學科交叉的大實踐協同育人平臺構建與應用

鄒 艷, 王吉華, 王紅梅

(德州學院 物理學與電子信息學院， 山東 德州 253023)

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學科交叉的大實踐協同育人平臺構建與應用

鄒 艷, 王吉華, 王紅梅

(德州學院 物理學與電子信息學院， 山東 德州 253023)

基于“學科交叉、實踐創新、協同育人”的理念，通過多年的研究和探索，搭建了3個層次的大實踐協同創新育人平臺：省級生物物理教學示范中心為常規實踐平臺，使實驗教學為學生創新實踐活動奠定堅實基礎；物理創新發明、電子創新設計、生物物理交叉創新和教學技能實訓為4個校內學生實踐創新平臺，提供了培養學生創新能力和實踐技能的舞臺；與企業和高校院所聯合構建了社會實踐創新平臺，促進了學科交叉滲透，完善了創新人才培養的實踐教學體系。同時，形成了“3134”人才培養模式(即3個交叉學科，1個以上項目驅動，3個層次實踐創新能力訓練，4年實踐不斷線)，應用于人才培養的全過程，取得了顯著成效。

學科交叉； 實踐創新； 育人平臺

0 引 言

隨著我國高等教育進入大眾化階段，高等教育面臨發展機遇的同時，也面臨著兩方面的嚴峻挑戰，一是來自就業的壓力；二是市場對大學生應用能力要求的提高[1-3]。普通高校，尤其是地方新建本科院校培養的人才往往存在知識面單一、實踐創新能力不足、社會適應能力不強的問題，使得“學科交叉”、“協同創新”成為目前高校人才培養的重要課題[4-6]。德州學院是新建本科院校，物理與電子信息學院是最早的教學院系之一，現有物理學、應用物理學、電子信息工程、電子科學與技術、物聯網五個本科專業，經過20年的探索和實踐，我們積淀了“學科交叉、實踐創新、協同育人”的人才培養理念，搭建了大實踐協同創新育人平臺，形成了“3134”人才培養模式，在我校學科交叉實踐創新人才的培養中取得了顯著成效。

1 生物物理交叉學科促進了教育理念的形成

生物物理學科交叉研究及教學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，開展了經典物理教學的現代化教學改革研究，開始把物理學與生物學等學科的交叉研究成果滲透到物理學專業的教學中，2000年，物理學成為學校最早成立的4個本科專業之一，在傳統課程基礎上，開設了生物物理學、生物物理技術、生物信息學和現代生命科學進展等交叉類選修課程，將研究成果與教學內容有機結合，有意識培養學生將物理學與其它學科、前沿技術和應用結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方面的優勢，在全國同類院校率先設立了生物物理方向的應用物理學專業，突出以學科交叉為特色的人才培養模式，面向新興產業及前沿交叉學科研究，培養了許多優秀人才。多年來，通過開展各類教研活動和參加學術交流等方式，不斷提高教師的學科交叉意識，并將學科交叉的人才培養理念滲入到教學中。

2 全面構建大實踐協同創新育人平臺

2.1 大實踐協同創新育人平臺發展概況

“山東省生物物理實驗教學中心”是構建平臺的主要載體。源于1971年的德州師范專科學校物理學實驗室，2002年被山東省教育廳授予“一類合格實驗室”，2003年，物理系在德州學院率先成立了“電子創新設計實驗室”，指導多個理工科專業的學生開展多學科交叉的發明創造及各種大學生科技創新活動。在此基礎上，又逐漸形成了“生物物理創新平臺”、“物理創新發明平臺”、“教學技能實訓平臺”，構建了校內實踐創新平臺。鑒于已初步形成了生物物理多學科交叉的特色，2007年，整合、優化物理實驗教學中心和山東省高校生物物理重點實驗室以及生物學實驗室部分資源，擴建為“德州學院生物物理實驗中心”。“十一五”期間，國家、省、市、學校共投入1 610萬元資金強化實驗室建設。2010年“物理學專業”被評為山東省特色專業，生物物理實驗室被批準為“山東省功能大分子生物物理重點實驗室”。2011年生物物理學被批準為“山東省重點學科”。2012年被正式批準為“山東省生物物理實驗教學中心”。2013年，依托系列省級生物物理平臺，成立了政產學研結合的“德州生物物理技術與生物制造協同創新中心”。經過多年不斷探索、積累，生物物理實驗教學中心已經發展成為集教學、科研和社會服務為一體的大實踐協同創新育人平臺。

2.2 聚集海內外人才，優化師資，協同創新育人

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，平臺以優化師資結構為突破點，逐步形成一支創新能力強、特色鮮明的師資隊伍，為學科交叉實踐創新人才培養奠定了堅實基礎。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。擁有山東省教學名師1名，承擔省級以上教改項目3項，建成省級教學質量工程項目5項，獲教學成果獎10余項。承擔國家自然科學基金8項、省部級課題資助13項，獲山東省自然科學獎1項。與此同時，以柔性引進方式聘任周耀旗博士為海外特聘教授，組建了全國教學名師施蘊渝院士和陳潤生院士為主任的學術委員會，聘任了來自不同領域18位海內外知名學者為兼職教授，聘任了11位知名企業的總工程師、主管人員作為大實踐創新平臺的雙師型兼職教授，進一步為多學科交叉實踐創新人才的培養優化了師資隊伍。

2.3 大實踐協同創新育人平臺的架構

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科和山東省生物物理實驗教學中心，多渠道協同合作、整合優勢資源，構建并完善了集教學、科研、人才培養和社會服務為一體的大實踐協同創新育人平臺[11-14]。為了培養多學科交叉人才突出的實踐創新能力，在具體的教學實踐中我們重點抓好學生三個層次實踐創新活動的平臺建設。

(1) 第一層次，常規實踐平臺。主要依托省級生物物理實驗教學中心。該平臺包括普通物理學、近代物理學、物理演示、生物物理學、生物信息學、基礎生物學等實驗室。開設的實驗中綜合性、設計性、創新性實驗的比例達到58%，生物物理和生物信息學實驗是為物理學和應用物理學專業學生開設的兩門特色實驗課程，實驗項目全部為自主設計，目的是加強學科交叉融合，拓展學生知識空間。

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

(3) 第三層次，社會實踐創新平臺。依托我校“山東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與生物制造協同創新中心”，該中心由德州市人民醫院、保齡寶生物科技公司等山東省知名企業，以及東南大學、中國科技大學、美國印第安那大學等國內外著名大學聯合組成。社會實踐創新平臺以該中心為主體，還包括普利森、科海等5個學生實踐基地。該平臺開闊了學生視野，實現了人才培養與社會需求的對接。

2.4 形成了“3134”多學科交叉人才培養模式

新建地方本科院校，要完成培養多學科交叉人才的任務，必須從現有條件出發，充分發揮現有資源的作用[15-16]。經過多年的探索和實踐，我們逐漸形成了“3134”人才培養模式，即學生本科學習期間涉獵3個以上交叉學科，至少1個實踐項目驅動，進行3個層次的實踐訓練，經歷4年不斷線的實踐創新活動。

通過課程選修及實踐創新活動，保證每個同學能夠涉獵3個以上學科相關課程。對學生從入學開始進行啟蒙和引導，第二學期初步確定1個實踐項目，這種項目以課題形式向物理與電子信息學院申報，由高水平教師組成的評審團隊進行審核和修改，確立后由指導教師負責項目的具體實施，學院負責檢查和督導，并給學生以相應學分。每個學生的創新訓練都經歷從常規實踐、校內創新到社會實踐創新3個層次，保證4年的實踐創新活動不斷線。該模式的實施極大調動學生的學習和創新積極性，拓展了學生知識面，增強了學生的主動性和團隊意識。

3 教學成果和輻射帶動作用

經過20年的探索和實踐，在育人的同時，培養了一批開展學科交叉、實踐創新能力強的教學名師。其次，獲得了多項省級質量工程項目。“理論力學”和“量子力學”獲得“山東省精品課程”；量子力學教學團隊獲批“山東省教學團隊”；物理學專業獲得“山東省特色專業”；生物物理學被批準為“山東省重點學科”；獲批“山東省生物物理實驗教學中心”。

基于該平臺，本科生積極參與一系列發明創造與大學生科技文化競賽，表現出了較強的知識運用能力和較高科技創新能力。師生共獲得國家專利100余項，其中發明專利10項。基于部分專利，研發自制儀器32種，應用于實驗教學和科學研究。已發表研究論文8篇，其中SCI收錄1篇，EI收錄3篇；5篇畢業論文獲得山東省優秀學士學位論文；授權專利17項；參與了教學技能大賽、物理創新大賽、大學生課外學術科技作品競賽、電子設計競賽等10多類大學生科技活動競賽，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。學生科技創新能力得到了極大提高。

“學科交叉、實踐創新、協同育人”的理念也應用于其它教學院系，在人才培養方案修訂、新上專業申報等方面，體現了學科交叉、協同創新的思想。我們的大實踐協同創新育人平臺，為全校10多個專業同學提供了實踐訓練基地，提升了人才培養質量。

4 結 語

經過多年的探索與實踐，我們提出了“學科交叉、實踐創新、協同育人”的人才培養理念，形成了“3134”人才培養模式，構建了大實踐協同創新育人平臺。該成果在教學科研、質量工程、隊伍建設、人才培養等方面取得了顯著成效，對新建地方本科院校培養實踐創新人才是行之有效的。今后，我們將進一步提升理念，優化模式，完善平臺建設，發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

德州學院2011教改項目;德州學院2013教改項目

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

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

G 642.0

A

1006-7167(2015)01-0219-03