研究型大學創(chuàng)新人才培養(yǎng)探索與實踐
——以中國礦業(yè)大學（北京）為例

張帆

中國礦業(yè)大學（北京）機電與信息工程學院，北京 100083

一、研究概述

當前大數(shù)據(jù)、云計算、虛擬現(xiàn)實、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術的蓬勃發(fā)展與廣泛應用，為研究型大學創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供了很好的發(fā)展機遇和技術支撐。國家制訂《加快推進教育現(xiàn)代化實施方案（2018—2022 年）》和《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等指導性文件，對推動高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)和教育改革具有重要戰(zhàn)略意義。大學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)是研究型大學實踐教學改革的重要內(nèi)容，已上升到支撐國家未來發(fā)展的戰(zhàn)略高度。因此，加強研究型大學創(chuàng)新實踐教學與大學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)勢在必行。

許多研究型大學把學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為人才培養(yǎng)的重要抓手，但在學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面略顯不足，究其原因，主要是在創(chuàng)新實踐教學方面存在以下問題：一是創(chuàng)新實踐教學在技術應用方面更新滯后，而且創(chuàng)新實踐教學方式單一，難以適應新時代創(chuàng)新人才培養(yǎng)要求。二是創(chuàng)新實踐教學與工程實際脫節(jié)，學生參與創(chuàng)新實踐的時間和機會不足，缺乏良好的創(chuàng)新實踐環(huán)境。三是學生開展創(chuàng)新實踐所需的共享資源匱乏，缺乏學生創(chuàng)新能力和科研思維培養(yǎng)機制，也難以滿足大學生拔尖人才自主研學和創(chuàng)新發(fā)展的需求。

針對上述問題，中國礦業(yè)大學（北京）借鑒國內(nèi)外大學創(chuàng)新人才培養(yǎng)經(jīng)驗，開展了基于導師制培養(yǎng)模式的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索：通過導師全程參與本科生學業(yè)指導以及創(chuàng)新訓練和畢業(yè)設計指導，使學生通過雙創(chuàng)項目、雙創(chuàng)競賽獲得雙創(chuàng)成果；導師按學生的研究方向將自己所承擔的課題任務分解成多個子任務或子課題，并根據(jù)課題子任務組建研究小組或科研團隊；通過研究生帶高年級本科生、高年級本科生帶低年級本科生建立“傳幫帶”的科研訓練機制，并充分利用實際科研項目和科研訓練平臺，使學生在參與科研項目或課題研究過程中，在專業(yè)技術、創(chuàng)新思維、團隊合作能力和創(chuàng)新能力等方面得到訓練和提高。

二、將導師制育人模式應用于創(chuàng)新實踐教學當中

秉承個性化培養(yǎng)和因材施教教學理念的本科生導師制，已成為各高校實踐教學改革的重要組成部分。中國礦業(yè)大學（北京）基于本科生導師制培養(yǎng)模式，將思政元素、雙創(chuàng)教育融入教學體系，建設以導師為指導、本科生為核心、研究生協(xié)助指導的具有梯隊性和互補性特點的高效創(chuàng)新團隊，開展創(chuàng)新實踐教學，培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力，助力研究型大學創(chuàng)新實踐探索和創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

將導師制育人模式應用于學生創(chuàng)新實踐，以實際科研項目或研究課題等的實踐項目為載體，將新一代信息技術與礦山工程實踐相結合、注重多學科交叉融合，使創(chuàng)新訓練及科研選題緊跟學科前沿，通過構建“創(chuàng)新訓練多學科交叉融合、創(chuàng)新教學與工程實踐相結合”的導師制創(chuàng)新訓練與實踐育人模式，將學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)融于創(chuàng)新訓練等實踐育人全過程，旨在培養(yǎng)學生的開拓創(chuàng)新意識、科學研究能力和工程實踐能力。

將導師制人才培養(yǎng)與創(chuàng)新訓練、科研活動相結合，在大學二年級開始開展大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練，使大學生在夯實理論學習基礎的同時廣泛參與科研創(chuàng)新訓練與工程實踐，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和團隊合作精神以及科學素養(yǎng)和科研能力，全面提高學生的綜合素質(zhì)。

三、將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入實踐育人體系當中

在人才培養(yǎng)過程中，中國礦業(yè)大學（北京）將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與就業(yè)創(chuàng)業(yè)實踐作為加快推進大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作發(fā)展的兩大引擎，通過落實將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入實踐育人體系，努力提升學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。學校聚焦高等教育創(chuàng)新實踐教學目標，注意將課堂教學與課外實踐、理論教學與工程實踐有機結合，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)全過程，構建“導師全程指導、線上線下相融合、理論實踐相結合”的創(chuàng)新實踐新模式，多維度培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、合作精神和解決實際問題的能力。一是學校通過開設大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，構建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育學生社團和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)數(shù)字圖書館網(wǎng)絡平臺，推動大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念進課堂。二是學校依托本科生全程導師制，聯(lián)合校外創(chuàng)新企業(yè)及科技孵化機構，遴選優(yōu)秀學生組建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊，配備校外企業(yè)導師和能源行業(yè)導師，制訂專門培養(yǎng)方案，通過導師指導、企業(yè)實訓和創(chuàng)業(yè)實踐等方式，有效提升學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力。三是通過開展工程實訓課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)系列課程，依托“礦大北京能源科技園大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化器”“礦大北京-鄭煤機大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓中心”等多個校企聯(lián)合實驗室和實訓基地，拓展了大學生實踐教學的深度和廣度，提升了學生自主創(chuàng)業(yè)、應用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)所需理論水平與實踐能力。此外，通過組織學生積極參加學科競賽和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，使學生將理論學習與創(chuàng)新實踐相結合，落實了理論與實踐相結合、創(chuàng)新能力培養(yǎng)與工程實踐相融合的育人理念。

四、將科技創(chuàng)新融入實踐教學過程當中

為培養(yǎng)和提高大學生創(chuàng)新能力，學校將學生科技創(chuàng)新訓練與實踐教學相結合。發(fā)揮導師制在科研團隊管理和項目任務驅動的優(yōu)勢，通過創(chuàng)新訓練、科研訓練及能力拓展等環(huán)節(jié)，將學生科技創(chuàng)新訓練與實踐教學相融合，實現(xiàn)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標。學生可以根據(jù)自己的專業(yè)特點及研究興趣，參與團隊的實際科研任務或研究課題，培養(yǎng)和提高科研能力和創(chuàng)新實踐能力。比如筆者根據(jù)國家重點研發(fā)計劃項目“煤礦重特大事故應急處置與救援技術研究”以及課題“災害礦井應急通信及人員定位系統(tǒng)”任務書，將子課題“礦井應急通信技術研究”分解為下列7 個子群題目:（1）災害礦井場景建模與地圖導航；（2）井下災害偵測飛行機器人研制；（3）井下飛行機器人自主導航與定位；（4）災害礦井目標智能檢測與識別；（5）災害礦井移動應急通信方法與裝置；（6）災害礦井火災監(jiān)測方法及裝置；（7）災害礦井水災監(jiān)測方法及裝置等。這些選題研究內(nèi)容涉及熱點領域研究綜述、目標檢測與識別技術理論、目標識別與定位算法研究，以及有關研究課題的系統(tǒng)方案設計、虛擬仿真實驗與實驗數(shù)據(jù)分析等。上述選題的難度和深度非常適用于大學生創(chuàng)新訓練，因為其研究任務明確，技術路線清晰，與課題任務相關性強。因此，在既有目標及任務驅動下，學生科研小組通過導師指導、團隊協(xié)作、任務驅動和課題研究，并通過考核激勵，進一步增強學生對科研任務的責任感，引導學生加強對科學問題的探索能力。這樣既可以培養(yǎng)學生的科研能力與創(chuàng)新實踐能力，也可以讓學生增強團隊合作精神。

五、將課程思政元素融入專業(yè)教學過程當中

為了更好地滿足大學生的全面成長要求和綜合素質(zhì)培養(yǎng)要求，研究型大學應在專業(yè)課程教學中有效融入課程思政元素，將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，幫助大學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，為新時代大學生思想政治教育開辟新渠道，解答“培養(yǎng)什么樣的人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一時代之問。中國礦業(yè)大學（北京）通過將課程思政元素融入專業(yè)教學過程，實現(xiàn)立德樹人潤物無聲。例如，在通信原理和礦業(yè)新工科專業(yè)課程教學中，將科技創(chuàng)新與專業(yè)教學相結合，通過講授5G 通信和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術，引入我國在航天航空、“三深”采礦、通信技術方面的先進科技成果和先進技術，以及我國所面臨的5G 芯片等“卡脖子”技術，使大學生明白“科技強則國家強”和樹立科技報國的遠大理想信念，提高了研究型大學教學實踐的創(chuàng)新性和實用性，也實現(xiàn)了新工科實驗教學學術性與實踐性的有機統(tǒng)一。通過深入挖掘專業(yè)課程教學和育人實踐中所蘊藏的思政元素，教育引導大學生在專業(yè)學習中豐富學識，增長見識，塑造品格，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人。

六、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐實施效果

近年來，中國礦業(yè)大學（北京）將本科生導師制實施融入人才培養(yǎng)全過程，注重發(fā)揮創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學在人才培養(yǎng)中的重要作用，實踐證明其對學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力的培養(yǎng)效果比較明顯。

其一，提高了學生的自主學習能力。通過組織學生開展科研創(chuàng)新訓練，使他們掌握查閱文獻、撰寫文獻綜述、研究解決專業(yè)問題等科學研究方法，有的學生甚至達到能夠完成原創(chuàng)性成果專利申請和實驗設計的能力。實踐證明，導師制的有效實施不論在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力還是在促進學生自主學習能力和應用實踐能力方面，無疑都起到了培養(yǎng)鍛煉和正向引導的積極作用。

其二，提高了學生的創(chuàng)新實踐綜合能力。通過本科生導師制將科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入實踐育人全過程，通過實際課題研究和科研創(chuàng)新訓練，提高了大學生科研創(chuàng)新思維能力，推動了學風建設，促進了新工科建設。目前對中國礦業(yè)大學（北京）機電與信息工程學院信息工程專業(yè)17 級至19 級學生實施的導師制，已經(jīng)形成了創(chuàng)新實踐的模式：學校為本科大一新生配備導師，本科生在大二可以選擇自己的學業(yè)導師，讓本科生參與到導師的科研課題中，并在導師的指導下參與科研項目、學科競賽和創(chuàng)新實踐，既拓展了學生的專業(yè)視野和理論知識面，又提升了學生的創(chuàng)新實踐能力，更重要的是培養(yǎng)了他們的團隊合作精神、科技創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維能力。

其三，取得了較多創(chuàng)新實踐成果。在導師制育人實踐環(huán)節(jié)，以引導大學生有效開展創(chuàng)新科研訓練作為本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要任務來抓。在指導創(chuàng)新科研訓練過程中，導師對學生進行有針對性的指導和訓練，讓學生真正參與導師的科研項目，達到鍛煉學生科研實踐能力、創(chuàng)新實踐能力的目的。筆者所指導的信息工程專業(yè)9名本科生自實行導師制以來所取得的科研成果及培養(yǎng)效果如下表所示。3個小組通過系統(tǒng)的科研訓練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，基本達到了預期培養(yǎng)目標。研究發(fā)現(xiàn)，筆者指導的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目團隊中的學生，其組織能力、溝通能力和團隊合作意識明顯增強，而且無論是參加工作還是繼續(xù)讀研，他們對創(chuàng)新科研訓練這段經(jīng)歷都給予了肯定評價。

近年來，中國礦業(yè)大學（北京）機電與信息工程學院學生積極參與大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，先后有5個團隊獲得北京市“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎、北京市優(yōu)秀大學生創(chuàng)業(yè)團隊一等獎，4 個項目入駐北京市中關村能源科技園大學生創(chuàng)業(yè)園孵化。實踐證明，通過發(fā)揮導師制在研究型大學人才培養(yǎng)和創(chuàng)新實踐教學中的重要作用，為促進研究型大學拔尖學生的培養(yǎng)和發(fā)展起到關鍵作用。

七、結語

本研究針對研究型大學在本科生創(chuàng)新實踐能力、自主學習能力和創(chuàng)新思維能力等培養(yǎng)方面存在的不足，以中國礦業(yè)大學（北京）為例，通過構建以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為目標的育人體系，建立全程導師制培養(yǎng)模式，由導師指導創(chuàng)新訓練，以及形成研究生-高年級本科生-低年級本科生“傳幫帶”科研機制，將科研創(chuàng)新與教學實踐相融合，將課程思政元素與專業(yè)教學相融合，基于導師制項目驅動模式，對本科生導師制育人模式下的研究型大學學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)問題進行了探索。研究結果表明，基于本科生導師制的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，通過項目驅動和團隊協(xié)作，能夠更好地引導大學生積極參與科研活動，培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，激發(fā)學生對前沿技術領域的研究探索興趣，促進大學生綜合素質(zhì)的全面提升。