翁國(guó)慶， 黃飛騰， 南余榮， 張有兵

(浙江工業(yè)大學(xué) 信息工程學(xué)院， 浙江 杭州 310023)

0 引言

當(dāng)前，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)已成為各國(guó)走向未來(lái)經(jīng)濟(jì)持續(xù)繁榮的必然選擇[1]。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和人才需求，必然要求高等院校的專業(yè)結(jié)構(gòu)和內(nèi)涵建設(shè)做出相應(yīng)調(diào)整。國(guó)家高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程實(shí)施意見(jiàn)中，明確提出支持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)建設(shè)，加強(qiáng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需人才培養(yǎng)[2]。

但與戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的科研平臺(tái)優(yōu)勢(shì)相比，我國(guó)高校在新興特色專業(yè)教學(xué)方面一般尚處于培育和建設(shè)階段。如何將已有的科研優(yōu)勢(shì)高效反哺相應(yīng)的教學(xué)資源，從而更好地促進(jìn)新興特色專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的提高和人才的培育，成為我國(guó)高校目前必須面對(duì)的迫切問(wèn)題，亟待深入研究和積極探索實(shí)踐。

1 新興特色專業(yè)和科研反哺教學(xué)

1.1 新興特色專業(yè)建設(shè)

與傳統(tǒng)專業(yè)教學(xué)相比，新興特色專業(yè)在專業(yè)建設(shè)、教學(xué)方式和人才培養(yǎng)模式等方面必然存在鮮明的特征?！靶屡d”：決定其建設(shè)內(nèi)涵必與國(guó)家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)高度結(jié)合，人才培養(yǎng)目標(biāo)要求更重視創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)；但其專業(yè)教學(xué)資源與平臺(tái)尚處于積極培育和建設(shè)的弱勢(shì)階段?！疤厣保阂馕吨撔屡d專業(yè)與國(guó)家、地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展特色具有很高的匹配度；同時(shí)建設(shè)實(shí)施主體在方向上應(yīng)具有較強(qiáng)的特色優(yōu)勢(shì)。

以浙江省高?！笆濉笔着屡d特色專業(yè)—我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)(新興特色方向：新能源發(fā)電及應(yīng)用、機(jī)器換人)為例：該專業(yè)依托浙江省一流學(xué)科和重點(diǎn)學(xué)科，教師團(tuán)隊(duì)具有較強(qiáng)的科研實(shí)力，近年來(lái)在新能源與智能電網(wǎng)、先進(jìn)制造機(jī)器換人等研究方向上取得了豐碩的高水平科研成果。近年，學(xué)院投資新建了功能完備的“新能源發(fā)電與智能微網(wǎng)”和“工業(yè)機(jī)器人”等實(shí)驗(yàn)平臺(tái)—這些科研資源和平臺(tái)與新興特色專業(yè)教學(xué)密切相關(guān)。

1.2 科研反哺教學(xué)理念

科研反哺教學(xué)，是指在高校的教學(xué)和科研這兩大重要職能中，優(yōu)先發(fā)展起來(lái)的科研活動(dòng)對(duì)發(fā)展相對(duì)緩慢的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行行之有效的幫助，以實(shí)現(xiàn)科研和教學(xué)兩者的共同發(fā)展[3]。在我國(guó)高校當(dāng)前普遍追求建設(shè)高水平研究型大學(xué)的氛圍下，部分高校和高校教師過(guò)分地強(qiáng)調(diào)科研本身，而忽視了科研對(duì)教學(xué)工作和人才培養(yǎng)的促進(jìn)作用[4]。

事實(shí)上，高校的教學(xué)與科研應(yīng)該并重、相輔相成。高校的科研本質(zhì)上應(yīng)該具有教育性，是否把有利于人才培養(yǎng)作為重要依據(jù)是高校和專職科研機(jī)構(gòu)的重要特征區(qū)別。因此，培養(yǎng)人才的共同目標(biāo)和最高價(jià)值追求，是高校及高校教師實(shí)施科研反哺教學(xué)的內(nèi)在核心動(dòng)力。

2 科研反哺教學(xué)多向融合機(jī)制

2.1 科研反哺教學(xué)多向融合機(jī)制架構(gòu)

以支撐學(xué)科的優(yōu)勢(shì)科研資源、專業(yè)教師的科研背景以及專業(yè)教學(xué)平臺(tái)現(xiàn)有的發(fā)展現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，從新興特色專業(yè)定位、培養(yǎng)方案和教學(xué)體系、課程建設(shè)、人才梯隊(duì)建設(shè)、實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)、創(chuàng)新性人才培養(yǎng)、教學(xué)資源和平臺(tái)、社會(huì)企業(yè)互動(dòng)交流等多向角度出發(fā)，形成新興特色專業(yè)方向優(yōu)勢(shì)科研資源轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源的多向融合高效反哺機(jī)制，對(duì)創(chuàng)新性、高素質(zhì)專業(yè)人才的培養(yǎng)產(chǎn)生明顯的效果。構(gòu)建的科研反哺教學(xué)多向融合機(jī)制如圖1所示。

圖1 科研反哺教學(xué)的多向融合機(jī)制

2.2 科研反哺教學(xué)多向融合機(jī)制分析

(1) 新興特色專業(yè)定位角度。以國(guó)家“十二五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃為導(dǎo)向，緊密結(jié)合行業(yè)和地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和人才需求，基于專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和內(nèi)涵建設(shè)需求，合理規(guī)劃新興特色專業(yè)定位。

(2) 培養(yǎng)方案和教學(xué)體系角度。依照大力培育和建設(shè)新興特色專業(yè)的目標(biāo)，科學(xué)調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，開(kāi)設(shè)支撐專業(yè)的新課程，并合理制定課程大綱和實(shí)踐環(huán)節(jié)。規(guī)劃教學(xué)平臺(tái)既要與專業(yè)教師科研方向具有較高的吻合度，又要符合學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和人才培養(yǎng)需求。

(3) 課程建設(shè)角度。統(tǒng)一專業(yè)教師思路，積極開(kāi)展課堂教學(xué)改革，有機(jī)融入與新興特色專業(yè)相關(guān)的科研資源和成果，推進(jìn)相關(guān)課程和教材建設(shè)。在相關(guān)課程教學(xué)中，積極鼓勵(lì)采用探究式、案例式等先進(jìn)教學(xué)方法；積極鼓勵(lì)專業(yè)教師結(jié)合科研經(jīng)驗(yàn)、成果授課，編寫合適的、有特色的相關(guān)講義和教材。

(4) 專業(yè)人才梯度建設(shè)角度。一方面考慮現(xiàn)有專業(yè)教師參與科研情況，合理安排理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)的人事安排，使課程教學(xué)能和學(xué)科前沿、科研實(shí)踐緊密聯(lián)系；另一方面考慮新興特色專業(yè)方向的教學(xué)和科研人才需求，在人才引進(jìn)需求報(bào)告中充分反映專業(yè)建設(shè)和教學(xué)需求。

(5) 實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)角度。一方面，投資新建適應(yīng)新興特色專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，且要充分考慮與現(xiàn)有傳統(tǒng)專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的有機(jī)融合；另一方面，基于現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，合理開(kāi)發(fā)、綜合利用，設(shè)計(jì)出更多適合專業(yè)教學(xué)的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，滿足學(xué)生課外科技創(chuàng)新實(shí)踐需求。

(6) 創(chuàng)新性人才培養(yǎng)角度。從以下幾個(gè)方面入手，包括：指導(dǎo)高水平課外科技活動(dòng)學(xué)生立項(xiàng)；支持學(xué)生積極參與教師科研項(xiàng)目；鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行開(kāi)放性實(shí)踐活動(dòng)等。

(7) 教學(xué)資源和平臺(tái)建設(shè)角度。規(guī)劃構(gòu)建科研和教學(xué)互動(dòng)為一體的跨平臺(tái)、多模式共用教學(xué)資源。內(nèi)容上、形式上均可實(shí)現(xiàn)專業(yè)教師、研究生、本科生之間的科研、教學(xué)資源互動(dòng)共享，使科研反哺教學(xué)具有堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)基礎(chǔ)。

(8) 與社會(huì)企業(yè)互動(dòng)交流角度。一方面，利用教師科研資源，與社會(huì)企業(yè)和專家人才進(jìn)行緊密合作，以企業(yè)實(shí)習(xí)、參觀、專家報(bào)告等多種形式進(jìn)行互動(dòng)交流；另一方面，結(jié)合科研進(jìn)行新興特色專業(yè)領(lǐng)域就業(yè)形勢(shì)、前景的輔導(dǎo)、宣傳，積極向企業(yè)推薦人才。

3 科研反哺教學(xué)多向融合機(jī)制實(shí)踐

3.1 我校新興特色專業(yè)定位

就全國(guó)而言，在“十二五”國(guó)家規(guī)劃的7大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中，“新能源”、“新能源汽車”、“節(jié)能環(huán)?！焙汀案叨搜b備制造”等產(chǎn)業(yè)均與我校電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)密切相關(guān)。

就浙江省和華東地區(qū)而言，由于人口密集經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，能源缺口巨大，新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)需求旺盛，是國(guó)家重要的新能源產(chǎn)業(yè)基地；也是先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，故近年來(lái)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、人工替代風(fēng)潮迭起。

經(jīng)過(guò)詳細(xì)調(diào)研，綜合考慮行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、學(xué)科科研優(yōu)勢(shì)、現(xiàn)有專業(yè)教學(xué)條件，結(jié)合浙江省能源消費(fèi)大省、先進(jìn)制造強(qiáng)省、新能源產(chǎn)業(yè)基地等行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，明確我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)發(fā)展“新能源發(fā)電及應(yīng)用”、“機(jī)器換人”兩大新興特色方向，并因此正式獲批浙江省高校“十二五”首批新興特色建設(shè)專業(yè)[5]。

3.2 跨平臺(tái)、多模式教學(xué)資源建設(shè)

一方面，結(jié)合學(xué)科、研究所、創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等建設(shè)，整理和匯集可以和新興特色專業(yè)教學(xué)共用的資料，以此豐富教學(xué)資源內(nèi)容；另一方面，利用精品課程、教學(xué)網(wǎng)站、課程博客等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，建立具有豐富教學(xué)資源、教學(xué)科研互動(dòng)功能為一體的跨平臺(tái)、多模式教學(xué)資源平臺(tái)，如圖2所示。

圖2 跨平臺(tái)、多模式教學(xué)資源建設(shè)

3.3 課堂教學(xué)方法改革

新興特色專業(yè)，決定其教學(xué)內(nèi)容方面應(yīng)具有知識(shí)前沿性、多學(xué)科知識(shí)交叉應(yīng)用性，人才培養(yǎng)方面更重視創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)等[6]。傳統(tǒng)以“教”為主的課堂教學(xué)不能有效地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。為此，我們嘗試將課程教學(xué)的教學(xué)空間由單一的“課堂教學(xué)”拓展為由“第一課堂”和學(xué)生課外“第二課堂”共同組成的協(xié)調(diào)機(jī)制。圖3顯示了開(kāi)展“第二課堂”學(xué)習(xí)的多種形式和內(nèi)容。

圖3 “第二課堂”學(xué)習(xí)的形式和內(nèi)容

以智能電網(wǎng)領(lǐng)域重要的“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課程為例。針對(duì)課程各章節(jié)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合相關(guān)交叉學(xué)科知識(shí)，合理設(shè)置了一系列開(kāi)放探究型課題，以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、提升其創(chuàng)新實(shí)踐能力，如表1所示。學(xué)生需要根據(jù)自己興趣和能力評(píng)估，分組選擇完成其中若干個(gè)課題，按要求進(jìn)行課外科技文獻(xiàn)的查閱、課題討論、方案論證、設(shè)計(jì)實(shí)踐，最后分批完成開(kāi)放性的課題答辯和討論。

3.4 教學(xué)和科研實(shí)踐平臺(tái)融合

將新建的新能源發(fā)電及智能微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與原有的電氣專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行優(yōu)化和整合，實(shí)現(xiàn)科研資源和教學(xué)資源的融合共建，如圖4所示[7]。該方案優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)資源，降低了建設(shè)成本，除了可開(kāi)設(shè)原有專業(yè)課程常規(guī)實(shí)驗(yàn)外，還開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出“新能源發(fā)電及應(yīng)用”新興特色專業(yè)的一系列開(kāi)放探索型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以滿足學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)需要，這些項(xiàng)目包括：太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電特性研究、新能源發(fā)電運(yùn)行控制、微電網(wǎng)的調(diào)度和能量管理、電動(dòng)汽車接入對(duì)微網(wǎng)影響等。

表1 開(kāi)放探究型技術(shù)課題設(shè)置

圖4 原有的和新建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)融合結(jié)構(gòu)

3.5 學(xué)生課外科技創(chuàng)新實(shí)踐

新興特色專業(yè)人才培養(yǎng)的重要特征之一，是更重視學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)、重視多學(xué)科交叉知識(shí)的融合。為此，全方位地積極組織和鼓勵(lì)學(xué)生參與各種類型課外科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)：

(1) 自2009年起，專業(yè)學(xué)生積極參與各類科技

競(jìng)賽，并獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)15人次，全國(guó)二等獎(jiǎng)及其他省二等獎(jiǎng)以上50余人次；

(2) 積極申報(bào)各類科技創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，在教師指導(dǎo)下獲得國(guó)家級(jí)和省級(jí)課題10多項(xiàng)；

(3) 積極鼓勵(lì)專業(yè)學(xué)生參與科研活動(dòng)，積極發(fā)表學(xué)術(shù)論文、申請(qǐng)各類專利。

4 結(jié)語(yǔ)

在高校新興特色專業(yè)建設(shè)中，引入科研反哺教學(xué)的建設(shè)理念，構(gòu)建科研反哺教學(xué)的多向融合機(jī)制是十分有益的。本文介紹的科研反哺教學(xué)的多向融合機(jī)制可有效促進(jìn)新興特色專業(yè)的教學(xué)資源和平臺(tái)建設(shè)，提高教學(xué)水平和效果，提升學(xué)生多學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，對(duì)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)產(chǎn)生明顯的效果，進(jìn)而使其適應(yīng)國(guó)家和地區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對(duì)高層次專業(yè)人才的知識(shí)和能力需求。

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