學(xué)科交叉的大實踐協(xié)同育人平臺構(gòu)建與應(yīng)用

鄒 艷, 王吉華, 王紅梅

(德州學(xué)院 物理學(xué)與電子信息學(xué)院， 山東 德州 253023)

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學(xué)科交叉的大實踐協(xié)同育人平臺構(gòu)建與應(yīng)用

鄒 艷, 王吉華, 王紅梅

(德州學(xué)院 物理學(xué)與電子信息學(xué)院， 山東 德州 253023)

基于“學(xué)科交叉、實踐創(chuàng)新、協(xié)同育人”的理念，通過多年的研究和探索，搭建了3個層次的大實踐協(xié)同創(chuàng)新育人平臺：省級生物物理教學(xué)示范中心為常規(guī)實踐平臺，使實驗教學(xué)為學(xué)生創(chuàng)新實踐活動奠定堅實基礎(chǔ)；物理創(chuàng)新發(fā)明、電子創(chuàng)新設(shè)計、生物物理交叉創(chuàng)新和教學(xué)技能實訓(xùn)為4個校內(nèi)學(xué)生實踐創(chuàng)新平臺，提供了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐技能的舞臺；與企業(yè)和高校院所聯(lián)合構(gòu)建了社會實踐創(chuàng)新平臺，促進(jìn)了學(xué)科交叉滲透，完善了創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)體系。同時，形成了“3134”人才培養(yǎng)模式(即3個交叉學(xué)科，1個以上項目驅(qū)動，3個層次實踐創(chuàng)新能力訓(xùn)練，4年實踐不斷線)，應(yīng)用于人才培養(yǎng)的全過程，取得了顯著成效。

學(xué)科交叉； 實踐創(chuàng)新； 育人平臺

0 引 言

隨著我國高等教育進(jìn)入大眾化階段，高等教育面臨發(fā)展機(jī)遇的同時，也面臨著兩方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，一是來自就業(yè)的壓力；二是市場對大學(xué)生應(yīng)用能力要求的提高[1-3]。普通高校，尤其是地方新建本科院校培養(yǎng)的人才往往存在知識面單一、實踐創(chuàng)新能力不足、社會適應(yīng)能力不強(qiáng)的問題，使得“學(xué)科交叉”、“協(xié)同創(chuàng)新”成為目前高校人才培養(yǎng)的重要課題[4-6]。德州學(xué)院是新建本科院校，物理與電子信息學(xué)院是最早的教學(xué)院系之一，現(xiàn)有物理學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)、電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)五個本科專業(yè)，經(jīng)過20年的探索和實踐，我們積淀了“學(xué)科交叉、實踐創(chuàng)新、協(xié)同育人”的人才培養(yǎng)理念，搭建了大實踐協(xié)同創(chuàng)新育人平臺，形成了“3134”人才培養(yǎng)模式，在我校學(xué)科交叉實踐創(chuàng)新人才的培養(yǎng)中取得了顯著成效。

1 生物物理交叉學(xué)科促進(jìn)了教育理念的形成

生物物理學(xué)科交叉研究及教學(xué)工作開始于德州師專時期。1996年，我校教師申請到世行貸款課題，開展了經(jīng)典物理教學(xué)的現(xiàn)代化教學(xué)改革研究，開始把物理學(xué)與生物學(xué)等學(xué)科的交叉研究成果滲透到物理學(xué)專業(yè)的教學(xué)中，2000年，物理學(xué)成為學(xué)校最早成立的4個本科專業(yè)之一，在傳統(tǒng)課程基礎(chǔ)上，開設(shè)了生物物理學(xué)、生物物理技術(shù)、生物信息學(xué)和現(xiàn)代生命科學(xué)進(jìn)展等交叉類選修課程，將研究成果與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，有意識培養(yǎng)學(xué)生將物理學(xué)與其它學(xué)科、前沿技術(shù)和應(yīng)用結(jié)合并解決實際問題的思維意識。2005年，基于我院在生物物理研究和教學(xué)方面的優(yōu)勢，在全國同類院校率先設(shè)立了生物物理方向的應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)，突出以學(xué)科交叉為特色的人才培養(yǎng)模式，面向新興產(chǎn)業(yè)及前沿交叉學(xué)科研究，培養(yǎng)了許多優(yōu)秀人才。多年來，通過開展各類教研活動和參加學(xué)術(shù)交流等方式，不斷提高教師的學(xué)科交叉意識，并將學(xué)科交叉的人才培養(yǎng)理念滲入到教學(xué)中。

2 全面構(gòu)建大實踐協(xié)同創(chuàng)新育人平臺

2.1 大實踐協(xié)同創(chuàng)新育人平臺發(fā)展概況

“山東省生物物理實驗教學(xué)中心”是構(gòu)建平臺的主要載體。源于1971年的德州師范?？茖W(xué)校物理學(xué)實驗室，2002年被山東省教育廳授予“一類合格實驗室”，2003年，物理系在德州學(xué)院率先成立了“電子創(chuàng)新設(shè)計實驗室”，指導(dǎo)多個理工科專業(yè)的學(xué)生開展多學(xué)科交叉的發(fā)明創(chuàng)造及各種大學(xué)生科技創(chuàng)新活動。在此基礎(chǔ)上，又逐漸形成了“生物物理創(chuàng)新平臺”、“物理創(chuàng)新發(fā)明平臺”、“教學(xué)技能實訓(xùn)平臺”，構(gòu)建了校內(nèi)實踐創(chuàng)新平臺。鑒于已初步形成了生物物理多學(xué)科交叉的特色，2007年，整合、優(yōu)化物理實驗教學(xué)中心和山東省高校生物物理重點實驗室以及生物學(xué)實驗室部分資源，擴(kuò)建為“德州學(xué)院生物物理實驗中心”?！笆晃濉逼陂g，國家、省、市、學(xué)校共投入1 610萬元資金強(qiáng)化實驗室建設(shè)。2010年“物理學(xué)專業(yè)”被評為山東省特色專業(yè)，生物物理實驗室被批準(zhǔn)為“山東省功能大分子生物物理重點實驗室”。2011年生物物理學(xué)被批準(zhǔn)為“山東省重點學(xué)科”。2012年被正式批準(zhǔn)為“山東省生物物理實驗教學(xué)中心”。2013年，依托系列省級生物物理平臺，成立了政產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的“德州生物物理技術(shù)與生物制造協(xié)同創(chuàng)新中心”。經(jīng)過多年不斷探索、積累，生物物理實驗教學(xué)中心已經(jīng)發(fā)展成為集教學(xué)、科研和社會服務(wù)為一體的大實踐協(xié)同創(chuàng)新育人平臺。

2.2 聚集海內(nèi)外人才，優(yōu)化師資，協(xié)同創(chuàng)新育人

地方新建本科院校面臨的最重要的問題是人才問題[7-10]。長期以來，平臺以優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)為突破點，逐步形成一支創(chuàng)新能力強(qiáng)、特色鮮明的師資隊伍，為學(xué)科交叉實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)奠定了堅實基礎(chǔ)。目前，該平臺擁有專職教師42人，其中教授9人，副高22人，博士15人。擁有山東省教學(xué)名師1名，承擔(dān)省級以上教改項目3項，建成省級教學(xué)質(zhì)量工程項目5項，獲教學(xué)成果獎10余項。承擔(dān)國家自然科學(xué)基金8項、省部級課題資助13項，獲山東省自然科學(xué)獎1項。與此同時，以柔性引進(jìn)方式聘任周耀旗博士為海外特聘教授，組建了全國教學(xué)名師施蘊渝院士和陳潤生院士為主任的學(xué)術(shù)委員會，聘任了來自不同領(lǐng)域18位海內(nèi)外知名學(xué)者為兼職教授，聘任了11位知名企業(yè)的總工程師、主管人員作為大實踐創(chuàng)新平臺的雙師型兼職教授，進(jìn)一步為多學(xué)科交叉實踐創(chuàng)新人才的培養(yǎng)優(yōu)化了師資隊伍。

2.3 大實踐協(xié)同創(chuàng)新育人平臺的架構(gòu)

依托我校山東省功能大分子生物物理重點實驗室、山東省生物物理重點學(xué)科和山東省生物物理實驗教學(xué)中心，多渠道協(xié)同合作、整合優(yōu)勢資源，構(gòu)建并完善了集教學(xué)、科研、人才培養(yǎng)和社會服務(wù)為一體的大實踐協(xié)同創(chuàng)新育人平臺[11-14]。為了培養(yǎng)多學(xué)科交叉人才突出的實踐創(chuàng)新能力，在具體的教學(xué)實踐中我們重點抓好學(xué)生三個層次實踐創(chuàng)新活動的平臺建設(shè)。

(1) 第一層次，常規(guī)實踐平臺。主要依托省級生物物理實驗教學(xué)中心。該平臺包括普通物理學(xué)、近代物理學(xué)、物理演示、生物物理學(xué)、生物信息學(xué)、基礎(chǔ)生物學(xué)等實驗室。開設(shè)的實驗中綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗的比例達(dá)到58%，生物物理和生物信息學(xué)實驗是為物理學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的兩門特色實驗課程，實驗項目全部為自主設(shè)計，目的是加強(qiáng)學(xué)科交叉融合，拓展學(xué)生知識空間。

(2) 第二層次，4個校內(nèi)學(xué)生實踐平臺。包括物理創(chuàng)新發(fā)明平臺、電子創(chuàng)新設(shè)計平臺、生物物理交叉創(chuàng)新平臺和教學(xué)技能實訓(xùn)平臺。這4個實踐平臺開始于2003年，在大學(xué)生科技文化活動取得了一些成效的情況下，學(xué)院專門安排了場地，充實了儀器設(shè)備，配備了專職教師，它們已成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐技能的舞臺。

(3) 第三層次，社會實踐創(chuàng)新平臺。依托我?！吧綎|省功能大分子生物物理重點實驗室”，成立了 “德州市生物物理技術(shù)與生物制造協(xié)同創(chuàng)新中心”，該中心由德州市人民醫(yī)院、保齡寶生物科技公司等山東省知名企業(yè)，以及東南大學(xué)、中國科技大學(xué)、美國印第安那大學(xué)等國內(nèi)外著名大學(xué)聯(lián)合組成。社會實踐創(chuàng)新平臺以該中心為主體，還包括普利森、科海等5個學(xué)生實踐基地。該平臺開闊了學(xué)生視野，實現(xiàn)了人才培養(yǎng)與社會需求的對接。

2.4 形成了“3134”多學(xué)科交叉人才培養(yǎng)模式

新建地方本科院校，要完成培養(yǎng)多學(xué)科交叉人才的任務(wù)，必須從現(xiàn)有條件出發(fā)，充分發(fā)揮現(xiàn)有資源的作用[15-16]。經(jīng)過多年的探索和實踐，我們逐漸形成了“3134”人才培養(yǎng)模式，即學(xué)生本科學(xué)習(xí)期間涉獵3個以上交叉學(xué)科，至少1個實踐項目驅(qū)動，進(jìn)行3個層次的實踐訓(xùn)練，經(jīng)歷4年不斷線的實踐創(chuàng)新活動。

通過課程選修及實踐創(chuàng)新活動，保證每個同學(xué)能夠涉獵3個以上學(xué)科相關(guān)課程。對學(xué)生從入學(xué)開始進(jìn)行啟蒙和引導(dǎo)，第二學(xué)期初步確定1個實踐項目，這種項目以課題形式向物理與電子信息學(xué)院申報，由高水平教師組成的評審團(tuán)隊進(jìn)行審核和修改，確立后由指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)項目的具體實施，學(xué)院負(fù)責(zé)檢查和督導(dǎo)，并給學(xué)生以相應(yīng)學(xué)分。每個學(xué)生的創(chuàng)新訓(xùn)練都經(jīng)歷從常規(guī)實踐、校內(nèi)創(chuàng)新到社會實踐創(chuàng)新3個層次，保證4年的實踐創(chuàng)新活動不斷線。該模式的實施極大調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新積極性，拓展了學(xué)生知識面，增強(qiáng)了學(xué)生的主動性和團(tuán)隊意識。

3 教學(xué)成果和輻射帶動作用

經(jīng)過20年的探索和實踐，在育人的同時，培養(yǎng)了一批開展學(xué)科交叉、實踐創(chuàng)新能力強(qiáng)的教學(xué)名師。其次，獲得了多項省級質(zhì)量工程項目?！袄碚摿W(xué)”和“量子力學(xué)”獲得“山東省精品課程”；量子力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊獲批“山東省教學(xué)團(tuán)隊”；物理學(xué)專業(yè)獲得“山東省特色專業(yè)”；生物物理學(xué)被批準(zhǔn)為“山東省重點學(xué)科”；獲批“山東省生物物理實驗教學(xué)中心”。

基于該平臺，本科生積極參與一系列發(fā)明創(chuàng)造與大學(xué)生科技文化競賽，表現(xiàn)出了較強(qiáng)的知識運用能力和較高科技創(chuàng)新能力。師生共獲得國家專利100余項，其中發(fā)明專利10項?；诓糠謱＠?，研發(fā)自制儀器32種，應(yīng)用于實驗教學(xué)和科學(xué)研究。已發(fā)表研究論文8篇，其中SCI收錄1篇，EI收錄3篇；5篇畢業(yè)論文獲得山東省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文；授權(quán)專利17項；參與了教學(xué)技能大賽、物理創(chuàng)新大賽、大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、電子設(shè)計競賽等10多類大學(xué)生科技活動競賽，獲得192項獎，其中國家特等獎1項，國家一等獎30項，國家二等獎37項，省級特等獎3項。學(xué)生科技創(chuàng)新能力得到了極大提高。

“學(xué)科交叉、實踐創(chuàng)新、協(xié)同育人”的理念也應(yīng)用于其它教學(xué)院系，在人才培養(yǎng)方案修訂、新上專業(yè)申報等方面，體現(xiàn)了學(xué)科交叉、協(xié)同創(chuàng)新的思想。我們的大實踐協(xié)同創(chuàng)新育人平臺，為全校10多個專業(yè)同學(xué)提供了實踐訓(xùn)練基地，提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量。

4 結(jié) 語

經(jīng)過多年的探索與實踐，我們提出了“學(xué)科交叉、實踐創(chuàng)新、協(xié)同育人”的人才培養(yǎng)理念，形成了“3134”人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建了大實踐協(xié)同創(chuàng)新育人平臺。該成果在教學(xué)科研、質(zhì)量工程、隊伍建設(shè)、人才培養(yǎng)等方面取得了顯著成效，對新建地方本科院校培養(yǎng)實踐創(chuàng)新人才是行之有效的。今后，我們將進(jìn)一步提升理念，優(yōu)化模式，完善平臺建設(shè)，發(fā)揮更好的輻射帶動作用。

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Large Level Practices Cooperative Education Platform Based on Interdisciplinary

ZOUYan,WANGJi-hua,WANGHong-mei

(School of Physics and Electron Information, Dezhou University, Dezhou 253023, China)

Based on the idea of “Interdisciplinary, Practice and Innovation, and Cooperative Education”, we constructed three levels of practicing platforms for innovation education after many years of exploration. The three levels of platform are: 1) routine practice education platform, it is the provincial-level biophysics experimental teaching center which provides a solid foundation for students’ innovation activities; 2) campus-level practical innovation platform, it provides a stage for innovative ability and practical skills training on physical innovation, electronics design, biophysical cross innovation and teaching skill; 3) social practice innovation platform, it is constructed together by our school, the well-known enterprises in Shandong Province, the famous universities and scientific research institutions, it enables interdisciplinary and optimizes education on innovative talents. Meanwhile, the 3134 talent educating pattern (“3”, “1”, “3” and “4” represent three interdisciplinary, one or more project drive, three levels of practical innovation training and four years practices, respectively) makes great success in the progress of training talents.

interdisciplinary; practice and innovation; education platform

2014-02-19

德州學(xué)院2011教改項目;德州學(xué)院2013教改項目

鄒 艷(1964-)，女，山東平原人，碩士，教授，物理與電子信息學(xué)院副院長，從事物理課程與教學(xué)論研究工作。

Tel.: 13905345399; E-mail: dzzouyan@163.com

G 642.0

A

1006-7167(2015)01-0219-03