理工結(jié)合與創(chuàng)新教育深度融合研究生培養(yǎng)模式研究與探索

郝利麗，王強(qiáng)，宋勝浩，白永強(qiáng)，蔣太善，楊旭，姜繼玉

摘 要：理工結(jié)合與創(chuàng)新教育融合是培養(yǎng)具有扎實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型應(yīng)用人才的有效途徑，理工結(jié)合與創(chuàng)新教育的深度融合具有內(nèi)在契合性，將二者緊密結(jié)合，既能夯實(shí)創(chuàng)新教育的底層建筑基礎(chǔ)，又能促進(jìn)理科與工科的深度融合。故分析兩種教育的內(nèi)在聯(lián)系，針對我校光學(xué)工程專業(yè)研究生，從理工結(jié)合與創(chuàng)新教育的契合原理、理工結(jié)合與創(chuàng)新教育深度融合研究生培養(yǎng)的課程體系建設(shè)、授課教師隊(duì)伍搭建及保障體系等方面進(jìn)行研究與探索，構(gòu)建理工結(jié)合與創(chuàng)新教育深度融合的研究生培養(yǎng)新模式。

關(guān)鍵詞：理工結(jié)合；創(chuàng)新教育；深度融合；研究生；培養(yǎng)模式

中圖分類號：G64? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2023）21-0003-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2023.21.001

理工結(jié)合概念最早是由康普頓提出的。北京郵電大學(xué)任曉敏教授在1999年提出了高等教育理工深度結(jié)合教育模式［1］。之后多所高校開展了以“理工結(jié)合”為主題的教育改革，其終極目標(biāo)就是理工相互促進(jìn)，多學(xué)科協(xié)同發(fā)展，協(xié)同創(chuàng)新［2］。創(chuàng)新教育最早由20世紀(jì)初期的奧地利經(jīng)濟(jì)學(xué)家熊彼特提出。到了70年代，創(chuàng)新教育得到了前所未有的發(fā)展，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)［3］。創(chuàng)新教育在20世紀(jì)80年代初期才逐漸傳入我國，在90年代，國家清晰地指出了創(chuàng)新教育的目標(biāo)和要求，把創(chuàng)新教育引向一個新的階段［4］。上述兩種教育模式是相互聯(lián)系的，只有將這兩種教育模式相互融合，研究它們的契合原理、課程體系建設(shè)、教師隊(duì)伍搭建及保障體系，才能更好地為多學(xué)科交叉與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究生教育體系添加新的動力和活力。

一、理工結(jié)合與創(chuàng)新教育的關(guān)系

學(xué)科交叉對促進(jìn)科技創(chuàng)新非常有效，理工結(jié)合能有效地促進(jìn)科學(xué)發(fā)展，只有發(fā)展科學(xué)才能進(jìn)行科技創(chuàng)新（包括跨學(xué)科創(chuàng)新和協(xié)同創(chuàng)新），科技創(chuàng)新就有提高社會生產(chǎn)力的可能。創(chuàng)新的基礎(chǔ)是充分掌握良好的跨學(xué)科知識，因?yàn)閯?chuàng)新需要不同學(xué)科間的相互滲透，從而才能產(chǎn)生創(chuàng)新思維的火花，然后通過不斷加工改進(jìn)最后達(dá)成目標(biāo)。理工結(jié)合更加有助于科技創(chuàng)新，通過科技創(chuàng)新才能使科技取得進(jìn)步，生產(chǎn)力得到提高，經(jīng)濟(jì)獲得提升，從而壯大綜合實(shí)力。理工結(jié)合教育和創(chuàng)新教育緊密相連，將二者有機(jī)融合能更好地促進(jìn)理工科研究生教育發(fā)展，理工結(jié)合與創(chuàng)新教育融合的碩士研究生培養(yǎng)模式符合國家對專業(yè)學(xué)位研究生教育的要求和現(xiàn)代社會發(fā)展的規(guī)律。

在新時(shí)代中國特色社會主義偉大建設(shè)中，創(chuàng)新越來越成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心和內(nèi)在動力。然而，創(chuàng)新的源泉應(yīng)該是扎實(shí)的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)，需要理工結(jié)合的助力，只有理工結(jié)合和創(chuàng)新教育有機(jī)融合才能更好地培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新應(yīng)用型人才。

二、理工結(jié)合教育和創(chuàng)新教育的契合原理

（一）科學(xué)精神與人文情懷并存

高校應(yīng)清楚認(rèn)識到，無論哪種教育模式，其出發(fā)點(diǎn)“科學(xué)精神”是不應(yīng)動搖的，是人才培養(yǎng)的核心內(nèi)容，科學(xué)精神是所有教育模式的共同目標(biāo)，理工結(jié)合和創(chuàng)新教育也不例外?？茖W(xué)精神是教育的出發(fā)點(diǎn)和目標(biāo)，人文情懷的培養(yǎng)則是學(xué)生走入社會、融入社會的基本素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生時(shí)不要將學(xué)生的思想僅僅束縛在科研領(lǐng)域，要鼓勵學(xué)生積極進(jìn)入社會、了解社會，并積極參與社會中的各項(xiàng)事務(wù)，做到科學(xué)精神與人文情懷并行培養(yǎng)，使學(xué)生成為社會真正需要的創(chuàng)新人才。因此，科學(xué)精神和人文情懷的培養(yǎng)是研究生教育不可缺少的，是理工結(jié)合與創(chuàng)新教育融合的必要環(huán)節(jié)。

（二）堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”

任何教學(xué)模式都是以教師為引導(dǎo)，以學(xué)生為中心的教學(xué)活動，活動的主體是學(xué)生，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，充分考慮學(xué)生的個體差異和個性特征。教學(xué)活動應(yīng)該給學(xué)生創(chuàng)造足夠的發(fā)展空間和寬松的環(huán)境，保證教學(xué)活動自由和學(xué)術(shù)交流自由，這是理工結(jié)合與創(chuàng)新教育融合的基本前提和重要基礎(chǔ)。開展理工結(jié)合與創(chuàng)新教育融合的研究生教育的基本理念就是始終堅(jiān)持“以研究生為中心”，提倡教學(xué)自由、學(xué)術(shù)研討自由，這種理念不僅能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、想象能力、創(chuàng)造能力和質(zhì)疑精神，還能為加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流奠定夯實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）理論與實(shí)踐結(jié)合，注重學(xué)科交叉

研究生的理工結(jié)合與創(chuàng)新教育融合是一個系統(tǒng)的復(fù)雜工程，它不僅要與社會、市場等外部環(huán)境建立廣泛聯(lián)系，還要更加注重與教育系統(tǒng)內(nèi)的各個因素間的橫縱關(guān)聯(lián)。在教學(xué)實(shí)施過程中，理論與實(shí)踐相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)科研和教學(xué)相互促進(jìn)，科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)的健康、有序和持續(xù)發(fā)展，做到既全面發(fā)展又辯證統(tǒng)一。此外，學(xué)科交叉、學(xué)科滲透和學(xué)科融合將會更為深刻和更為廣泛地影響創(chuàng)新性研究成果的誕生。學(xué)科交叉、理工交叉是創(chuàng)新教育的必然結(jié)果，是培養(yǎng)跨學(xué)科人才的重要途徑，同時(shí)也是培養(yǎng)高質(zhì)量，強(qiáng)素質(zhì)、復(fù)合創(chuàng)新型人才的必然選擇。

三、建立理工結(jié)合與創(chuàng)新教育深度融合研究生培養(yǎng)的課程體系

為了真正實(shí)現(xiàn)從學(xué)歷教育到能力本位的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)深入化、具體化的研究生全面素質(zhì)教育，研究生的教育目標(biāo)應(yīng)更加強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論建設(shè)，加強(qiáng)創(chuàng)新意識培養(yǎng)、創(chuàng)新精神激發(fā)、創(chuàng)新思維和能力培養(yǎng)，使創(chuàng)新重新回到研究生教學(xué)本位。

在研究生創(chuàng)新教育體系中，基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)無疑是非常重要的環(huán)節(jié)。為此，應(yīng)針對研究生基礎(chǔ)理論薄弱環(huán)節(jié)開展課程，但課程的設(shè)置并非本科課程的簡單延續(xù)，甚至重復(fù)，應(yīng)突出其創(chuàng)新性、學(xué)術(shù)性和應(yīng)用性的特點(diǎn)。建立適合理工結(jié)合與創(chuàng)新教育深度融合的課程體系是實(shí)施該教育模式的必要條件，該課程體系根據(jù)學(xué)科的發(fā)展方向和目標(biāo)，深入研究課程間關(guān)系，既要重視本專業(yè)學(xué)科，又要加強(qiáng)理工交叉學(xué)科建設(shè)。針對東北石油大學(xué)光學(xué)工程專業(yè)研究生課程大綱，建立了理工多學(xué)科融合的課程體系。在課程體系方面深層次地梳理了學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)必修課程和專業(yè)選修課程的自然銜接關(guān)系，形成全新的理工融合的創(chuàng)新型教育課程體系。

專業(yè)基礎(chǔ)課設(shè)置了激光原理，高等光學(xué)；光纖通信原理，非線性光學(xué)，光波導(dǎo)理論；量子光學(xué)以及工程光學(xué)四類理論基礎(chǔ)課。按照專業(yè)基礎(chǔ)課的設(shè)計(jì)分類，相應(yīng)地調(diào)整了專業(yè)必修課和專業(yè)選修課的設(shè)置類別。對應(yīng)于專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)必修課也設(shè)置了四個門類，分別是：光電檢查技術(shù)，微弱光信號檢查及處理，光電圖像處理；光纖傳感技術(shù)，光孤子通信技術(shù)，渦旋光通信技術(shù)；量子通信原理，腔光力學(xué)，量子傳感技術(shù)；光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，光學(xué)測井技術(shù)，激光器設(shè)計(jì)。同樣，專業(yè)選修課也分別設(shè)置了四個類型：現(xiàn)代信號處理技術(shù)，光電功能材料；現(xiàn)代傳感器原理，非線性動力學(xué)；量子計(jì)算，量子度量；應(yīng)用光學(xué)，介觀表征儀器原理。圖1給出課程體系示意圖。

從圖1中可以看出，專業(yè)基礎(chǔ)課大致分為光學(xué)類，光傳感類，量光類及工程光學(xué)類，這幾類基礎(chǔ)課都是以理論研究為突出特點(diǎn)的，主要是注重培養(yǎng)學(xué)生的理論基礎(chǔ)。專業(yè)必修課分別設(shè)置了信號檢測和圖像處理類，光纖傳感及光通信類，量子通信和量子傳感類以及光學(xué)設(shè)計(jì)類。這些必修課是專業(yè)基礎(chǔ)課的應(yīng)用拓展，著重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)踐能力，是結(jié)合理論基礎(chǔ)課而設(shè)立的實(shí)踐課，理論與實(shí)踐自然融合，自然統(tǒng)一。另外，為了鞏固前述課程的基礎(chǔ)和加強(qiáng)科技前沿動態(tài)的引領(lǐng)，選修課中分別設(shè)置了現(xiàn)代信號處理和傳感的新進(jìn)展，引入了與量子相關(guān)的科技前沿理論，增設(shè)了應(yīng)用光學(xué)類和非線性動力學(xué)類等基礎(chǔ)課程，這部分內(nèi)容起到查漏補(bǔ)缺的作用，學(xué)生可以根據(jù)自己的研究方向、所選基礎(chǔ)課和必修課的不足，有目的地選擇適合自己方向的課程。

課程的調(diào)整，使得物理與電子工程學(xué)院光學(xué)工程類研究生課程體系更具條理性和針對性，課程設(shè)置結(jié)構(gòu)更合理，課程間的知識點(diǎn)前后銜接更加緊密，課程間的過渡更和諧。課程體系的設(shè)置使得理論和實(shí)踐自然銜接，達(dá)到了水到渠成的功效。課程體系的設(shè)置也體現(xiàn)了研究生培養(yǎng)方向，即信號檢測類、光傳感類、量子信息類和光學(xué)設(shè)計(jì)類四個方向。因此，這種按照培養(yǎng)方向創(chuàng)新地將理論課與實(shí)踐課渾然天成的課程體系是呼應(yīng)新工科背景下創(chuàng)新教育目標(biāo)的，是新時(shí)代背景下教育創(chuàng)新的具體體現(xiàn)。

四、建立素質(zhì)過硬的研究生授課教師隊(duì)伍

渾然天成的課程體系需要素質(zhì)過硬、結(jié)構(gòu)合理的教師隊(duì)伍。在課程教學(xué)過程中，教師的教學(xué)能力和實(shí)踐教學(xué)能力直接影響著研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)水平。要保證教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才，教師就必須擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的理論功底，教師在加強(qiáng)理論功底的同時(shí)，還應(yīng)注重下基層、企業(yè)一線，完成相關(guān)實(shí)踐項(xiàng)目。物理與電子工程學(xué)院有理論功底雄厚的物理類教師和實(shí)踐能力強(qiáng)的工程類教師。然而，在以往的研究生培養(yǎng)方式下，物理類的教師只為物理方向的研究生上課，工程實(shí)踐類教師只為工科類研究生上課，理論與實(shí)踐完全脫離，造成這種狀況的客觀因素是系與系間缺乏溝通。根據(jù)這種現(xiàn)狀，我們整合了教師資源，系與系間進(jìn)行了友好溝通，根據(jù)研究生專業(yè)方向和課程體系設(shè)置要求，專業(yè)基礎(chǔ)課教師由具有扎實(shí)理論功底和豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的物理系教授和副教授承擔(dān)，必修課由光學(xué)工程專業(yè)的具有豐富實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教授和副教授承擔(dān)，同時(shí)配備相應(yīng)的助教來協(xié)助教學(xué)實(shí)踐任務(wù)。選修課中根據(jù)課程的性質(zhì)來選擇合適的教師。在課程教學(xué)過程中，教師們各負(fù)其責(zé)，責(zé)任明確，相互配合，教學(xué)達(dá)到理論與實(shí)踐相互促進(jìn)的效果。通過教師隊(duì)伍的整合，教師間既增加了溝通，又增進(jìn)了友誼，還可以取長補(bǔ)短，增強(qiáng)了教師隊(duì)伍的綜合實(shí)力。這些措施增強(qiáng)了教師隊(duì)伍基礎(chǔ)知識的廣博度，加深了專業(yè)知識的精深度，增進(jìn)了導(dǎo)師隊(duì)伍的創(chuàng)新度建設(shè)，因?yàn)橹挥芯哂猩詈裰R基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的教師隊(duì)伍才能更好地展開創(chuàng)新教育，更能推動創(chuàng)新人才的培養(yǎng)和創(chuàng)造。

五、建立適合理工結(jié)合與創(chuàng)新教育深度融合研究生培養(yǎng)質(zhì)量保障體系

為了有效提升教學(xué)質(zhì)量，保障教學(xué)秩序的順利高效實(shí)施，全方位高質(zhì)量地保障體系是必要的，也是必需的。除了建立完善的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督和各種規(guī)章制度等常規(guī)保障體系外，更重要的是建立模塊負(fù)責(zé)制教學(xué)保障體系。具體內(nèi)容是根據(jù)研究方向和課程體系的要求，將研究生的所有課程分為三個模塊，分別是理論教學(xué)模塊、實(shí)踐教學(xué)模塊和創(chuàng)新教學(xué)模塊。模塊間相互聯(lián)系，相互滲透，交相呼應(yīng)。每一個教學(xué)模塊都指定教學(xué)負(fù)責(zé)人和具體參與教學(xué)的成員，一般模塊負(fù)責(zé)人都是院內(nèi)相應(yīng)領(lǐng)域的知名專家和學(xué)者。模塊負(fù)責(zé)人全面負(fù)責(zé)本模塊課程體系的整體統(tǒng)籌安排，各方面的教學(xué)工作協(xié)調(diào)，組織開展定期的教學(xué)研討。三位模塊負(fù)責(zé)人之間互相溝通，相互學(xué)習(xí)，相互交流。通過這樣的設(shè)置，教學(xué)過程中理論和實(shí)踐密切聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的新型教育模式。各個模塊的教學(xué)成員必須自覺遵守本模塊的各項(xiàng)制度，積極主動參與教學(xué)和教研活動，按要求完成各階段教學(xué)和教研任務(wù)。所有教學(xué)人員做到認(rèn)真學(xué)習(xí)現(xiàn)代教育理論，了解高等教育教學(xué)的意義，自覺轉(zhuǎn)變觀念，加強(qiáng)業(yè)務(wù)素質(zhì)的培訓(xùn)和研究水平的提高。同時(shí)教學(xué)人員應(yīng)有較強(qiáng)的責(zé)任感和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，認(rèn)真履行自己的職責(zé)。

六、結(jié)語

理工結(jié)合是多學(xué)科交叉的教學(xué)形式，更是創(chuàng)新和創(chuàng)造的源動力。創(chuàng)新教育和教育創(chuàng)新需要多學(xué)科的融合交叉，學(xué)科間的交流、融合和碰撞能產(chǎn)生創(chuàng)新的火花。夯實(shí)的理工基礎(chǔ)和創(chuàng)新教育的融合是提高研究生創(chuàng)新能力的必由之路，更是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的必然選擇。大學(xué)應(yīng)加強(qiáng)教學(xué)模式的動態(tài)調(diào)整，以多學(xué)科融合的創(chuàng)新型教育模式來提升研究生的綜合能力，使得高層次、高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)上一個新的臺階。

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［責(zé)任編輯 李永偉］