基于高校科研平臺反哺教學的探索與實踐

劉玉榮，胡 榮，王錦標，韓 濤，李 璐

（重慶文理學院 材料科學與工程學院，重慶 402160）

教學和科研是高校的兩大基本職能，兩者相互關聯，相互促進。教學是科研的前提和基礎，科研是教學的發展與延伸[1-2]。然而，在一些政策的導向下，高校教育普遍存在“重科研、輕教學”的現象，導致教學與科研相脫節，嚴重阻礙了高校的高質量發展和可持續發展。著名科學家、教育家錢偉長院士指出：“大學必須拆除教學與科研之間的高墻，教學沒有科研做底蘊，就是一種沒有觀點的教育，沒有靈魂的教育”[3]。2019 年9 月，教育部發布《關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》，在意見中明確提出：“推動科研反哺教學。強化科研育人功能，推動高校及時把最新科研成果轉化為教學內容，激發學生專業學習興趣。加強對學生科研活動的指導，加大科研實踐平臺建設力度，推動國家級、省部級科研基地更大范圍開放共享，支持學生早進課題、早進實驗室、早進團隊，以高水平科學研究提高學生創新和實踐能力。統籌規范科技競賽和競賽證書管理，引導學生理性參加競賽，達到以賽促教、以賽促學效果”[4]。這為高校實施科研反哺教學指明了方向，提供了根本遵循。

一、基于科研平臺反哺教學的重要意義

科研反哺教學是利用先發展起來的科研對發展相對緩慢的教學進行有效的幫助，即將最新研究成果轉化為教學內容，促進教學知識的更新，加強教學與科研的結合，從而實現科研和教學共同發展[5]。科研反哺教學可以促使教學與科研深度融合、提高教學質量和人才培養質量，是破解高校教學與科研“兩張皮”問題的有效途徑，對于提高我國高校的辦學水平、加快應用型高等教育發展及培養具有自主創新能力和實踐能力的創新型人才具有戰略意義。

高校科研平臺是指以高等院校為依托單位建設而成的科研機構，主要包括重點實驗室、工程實驗室、工程研究中心、工程技術研究中心、協同創新中心、協同創新研究院、聯合實驗室和聯合研發中心等[6-7]。科研平臺具有實力雄厚的高水平師資隊伍，豐富的硬件資源、空間資源、項目資源和經費資源等，是學校開展科學研究、促進科技創新、進行學科建設、推動科技成果轉化、加強對外合作與交流、培養創新型人才、服務國家和地方經濟社會發展的重要基地[8-10]。充分發揮高水平科研平臺的優勢，將豐富的科研資源有效轉化為優質教學資源，可以促進教學與科研的互動和協同發展，提高學生理論聯系實際及發現問題、分析問題和解決問題的能力，對于培養具有創新精神和實踐能力的應用創新型人才具有重要意義[11-17]。重慶文理學院材料科學與工程學院對科研平臺反哺教學進行了多年的探索與實踐，取得顯著成效。

二、基于科研平臺反哺教學的探索與實踐

（一）建設高水平科研平臺，為科研反哺教學奠定堅實基礎

重慶文理學院是一所地方性本科院校，學校圍繞“建設應用型學科，開展應用型研究，培養應用型人才，創建高水平應用型大學”的辦學定位，大力實施“創新開放、頂天立地”發展戰略，持續推進應用型深度轉型發展，努力創建區域性、國際化和高水平應用型大學。2008年，中國工程院院士涂銘旌教授受聘為重慶文理學院名譽校長、發展戰略顧問。2009 年11 月，涂銘旌院士領銜創建“重慶文理學院材料交叉學科研究中心”，2013 年12 月更名為“重慶文理學院新材料技術研究院”；2019年7 月，在新材料技術研究院的建設基礎上，設立了材料科學與工程學院（以下簡稱“學院”）。學院以一流學科建設為依托，以創新驅動為源動力，以培養優秀材料工程師為目標，努力建成全國知名、區域引領和特色鮮明的光電產業人才培養中心、關鍵技術研發中心、國際協同中心和產業孵化中心。歷經十余年發展，學院建立了多個國家級和省部級科研平臺，包括微納米光電材料與器件國際科技合作基地（國家級）、光電材料和微納米材料研發及測試服務中心（國家級）、百川興邦眾創空間（國家級）、微納米光電材料與器件省部共建協同創新中心、中俄澳納米光電材料技術國際聯合研發中心、材料表界面科學重慶市重點實驗室、重慶市高校微納米材料工程與技術重點實驗室、光電薄膜與器件重慶市工程實驗室、重慶市光電材料與器件工程技術研究中心和重慶光電材料與器件協同創新研究院等。科研平臺占地面積共計1.1 萬平方米，包括5 000 平方米的實驗樓和6 000平方米的成果轉化及產業孵化場地。這些高水平科研平臺集聚了優質的科研資源，為反哺教學提供了扎實的硬件資源、師資力量、經費支持和物質保障，在培養光電材料與器件領域創新型人才方面發揮了不可替代的重要作用。

（二）科研平臺為教學提供優質的硬件資源

先進的儀器設備是科學研究和技術創新的基礎條件和重要保障，也是國家創新能力和科學技術可持續發展的重要標志。然而，由于教育經費投入有限，我國大部分高校的教學儀器設備一般相對落后和缺乏，儀器設備的技術和功能不能真正反映當前的科技發展水平，無法滿足創新型人才培養的需求。相比之下，科研平臺的儀器設備要相對先進與優越，通過科研平臺儀器設備的開放共用和資源共享，不僅可以提高科研儀器設備的使用效益，而且可以有效解決教學儀器設備落后、緊缺問題。

目前，學院擁有價值6 000 余萬元的實驗及分析檢測儀器設備，包括場發射掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、X-射線衍射儀和傅立葉變換紅外光譜儀及熱重-差熱分析儀、比表面積和孔隙度分析儀、核磁共振波譜儀、元素分析儀、能譜儀及超高分辨率質譜儀等。這些先進的儀器設備可作為教學原型，通過對大型儀器設備的了解和親手操作，可以增進學生對先進儀器設備的直觀認識，培養學生的動手操作能力和綜合實踐能力，激發學生對相關課程的興趣，強化學生對理論知識的吸收與運用，從而有效提高教學效果。

（三）科研平臺為教學提供高水平的師資隊伍

擁有一支高水平的師資隊伍是提高教學質量的關鍵，而科研平臺集聚了一批科研實力雄厚，具有研究專長、開拓進取精神和團隊合作意識的優秀科研人員。學院現有教職工69 人，高級職稱教師34 人，具有博士學位教師41 人，研究生導師18 人，留學歸國人員10 人。其中，國家萬人計劃科技創新領軍人才、重慶英才·優秀科學家、重慶市杰青、重慶“百人計劃”學者、重慶英才·創新創業領軍人才、重慶市中青年骨干教師等國家級、省部級人才22 人次，重慶市“新材料開發及應用研究”高校創新團隊1 個，重慶市“材料表界面研究生導師團隊”1 個、重慶市“微納米半導體光子材料”創新研究群體1 個。基于科研反哺教學理念，學院將科研平臺的人才優勢轉化為教學優勢，從而為教學提供可靠的師資隊伍保障。

（四）科研成果轉化為優質的教學資源

教材是課程教學的重要抓手。高等學校采用的教材內容相對穩定，多年來一直重復循環使用，存在很大的滯后性和局限性，不能全面、及時地反映本學科領域的科技前沿和最新研究進展，導致課堂教學內容陳舊，與實際應用嚴重脫節。教學方式通常是采用“滿堂灌”的形式講授理論知識，由于理論授課內容抽象且枯燥乏味，導致學生學習的積極性不高，教學效果不佳。然而，創新型人才的培養更加強調教學內容的深度和廣度，要求高校教師不僅具備系統的知識結構、較強的教學能力和靈活的教學方法，而且要具備深厚的科研基礎、淵博的學識寬廣的知識面。將依托科研平臺所取得的研究成果轉化為教學資源，旨在充分發揮科研平臺在教學中的作用，彌補課程教學內容與最新科研成果之間的斷層，更新和完善教學內容，提高教學質量。教師在授課過程中將該學科領域的科技前沿、最新研究成果和實踐經驗有機融合到教學中，增強了課堂教學內容的前瞻性、趣味性和實用性，拓寬了學生的知識視野，極大活躍了課堂氣氛，引起學生對相關專業課程和科學研究的濃厚興趣，同時啟發了學生的創新思維。

近5 年來，學院依托優質的科研平臺，取得一批高水平的科研成果。承擔國家國際科技合作專項、國家重點研發計劃和國家自然科學基金等國家級項目近30項，省部級項目近150 項，總經費近1 億元；發表論文500 余篇，授權國際、國家專利150 余項；近3 年獲得省部級科技獎13 項，創新創業獎20 余項。為有效實施科研平臺反哺教學，探索科研與教學相融合的途徑，打通教學與科研之間的通道，學院教師將科研成果寫入專著或教材，融入到課堂教學中，使教學內容更加豐富。出版了《光電材料與器件》《有機光電功能材料與器件》《多級孔碳材料的合成及應用》等專著6 部，主編了《光電測試技術實驗教程》《光電材料與器件檢測實驗教程》等特色教材7 部，編寫的專著和教材充分體現了專業知識的前沿性，增強了教學內容的先進性和實踐性，實現了課堂教學內容的與時俱進。結合教師自身的科研特色與優勢，設置了儲能材料的制備、組裝、測試及應用、新型光伏能源器件的制備及性能、傳感器材料制備與器件組裝工藝實驗實訓、多感知集成的柔性電子皮膚制備與應用研究、從銀納米線制備到柔性光電器件：柔性電子全流程實驗、空氣電池器件設計與組裝實驗研究、高性能金屬材料的組織與性能調控和材料表面改性劑表界面性能表征等富有特色的專業實踐課程，將本學科領域的最新科研成果、先進技術手段和實踐經驗等融合到教學中去，使教學與教師科研實際聯系的更加緊密，促進了理論教學內容的更新和完善，從一定程度上彌補了教材內容陳舊的缺陷，滿足了創新型人才培養的需要。

（五）科研平臺為學生提供條件完備的實習實訓和創新創業基地

實踐教學是光電材料與器件類專業教學的重要環節。科研平臺可為學生提供條件完備的實習實訓和創新創業基地，提升實踐教學水平和創新型人才培養質量。通過對科研平臺進行資源優化配置，建立完善的管理制度，形成高效的運行機制，實現科研平臺的統一規范管理，構建符合應用創新型人才培養的實踐教學體系，將科研平臺與學生的實習實訓和創新創業等緊密結合，充分利用科研平臺的空間資源、硬件資源、人力資源和項目資源等，將依托科研平臺取得的科研成果有機融入到實踐教學中，開展學生實踐能力和創新能力的培養，為社會輸送高水平的應用型專業技術人才。

目前，學院與重慶京東方顯示照明有限公司、重慶材料研究院有限公司、重慶萊寶科技有限公司和招商局鋁業（重慶）有限公司等知名企業聯合共建校外實習實訓基地，建立了重慶市首批工程師創新能力培養訓練基地、重慶市孵化器-重慶文理學院地恩科技孵化器。這些平臺為學生進行實習實訓和創新創業奠定了堅實基礎，不僅直接為實踐教學服務，還拓展了學生的就業渠道。依托上述平臺，培養了大量與地方經濟社會發展需求相適應的應用創新型人才。

（六）依托科研平臺舉辦高水平的學術報告會

基于科研平臺的人才集聚效應，與國內外頂尖院校或研究機構的學者進行廣泛的合作與交流，通過邀請國內外著名學者或行業內領軍人物到學校開展各類學術講座，交流分享學科前沿和成果，拓展教師和學生的視野。學院不定期邀請材料領域的知名專家學者（如俄羅斯托木斯克理工大學納米中心主任Oleg Khasanov 教授、俄羅斯托木斯克理工大學高技術物理學院院長Yakovlev Alexey 教授、中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所崔錚研究員、電子科技大學鄭永豪教授、重慶大學欒佰峰和李莉教授、蘭州大學王育華教授、華南農業大學劉應亮教授、深圳大學董海峰教授、中國科學院寧波材料技術與工程研究所李娟研究員、長江大學熊艷教授、香港城市大學于欣格副教授，以及京東方科技集團股份有限公司岳爽、彭志龍、薛建設教授等）來學院做學術報告，為學生提供與知名專家學者和行業領軍人物進行面對面交流的機會。學生通過深度參與學術交流，了解本學科的學術前沿和發展動態，激發對科學研究的興趣，加深對材料類相關專業知識的理解，從“被動接受舊知識”轉變為“主動探索新知識”，從而顯著提升專業素養和學習動力。

（七）依托科研平臺培養了一大批光電材料與器件領域的創新型人才

隨著社會的不斷進步和科學技術的飛速發展，高校教師的任務不僅是向學生傳授本學科領域的基礎理論知識，而且要培養學生的創新思維和實踐能力，為社會培養符合時代需求的創新型人才[18-19]。全國“挑戰杯”“互聯網+”等科技創新活動是培養創新型人才的重要途徑。科研平臺可為學生提供條件完備的培訓場地，先進的儀器設備，充足的活動經費、經驗豐富的專業教師的指導等，對于開展科技創新活動、培養創新型人才具有不可替代的作用。學生通過參加各種科技創新活動，不僅在實踐中鞏固了課程理論知識，而且強化了理論聯系實際、提出問題、分析問題和解決問題的能力，培養了創新精神、創新意識、創新思維和創新能力。因此，依托科研平臺開展科技創新實踐活動，可以顯著提高教學質量和人才培養質量，大大提高畢業生的就業競爭力，從而為社會輸送更多滿足經濟社會發展需求的高素質人才。

學院基于科研反哺教學理念，依托高水平科研平臺，培養了一批具有工程實踐能力和創新創業精神的光電材料與器件領域的創新型人才。近年來，學生獲得全國“挑戰杯”“互聯網+”等省部級以上創新創業大賽及學科競賽獎50 余項，新型環保材料創新團隊榮獲共青團中央授予的“小平科技創新團隊”稱號。學生平均就業率98%以上，分別就業于京東方科技集團股份有限公司、中國船舶重工集團有限公司、中國長安汽車集團有限公司和萊寶科技集團有限公司等知名企業，從事產品設計、新材料研發、技術創新與改造等工作，深受企業歡迎和好評。學院教師承擔的“優秀材料工程師人才培養體系的探索與實踐”“科教結合，多元協同，培養材料類應用創新型人才的探索與實踐”“地方應用型高校材料類專業‘合格+’多元人才培養模式創新與實踐”等人才培養方面的教育教學改革研究項目分別獲得重慶市教學成果獎。

三、結束語

高校科研平臺擁有實力雄厚的師資隊伍、先進的大型儀器設備和良好的實驗條件等，科研平臺資源為教學所用是科研反哺教學的有效途徑。依托高水平科研平臺，不斷豐富教學內容、完善教學方式，促進教學與科研的有機融合，是提升教學質量、培養創新型人才的重要舉措。重慶文理學院材料科學與工程學院在科研平臺反哺教學方面取得了顯著成效，充分發揮了科研平臺在教學中的作用，培養了一大批優秀的光電材料與器件領域的創新型人才，為其他高校開展科研反哺教學研究提供了重要參考。