理工结合与创新教育深度融合研究生培养模式研究与探索

郝利丽，王强，宋胜浩，白永强，蒋太善，杨旭，姜继玉

摘 要：理工结合与创新教育融合是培养具有扎实专业基础和创新能力的创新型应用人才的有效途径，理工结合与创新教育的深度融合具有内在契合性，将二者紧密结合，既能夯实创新教育的底层建筑基础，又能促进理科与工科的深度融合。故分析两种教育的内在联系，针对我校光学工程专业研究生，从理工结合与创新教育的契合原理、理工结合与创新教育深度融合研究生培养的课程体系建设、授课教师队伍搭建及保障体系等方面进行研究与探索，构建理工结合与创新教育深度融合的研究生培养新模式。

关键词：理工结合；创新教育；深度融合；研究生；培养模式

中图分类号：G64          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2023）21-0003-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2023.21.001

理工结合概念最早是由康普顿提出的。北京邮电大学任晓敏教授在1999年提出了高等教育理工深度结合教育模式［1］。之后多所高校开展了以“理工结合”为主题的教育改革，其终极目标就是理工相互促进，多学科协同发展，协同创新［2］。创新教育最早由20世纪初期的奥地利经济学家熊彼特提出。到了70年代，创新教育得到了前所未有的发展，积累了丰富的经验［3］。创新教育在20世纪80年代初期才逐渐传入我国，在90年代，国家清晰地指出了创新教育的目标和要求，把创新教育引向一个新的阶段［4］。上述两种教育模式是相互联系的，只有将这两种教育模式相互融合，研究它们的契合原理、课程体系建设、教师队伍搭建及保障体系，才能更好地为多学科交叉与创新能力培养的研究生教育体系添加新的动力和活力。

一、理工结合与创新教育的关系

学科交叉对促进科技创新非常有效，理工结合能有效地促进科学发展，只有发展科学才能进行科技创新（包括跨学科创新和协同创新），科技创新就有提高社会生产力的可能。创新的基础是充分掌握良好的跨学科知识，因为创新需要不同学科间的相互渗透，从而才能产生创新思维的火花，然后通過不断加工改进最后达成目标。理工结合更加有助于科技创新，通过科技创新才能使科技取得进步，生产力得到提高，经济获得提升，从而壮大综合实力。理工结合教育和创新教育紧密相连，将二者有机融合能更好地促进理工科研究生教育发展，理工结合与创新教育融合的硕士研究生培养模式符合国家对专业学位研究生教育的要求和现代社会发展的规律。

在新时代中国特色社会主义伟大建设中，创新越来越成为社会经济发展的核心和内在动力。然而，创新的源泉应该是扎实的理论和应用基础，需要理工结合的助力，只有理工结合和创新教育有机融合才能更好地培养优质的创新应用型人才。

二、理工结合教育和创新教育的契合原理

（一）科学精神与人文情怀并存

高校应清楚认识到，无论哪种教育模式，其出发点“科学精神”是不应动摇的，是人才培养的核心内容，科学精神是所有教育模式的共同目标，理工结合和创新教育也不例外。科学精神是教育的出发点和目标，人文情怀的培养则是学生走入社会、融入社会的基本素养。培养学生时不要将学生的思想仅仅束缚在科研领域，要鼓励学生积极进入社会、了解社会，并积极参与社会中的各项事务，做到科学精神与人文情怀并行培养，使学生成为社会真正需要的创新人才。因此，科学精神和人文情怀的培养是研究生教育不可缺少的，是理工结合与创新教育融合的必要环节。

（二）坚持“以学生为中心”

任何教学模式都是以教师为引导，以学生为中心的教学活动，活动的主体是学生，坚持以学生为中心，充分考虑学生的个体差异和个性特征。教学活动应该给学生创造足够的发展空间和宽松的环境，保证教学活动自由和学术交流自由，这是理工结合与创新教育融合的基本前提和重要基础。开展理工结合与创新教育融合的研究生教育的基本理念就是始终坚持“以研究生为中心”，提倡教学自由、学术研讨自由，这种理念不仅能提高学生的创新能力、想象能力、创造能力和质疑精神，还能为加强学术交流奠定夯实的基础。

（三）理论与实践结合，注重学科交叉

研究生的理工结合与创新教育融合是一个系统的复杂工程，它不仅要与社会、市场等外部环境建立广泛联系，还要更加注重与教育系统内的各个因素间的横纵关联。在教学实施过程中，理论与实践相结合，实现科研和教学相互促进，科技创新和人才培养的健康、有序和持续发展，做到既全面发展又辩证统一。此外，学科交叉、学科渗透和学科融合将会更为深刻和更为广泛地影响创新性研究成果的诞生。学科交叉、理工交叉是创新教育的必然结果，是培养跨学科人才的重要途径，同时也是培养高质量，强素质、复合创新型人才的必然选择。

三、建立理工结合与创新教育深度融合研究生培养的课程体系

为了真正实现从学历教育到能力本位的战略转移，实现深入化、具体化的研究生全面素质教育，研究生的教育目标应更加强调基础理论建设，加强创新意识培养、创新精神激发、创新思维和能力培养，使创新重新回到研究生教学本位。

在研究生创新教育体系中，基础理论的学习无疑是非常重要的环节。为此，应针对研究生基础理论薄弱环节开展课程，但课程的设置并非本科课程的简单延续，甚至重复，应突出其创新性、学术性和应用性的特点。建立适合理工结合与创新教育深度融合的课程体系是实施该教育模式的必要条件，该课程体系根据学科的发展方向和目标，深入研究课程间关系，既要重视本专业学科，又要加强理工交叉学科建设。针对东北石油大学光学工程专业研究生课程大纲，建立了理工多学科融合的课程体系。在课程体系方面深层次地梳理了学科基础课程、专业必修课程和专业选修课程的自然衔接关系，形成全新的理工融合的创新型教育课程体系。

专业基础课设置了激光原理，高等光学；光纤通信原理，非线性光学，光波导理论；量子光学以及工程光学四类理论基础课。按照专业基础课的设计分类，相应地调整了专业必修课和专业选修课的设置类别。对应于专业基础课，专业必修课也设置了四个门类，分别是：光电检查技术，微弱光信号检查及处理，光电图像处理；光纤传感技术，光孤子通信技术，涡旋光通信技术；量子通信原理，腔光力学，量子传感技术；光学系统设计，光学测井技术，激光器设计。同样，专业选修课也分别设置了四个类型：现代信号处理技术，光电功能材料；现代传感器原理，非线性动力学；量子计算，量子度量；应用光学，介观表征仪器原理。图1给出课程体系示意图。

从图1中可以看出，专业基础课大致分为光学类，光传感类，量光类及工程光学类，这几类基础课都是以理论研究为突出特点的，主要是注重培养学生的理论基础。专业必修课分别设置了信号检测和图像处理类，光纤传感及光通信类，量子通信和量子传感类以及光学设计类。这些必修课是专业基础课的应用拓展，着重培养学生的应用创新实践能力，是结合理论基础课而设立的实践课，理论与实践自然融合，自然统一。另外，为了巩固前述课程的基础和加强科技前沿动态的引领，选修课中分别设置了现代信号处理和传感的新进展，引入了与量子相关的科技前沿理论，增设了应用光学类和非线性动力学类等基础课程，这部分内容起到查漏补缺的作用，学生可以根据自己的研究方向、所选基础课和必修课的不足，有目的地选择适合自己方向的课程。

课程的调整，使得物理与电子工程学院光学工程类研究生课程体系更具条理性和针对性，课程设置结构更合理，课程间的知识点前后衔接更加紧密，课程间的过渡更和谐。课程体系的设置使得理论和实践自然衔接，达到了水到渠成的功效。课程体系的设置也体现了研究生培养方向，即信号检测类、光传感类、量子信息类和光学设计类四个方向。因此，这种按照培养方向创新地将理论课与实践课浑然天成的课程体系是呼应新工科背景下创新教育目标的，是新时代背景下教育创新的具体体现。

四、建立素质过硬的研究生授课教师队伍

浑然天成的课程体系需要素质过硬、结构合理的教师队伍。在课程教学过程中，教师的教学能力和实践教学能力直接影响着研究生创新能力培养水平。要保证教学质量，培养合格的应用型人才，教师就必须拥有丰富的实践经验和较强的理论功底，教师在加强理论功底的同时，还应注重下基层、企业一线，完成相关实践项目。物理与电子工程学院有理论功底雄厚的物理类教师和实践能力强的工程类教师。然而，在以往的研究生培养方式下，物理类的教师只为物理方向的研究生上课，工程实践类教师只为工科类研究生上课，理论与实践完全脱离，造成这种状况的客观因素是系与系间缺乏沟通。根据这种现状，我们整合了教师资源，系与系间进行了友好沟通，根据研究生专业方向和课程体系设置要求，专业基础课教师由具有扎实理论功底和丰富教学经验的物理系教授和副教授承担，必修课由光学工程专业的具有丰富实践教学经验的教授和副教授承担，同时配备相应的助教来协助教学实践任务。选修课中根据课程的性质来选择合适的教师。在课程教学过程中，教师们各负其责，责任明确，相互配合，教学达到理论与实践相互促进的效果。通过教师队伍的整合，教师间既增加了沟通，又增进了友谊，还可以取长补短，增强了教师队伍的综合实力。这些措施增强了教师队伍基础知识的广博度，加深了专业知识的精深度，增进了导师队伍的创新度建设，因为只有具有深厚知识基础和创新能力的教师队伍才能更好地展开创新教育，更能推动创新人才的培养和创造。

五、建立适合理工结合与创新教育深度融合研究生培养质量保障体系

为了有效提升教学质量，保障教学秩序的顺利高效实施，全方位高质量地保障体系是必要的，也是必需的。除了建立完善的教学质量监督和各种规章制度等常规保障体系外，更重要的是建立模块负责制教学保障体系。具体内容是根据研究方向和课程体系的要求，将研究生的所有课程分为三个模块，分别是理论教学模块、实践教学模块和创新教学模块。模块间相互联系，相互渗透，交相呼应。每一个教学模块都指定教学负责人和具体参与教学的成员，一般模块负责人都是院内相应领域的知名专家和学者。模块负责人全面负责本模块课程体系的整体统筹安排，各方面的教学工作协调，组织开展定期的教学研讨。三位模块负责人之间互相沟通，相互学习，相互交流。通过这样的设置，教学过程中理论和实践密切联系在一起，实现理论联系实际的新型教育模式。各个模块的教学成员必须自觉遵守本模块的各项制度，积极主动参与教学和教研活动，按要求完成各阶段教学和教研任务。所有教学人员做到认真学习现代教育理论，了解高等教育教学的意义，自觉转变观念，加强业务素质的培训和研究水平的提高。同时教学人员应有较强的责任感和严谨的工作态度，认真履行自己的职责。

六、结语

理工结合是多学科交叉的教学形式，更是创新和创造的源动力。创新教育和教育创新需要多学科的融合交叉，学科间的交流、融合和碰撞能产生创新的火花。夯实的理工基础和创新教育的融合是提高研究生创新能力的必由之路，更是培养研究生创新思维和创新能力的必然选择。大学应加强教学模式的动态调整，以多学科融合的创新型教育模式来提升研究生的综合能力，使得高层次、高素质创新型人才的培养上一个新的台阶。

参考文献：

［1］ 任晓敏，王建坤.高等教育的世纪课题：理工互动与理工融合［J］.中国大学教学， 2000（1）：20.

［2］ 刘春惠，李秀峰，党传升.理工融合教育模式的调查與研究［C］//跨入新世纪——电子信息类专业教学改革之路.2005：72.

［3］ 徐雪松，曾智.“双一流”背景下高校研究生的创新教育问题探索［J］.文化创新比较研究，2019（11）：107.

［4］ 陈翠荣.大学创新教育实施困境的博弈分析［J］.中国高教研究，2014 （7）： 81.

［责任编辑 李永伟］