新工科视角下产学研协同创新育人体系构建与实施路径探究

刘艳丽 贝翠琳 王莹莹 董现玲 许士奇

摘 要：着眼于新工科对学生实践、创新能力及团队合作等要求，将产学研协同创新的理念融入医工交叉专业人才培养中，明确培养目标和要求，并设计相应的实践环节、开发产学研项目案例库、共建科研、实习基地，构建产学研协同育人合作平台，为学生提供实践机会和项目支持，更好地培养具有创新能力和实践能力的高素质应用型人才。

关键词：新工科；产学研；协同创新；产业项目；创新实践

Abstract：Focusing on the requirements of new engineering for Students' practice，innovation ability and team cooperation，the concept of cooperation and innovation of Industry，University and Research Institute is integrated into the training of crossdisciplinary talents，and the training objectives and requirements are clearly defined，it also designs relevant practice links，develops case base of productionstudyresearch projects，coconstructs scientific research and practice bases，and constructs cooperative platform of productionstudyresearch cooperation to provide students with practice opportunities and project support，better training with innovative ability and practical ability of highquality applicationoriented personnel.

Keywords：New Engineering；Production、learning and research；Collaborative innovation；Industrial projects；Innovation practice

1 研究背景

“新工科”是我國在新时代背景下工程教育改革面临的重大战略选择。国家“十四五”规划纲要对“中国制造2025”、创新驱动发展战略等国家重大战略提出了更高要求，迫切需要培养大批“新工科”科技人才。产学研协同创新模式是学校与企业、科研院所合作、共同培养人才的一种教育模式，是高等院校强调技术创新、提高人才培养质量、推进高等教育改革与发展的一项重要举措［1］。纵观国外发达国家如日本、美国等科技成果转化率高达80%，而我国每年的科研成果数量规模虽然庞大，但成果转化率却极少，实现产业化的比例则更少［2］。因此从国家战略实施科教兴国，提出了产学研协同创新新要求。

近年来国内综合性大学如清华大学、上海交通大学、浙江大学等积极推动产学研合作，与众多企业建立了长期稳定的合作关系，开展了大量的科研合作项目。同时，注重实践教学，开设了一系列实践性课程和项目，为学生提供了丰富的实践机会。国内发达地区的高校如广州、深圳等城市结合医学电子、大数据等方向开展产学研合作，取得了较好效果［3］。可见，通过产学研协同创新，积极引导科学研究符合产业发展与应用的创新需求，有利于提高科技成果转化率，形成产学研一体化的协同创新机制，真正让科学技术成为第一生产力，最终实现科技发展与产业升级。

研究内容开展符合国家新工科发展战略要求的工科专业实践型、应用型且具有创新精神的人才的培养，以产学研合作为突破口，加强校企医合作与协同创新，加强对区域科研生产联盟的支持，充分发挥企业在创新中的优势和作用，协调促进地方经济发展。

2 专业发展现状

学校于2004年开始医工交叉学科人才培养，2016年招收生物医学工程本科专业学生，专业培养体系严格对照《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》的要求，通过审慎分析、认真论证，结合我校学科发展，全面合理地加以制定和完善，培养应用型交叉人才。此两个工科专业作为我校发展医科大学目标的战略新兴专业，进一步加强学科的软硬件建设，并深化与各附属医院、临床研究学院和各生物医学研究机构的合作和产学研转换机制，探索医工结合的生物医学工程专业发展的创新模式。2021年开始了医学信息工程专业首届招生。两个医工交叉专业，前者侧重于现代医学仪器和信号研究，后者侧重于医学信息大数据和医疗现代化，研究目标明确。

在建设过程中，虽依托丰富的医学学科教学资源及临床设备实践等优势，但由于校本特点理工科学科体系不完善，人才培养中也发现了一些问题，如学生工程技术底层基础不扎实，医工融合开展不足；师资队伍建设不完善，学生创新实践培养不足等［4］。近年来，我校针对地方医学院校培养医工融合人才存在的短板，深入调研，进一步深化教学改革，加大教学投入，改善教学环境，加强队伍建设，充分发挥医学院及附属医院、地方相关企业等资源优势，积极探索产学研协同创新育人体系，形成了完备的学科和专业建设思路。

3 建设与实施

3.1 产学研协同创新育人理念融入学科专业建设

“学科跟着产业走，专业围着需求转”，学科和专业的发展离不开产业需求［4］。生物医学工程产业范围极广，涉及多个领域，包括医疗设备和仪器、生物材料、生物传感器、医学成像技术、生物信息学、生物制药、人工智能等［5］，衍生出医工交叉学科方向众多，医疗器械、医学信号分析以及各种医学影像的相关技术，课程冗杂但不尽深入，不便于形成完善的知识体系。为了进一步加强人才培养质量，需进一步做好顶层设计，规划通专融合课程体系。以生物医学工程专业为例，专业人才培养遵循OBE理念，以“生物、医学、工程学”多学科交叉融合的人才培养模式为核心目标，整个培养进程分为通识教育、学科基础教育、专业教育及创新创业教育模块。在这一设计中，基于产学研协同创新理念增加行业或企业项目作为选修模块，邀请企业、医院等行业专家参与人才培养方案修订，实行订单式培养，针对不同的岗位需求进行相应的学科知识调整。依据目前校—企—医合作实际，增设放射物理、生物医学材料3D打印两方向选修课程，旨在促进培养以产业需求为基础的人才培养方式，全面推进新工科建设，推动“医工结合”成果转化落地。

3.2 聚焦实践，构建产学研协同育人平台

加强实践实训项目设计，构建基于学校、科研及临床实习基地、企业资源整合的产学研创新协同育人平台和培养机制。以服务地方产业需求的问题解决为导向、以提高学生创新创业能力为目标，注重学生个性化培养与应用能力培養。

首先是校内实训平台建设，包含基础课程实验、专业课程设计实训以及电子电工技能训练。在校内教学实训基础上，不断推动校企合作平台延展，加大学生创新创业训练力度，实习创业、毕业实践，丰富企业课题研究等多种方式。在这一过程中，基于产学研合作推动师生交流与教学实践的资源共享、共建、共同实施。促使专业人才培养更具科学性，极大地满足当前行业发展及市场需求。

3.3 以项目合作为抓手，完善产业级案例库设计

与以往不用，将人才培养过程中的基础实验、综合实验、创新实验等实践环节系统设计，以产业项目方式分阶段实施，在这个过程中本着学生“早实践、重思考”的原则从入学阶段即接触工程实践，实践中不断学习和思考，培养学生如何发现问题，发现有正确的、有现实意义的问题并且去解决的能力。打造强化进阶式“四级项目”教学实践全流程设计，贯穿整个人才培养全程（下图），强化综合性和设计性实验。低层级项目以验证性实验为主，通过课程群（二级项目）进行系统串联，最后由一级综合项目拔高学生的综合能力。在创新体系构建中，依据培养要求系统打造智能仪器、智能影像、康复增材制造、医疗大数据等实训环节。

产学研协同创新实践实施路径图

在这一过程中，一、二级产业项目案例是引导实施的关键。结合现有研究方向设计了六个产业项目，并延伸与专业核心课程对接，将关键技术、方法等融入专业基础与专业课程教学中（表1）。

3.4 “双导师制”教学、“双师结构型”人才培养

高校教师普遍存在长期脱离产业发展的问题［6］，可据实践教学工作需要及本地产业特点，努力建设素质优良、结构合理、专兼结合的“双师结构型”的实践教学队伍，拓展地区内的行业人员建立兼职教师资源库，实现人力资源共享，打造了一支专兼结合的创新创业实践师资团队。同时学生在选择专业培养方向后，实行企业和学校或医疗机构“双导师制”指导和管理，将学校内部的教师和行业内的专业人士结合起来，共同为学生提供教学和实践指导。

在这种模式下，学校的教师负责传授学科知识和基础理论，而专业人士则负责教授实践技能和行业经验。学生在课堂学习的同时，还能通过与专业人士的互动，了解实际工作场景和行业要求。

通过“双导师制”“教学双师型”人才培养，学生可以获得更全面的教育和培养，他们不仅能够学到理论知识，还能够了解实际应用和解决问题的能力。高校教师可以接触更多产业，提高教学的实用性和针对性，使学生更好地适应未来的工作环境。

3.5 效果评价和成果推广

开展创新效果的评价机制的研究，学校、医院和企业对各项实践环节建立相应的评价和认证机制，对学生在项目实践和生产实习中的学习情况进行评价和认证，包括项目成果评估、实习报告评价等。在这一过程，需细化各个环节的评价指标，与专业人才培养方案中科学与学术领域、专业能力领域、健康与社会领域、职业精神与素养领域的各方面要求对应设计，全面提高学生培养实效。

同时，积极推动校企共建跨学科交叉平台，如产学研交叉学院、技术创新中心等，进行跨学科合作与交流，为学生提供跨学科的学习和研究环境，并将学生在产学研协同创新中的成果总结凝练，通过技术转移、成果展示等方式应用到实际问题中，推动产学研协同创新的发展。

结语

产学研协同创新是高等学校培养应用型人才的重要途径，它能够提高学生的实践能力和创新能力，并不断推动科研成果的转化和产业化，从而为社会经济发展提供有力支撑。

参考文献：

［1］赵元弟，朱丹，丁明跃，等.新工科背景下生物医学工程专业科研训练培养体系探索［J］.实验室研究与探索，2021，40（1）：144147.

［2］刘有军，南群.论中国高等院校生物医学工程本科专业的核心竞争力［J］.北京生物医学工程，2021，40（3）：314317.

［3］肖飞，林熙，刘小文，等.基于创新创业理念的“产学研”一体化教学模式在基础医学教育中的研究与实践［J］.教育教学论坛，2020（1）：194197.

［4］刘娜，刘靖，杨画，等.地方高校生物医学工程专业培养的实践和思考［J］.继续医学教育，2022，36（6）：2124.

［5］林国勇，熊志文.产学研一体化的高校大数据实验室建设研究［J］.电脑编程技巧与维护，2020（2）：6466+106.

［6］常宏宏，赵志换，高文超，等.新形势下工科教师工程实践能力的培养和提升策略——以制药工程专业为例［J］.化工高等教育，2021，38（5）：138142.

项目基金：河北省高等教育教学改革研究与实践项目（2022GJJG317）：新工科视角下产学研协同创新育人体系构建与实施路径研究

作者简介：刘艳丽（1983— ），女，满族，河北滦平人，硕士研究生，讲师，研究方向：专业教育教学改革、医学信号与图像处理。

*通讯作者：许士奇（1972— ），男，满族，河北承德人，博士研究生，副教授，研究方向：专业教育教学改革、3D打印医学应用。