标轻过程目标；授人以鱼，重知识传授轻方法引导；墨守成规，重传统理论轻创新成果；以偏概全，重知识考核轻综合评价等，这些教学问题归因于未能正确处理好“结果”与“过程”的关系，容易忽视基础学科教育在人才培养全过程中的重要性[9]。基础学科（文史哲、数理化生等）是知识“树状”结构图的根本，是知识大厦的基础，是认知世界、掌握自然规律的基础性工具，其发展有助于不断增强科学技术原创力，具有先导性和战略性地位。因此，应充分发挥基础学科的思维、理念、融合优势，围绕人才过程培养的新体系、新方法、新平台以及人才评价的新机制，开展探索实践，突破人才培养瓶颈。

一、关注重点内容，解决关键问题

对标创新型国家建设要求，以全过程培养、专业知识探索、创新意识探索、综合素质评价为着力点，以“三维目标、两大路径、三个平台、四项评价”为改革关键点开展探索实践，以期达到创新人才培养新标准（结构框图见图1），其解决关键问题如下。

（一）坚持注重“三维目标”

发挥基础学科的思维优势，设计系统性、规范性、递阶性的过程培养体系，铸牢创新人才培养的过程环节，注重创新人才培养的“知识、能力、素质”三维目标。在知识学习、研究探索、应用创新培养的各阶段，以学生为中心，构建“知识、能力、素质”三维目标培养体系，即在知识目标培养的基础上，强调能力和素质目标培养，让学生通过观察、思考、讨论、实验、推理等一系列過程发现问题、提出问题、研究问题和解决问题，培养学生的创新能力，并明确各环节的能力目标。素质目标聚焦勤奋刻苦和严谨求实的学风、善于质疑和独立思考的习惯以及正确的价值观、人生观和世界观的树立等方面，通过课程思政与专业知识的有机融合，培养学生具有创新型人才的综合素质。

（二）持续优化“两大路径”

发挥基础学科的理念优势，创新探究性、启发性、实践性的过程培养体系，落实创新人才培养的阶段环节，优化创新人才培养的“教学、思政”两大路径。持续优化教学育人路径，创新教学方式。针对课程特点，开

展线上线下、课上课下混合式教学，实现“学教融合”，强调学生“学”的主体地位，明确教师“教”的主体责任，打破传统教学模式下时间和空间对课堂教学的桎梏。持续优化思政育人路径，提出“课堂讲授—课后研讨—小组学习—翻转成效检验—科研探索与竞赛实践”的课程思政教学新模式，执行“灵活设计、主动探索、过程监控、信息反馈、问题改进”这一环环相扣、层层推进的质量监控路线，在全面落实思想政治教育与专业课程教学的基础上，达到提升学生理论素养和创新能力的目的。

（三）协同搭建“三个平台”

发挥基础学科的融合优势，构建专业性、交叉性、合作性的过程培养平台，优化创新人才培养的综合环境，完善创新人才培养的“科教融合、交叉协同、虚拟实验”三个平台。依托团队科研平台及教师科研课题，建立教学与科研互动模式，使教学过程与科研活动更加紧密结合，实现学生培养的科教融合。教师以研究方向和科研课题为来源提炼研究问题，学生以研究小组为单位自主选择问题，实行重点实验室、协同创新中心对学生全天开放式管理，并指导学生参与科研工作，提高实践能力。基于基础学科与应用学科的交叉融合，综合利用数学、计算机、自动化、管理科学等学科的重点实验室、协同创新中心等，搭建交叉协同平台，实现教师之间、学生之间、教师与学生之间的交流互动。搭建虚拟仿真实验平台，完善虚拟仿真实验项目，实现实地实验所不具备或者难以完成的教学功能。

（四）深入推进“四项量化评价”

实施评估主体与评估过程的多元化，建立“四项量化评价”体系，激发学生提升学习动力，挖掘学习潜能，改进学习策略，并使其在实践创新能力培养中发挥激励、引导、促进的作用。教学评价要以对学生创新能力考核为主，遵循科学性、多元性、开放性、主体性等原则。（1）基础理论评价。建立教改与考改联动的机制，从重在对知识掌握程度的集中式评价，转向重在对学生运用知识和创新知识的分布式评价。（2）学习品质评价。在传统的教师评价的基础上，增加对学生学习品质的评价，可由学生自我评价和学生间互评来体现。（3）实践创新评价。通过学科类科技竞赛、专业类科研实践活动（参加科研课题、学术会议等的表现以及科研成果的产出）考核学生的实践创新能力。

（4）思想政治评价。以学生学习风气、意志品质、学术道德等为评价依据，引导学生树立正确的核心价值观。在实施评价过程中，从关注结果的实效性向关注过程的合理性转变，使学生实现差异化、全方位的发展，从而达到保障人才培养质量的目的。

二、培养模式创新，改革具体举措

（一）坚持“三求理念”，融入思政教育元素，在实现过程目标方面下功夫

1.“三求理念”，打造融“知识获取能力”“创新实践能力”“价值塑造能力”于一体的课程体系，为理工科学生打下坚实的数理基础。

“求真”——课程内容突出理工融合。课程内容在专业理论基础上增加数学建模案例和工程应用实例的讲授，以解决问题为目标，遵循“从实际问题到专业理论再回到解决问题”的脉络，强化培养学生将数理知识应用于专业理论和将理论知识应用于工程实践的能力。

“求新”——教学方法坚持多措并举。教学方法采用多种方法的交叉融合，理论课堂教学侧重选用利于思维能力和学习能力培养的启发式、引导式、探究式等教学方法；应用实践教学侧重选用培养专业实践技能的演示法、案例法、练习法等教学方法。

“求变”——考核方式不再“一卷定成绩”。考核方式采取阶段考核与期末考核并行、知识评价与综合评价并重的方式，阶段考核包括重点章节后的开卷考试与自主学习环节的研究报告；期末考核为闭卷考试，重点考核学生对知识的综合掌握能力。彻底改革“一卷定成绩”的考核方式。

2.“立德树人”，融思政教育于人才培养全过程，加大课程思政建设力度，精心构建课程思政示范课程，打造课程思政教学团队，自建课程思政案例库，提高思政育人效果。

言传身教，塑造求真务实的人格品质。开展学术讲座、定期组会、谈心谈话、专家座谈等相关活动，打破师生间的距离障碍，使学生充分了解专家、导师在科研工作中求真务实的态度，学习他们勤奋、进取的人格品质。

聚焦前沿，培养勇于探索的人格品质。开设聚焦前沿的交叉学科课程，在注重传授系统的理论知识基础上，突出有实际背景的科学问题、技术方法、前沿手段及交叉学科研究方法，培养勇于探索、开拓创新的人格品质。

依托平台，夯实敢于担当的人格品质。聚合相近学科团队，搭建交叉融合交流平台，组织学科交叉科研实践活动，学生在参与团队科研实践中培养自主的担当精神、良好的协作能力、坚强的意志品质，塑造敢于担当的人格品质。

（二）立足“一自三权”，创新课堂教学模式，在加强方法引导方面做文章

理工科传统“灌输式教学”使学生被动接受知识，不利于其主动探索能力的培养，更不利于创新能力的培养。因此，教学中教师必须注重学生探索知识能力培养，精心设计教学方法，尊重学生志趣，赋予其一定自主权。

自主参与权——让学生自主参与教学环节。教师以教学平台与互联网作为第二课堂，在课前向学生发布学习任务，使学生了解课程背景，熟悉实际问题，并根据学生反馈及时调整课程安排，做到有的放矢。

自主探索权——让学生自主探索学习空间。教师采用线上线下相结合的教学方式，让学生以小组形式开展小型课题研究，并通过翻转课堂将研究成果向教師及其他学生展示，引导学生变被动学习为主动探索，做到科学引领。

自主选择权——让学生自主选择学习任务。教师设计“作业”内容，创新“作业”形式，提供针对不同培养定位的学习任务，使学生根据个人兴趣、目标规划主动选择，教师依据学生定位指导其自主确定发展目标，做到因材施教。

（三）抓实“两创培养”，提升教育教学质量，在推动创新成果方面见实效

1.“前沿交叉”——拓宽重点研究领域，强化科研创新能力培养。对标国家对理工科创新人才培养的内涵要求，坚持以学生发展为中心的教育教学理念，聚焦科研创新能力培养，优化学生科研能力培养环境。围绕基础学科与应用学科的交叉融合，综合利用数学、计算机、自动化、管理科学等学科的重点实验室、协同创新中心，搭建交叉协同交流平台，通过学术沙龙、合作研究，实现教师与学生的交流互动，培养知识与能力并重、素质与视野共育的高质量科研创新人才。围绕专业教学与学科研究的相互支撑，开设“系列专题讲座”“学术活动与学术报告”以及“学科现代研究方法”等创新课程，定期邀请国内外相关领域专家进行学术交流，举办“师生科技论坛”以及定期开展“研讨班”，帮助学生了解相关学科研究重点与热点，激发学生学习科学知识的兴趣和热情，培养学生独立的专业科研能力。

2.“环境建设”——创新实践育人情景，强化实践创新能力培养。在硬件环境建设方面，依托省级重点实验室和实验教学示范中心，为人才培养提供最优质的实验条件；依托教师科研成果搭建虚拟仿真平台，引入虚拟仿真实验，完善实地实验所不具备的或者难以完成的实践教学功能，让学生在虚拟实验中获得认知和实践能力。在软件环境建设方面，以各类科技竞赛和学术活动为依托，建立三个科技创新实践平台。一是以国内外学科竞赛为平台，制定相应的赛前指导训练计划，调动优秀的师资力量，指导学生参加相关科技竞赛，提高学生的实践创新能力。二是以国际国内学术会议、学术论坛等科技活动为平台，指导学生积极参加学术交流，促进学生实践创新精神向精英式发展。三是以团队师生科研实践为平台，组建学生科研兴趣小组，采取博士生带动硕士生、硕士生带动本科生、高年级带动低年级的跨级联动组织形式，充分发挥实践创新的联动作用。

（四）完善“创新机制”，坚持以质量为中心，在构建综合评价体系方面创亮点

从创新机制入手，坚持以质量为中心，建立科学的综合评价体系。一方面，建立适应创新人才培养的考核体系。牢固树立现代考试观念，突出能力和素质考核。在考试形式上，采取综合半开卷半闭卷考试、答辩、实验展示、综合报告等多元化的考核方法；在考试重点上，根据课程定位和目标要求合理把握，既注重基础理论考核，也注重能力、素质、创新等的考核；在考试安排上，改集中式考试为分布式考试，将考试按课程规定的考核要求，分布在教学、实验、研讨、科研活动中进行。另一方面，建立针对学生创新能力培养的评价体系。对学生进行创新能力评定，充分考虑知识学习能力（含自主学习、知识运用、知识创新）、科研实践能力（含提出、分析、解决问题能力）和应用创新能力（含专业实验、综合实践、交流展示能力）三个方面的指标及其权重，建立量化可操作的评价体系。

三、结论

针对由忽视基础学科教育在人才培养过程中的重要性，未能正确处理好“结果”与“过程”关系而引起的教学问题，应充分发挥基础学科的思维、理念、融合等优势，对标创新型人才培养要求，通过坚持“三求理念”融思政教育元素于教育教学，立足“一自三权”创新课堂教学模式，抓实“两创培养”，提升教育教学质量，以质量为中心构建综合评价体系等举措，提出能够主动适应和引领新经济发展的理工科本研创新人才培养“三二三四”模式，为高校理工科育人发展提供新的改革和发展思路。本文研究不仅为理工科专业教学改革提出改进方向，也为本研一体化贯通式人才培养工作的探索提供借鉴。

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[8]  黄飞.基础学科教育对高校“双一流”建设的作用——以数学学科为例[J].教育教学论坛，2019（12）.

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