行業特色新工科研究生培養內涵、模式與路徑

摘 要：我國新工科建設已進入全面深化新階段，通過探索建立面向未來的人才培養新理念、新標準、新模式和新方法引領高等教育創新變革的事業進入關鍵期。行業特色工科研究生培養具備新工科建設的優勢和先機，但行業特色新工科研究生培養內涵尚未被闡明，仍缺少可推廣的實踐模式與路徑，嚴重制約其理應在新工科建設方面充分發揮的示范引領作用。以油氣行業特色工科——石油與天然氣工程學科研究生培養為例，調研分析行業特色傳統工科與新工科研究生培養特征，揭示“面向未來、適應需要”的培養內涵，構建了“學科交叉、分類培養”的培養模式，提出“以研為本、多維進階”的培養路徑。實踐證明，該模式和路徑具有較好的適用性和較高的推廣價值，可為新工科研究生教育改革提供理論和實踐參考。

關鍵詞：新工科；研究生；內涵；模式；實踐

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）35-0005-05

Abstract： China's emerging engineering construction has entered a new stage of comprehensive deepening， and the career of leading the innovation and reform of higher education through exploring and establishing new concepts， new standards， new models and new methods for future-oriented talent cultivation has entered a critical period. However， the connotation and characteristics of emerging engineering graduate students'cultivation are not clear， and there is still a lack of generalizable practice mode， which seriously restricts its demonstration and leading role in the construction of emerging engineering. Taking the practice of cultivating graduate students in the petroleum and natural gas engineering discipline of Southwest Petroleum University as an example， this paper investigates and analyzes the cultivating characteristics of traditional engineering and emerging engineering graduate students， reveals the connotation of "facing the future and adapting to the needs". And the paper constructs the model of "interdisciplinary disciplines and classified cultivating"， and puts forward the path of "research-based and multi-dimensional advanced". It provesin practice that this model has good applicability and high promotion value. The study provides a theoretical and practical reference for engineering graduate education.

Keywords： emerging engineering; graduate students; connotation; model; practice

我國高度重視研究生教育，特別是在中國特色社會主義進入新時代以來，研究生教育相關國家部委和全國重要會議多次強調，研究生教育改革發展要堅持“四為”方針，瞄準科技前沿和關鍵領域，“深化研究生培養模式改革……著力增強研究生實踐能力、創新能力”[1]。我國一流大學建設高校和一流學科建設高校中行業特色高校分別占比26%和72%[2]，行業特色學科是這些高校主干學科，其建設水平直接關系著行業特色高校能否實現高質量發展[3]，直接影響著未來產業革新和國家經濟社會發展[4]。因此，我國正在以新工科建設引領高等教育創新變革，探索建立面向未來的人才培養新理念、新標準、新模式和新方法[5]。當前新工科研究主要在高校，特別是傳統工科優勢高校和工科特色綜合性高校[5]，其他主體對新工科研究相對較少。國外并未單獨提出新工科概念，但其部分工程教育實踐體現了新工科內涵。國內已經明確提出了新工科的概念、內涵、特征以及教育范式[6-7]。國內外主要是從學科專業建設或政策落實角度結合行業企業人才需求針對本科階段教育探索了新工科人才的素質能力、知識體系、培養模式和培育路徑[8]，針對行業特色新工科研究生培養的理論和實踐研究比較少。值得關注的是，譬如石油與天然氣工程、航空航天工程、船舶與海洋工程等行業特色工科擁有學科專業基礎扎實、政產學研聯系密切、人才培養特色鮮明的特征[9]，具備把握或引領行業發展前沿、孕育新興產業或新興學科、培養拔尖創新人才的實力[10]，即新工科建設的優勢；這類行業特色工科研究生較本科生或非行業特色工科研究生等其他人員在接觸世界科技前沿和復雜系統問題、接受交叉學科指導和創新實踐訓練、自主終身學習和多元創新發展方面具有更早更多的機會，即新工科建設的先機。因此，行業特色工科研究生是解決“卡脖子”難題、滿足產業變革急需的最佳人選，是培養拔尖創新人才[11]、推動科技自立自強[12]的關鍵群體。在全面深化新工科建設新階段，研究具備新工科建設優勢和先機的行業特色新工科研究生培養的內涵、模式和路徑，對拓展新工科建設理論、取得新階段重大進展、發揮新工科建設示范引領作用具有重要價值和意義，是新工科建設的重要突破口。

一 行業特色新工科研究生培養內涵

新工科與傳統工科不是對立矛盾的，而是相互聯系的[7]。新工科教育將在傳統工程教育范式基礎上進行繼承與創新、交叉與融合、協調與共享，從學科導向轉為產業需求導向、從專業分割轉向跨界融合、從適應服務轉向支撐引領，培養支撐甚至引領未來發展的多類型、多層次的工程全鏈條創新人才，將形成新工科教育范式[13]。通過文獻調研，傳統工科人才培養要素包括知識技能、實踐能力、創新能力和職業道德，培養內涵具有專業性、實用型、職業性的特征，培養方式以課堂教學、實驗實訓、設計項目為主，強調理論與實踐的緊密結合。新工科人才培養在傳統工科人才培養基礎上，更強調跨學科知識和技能、真實或模擬環境中解決復雜問題、多學科交叉融合創新創業以及適應快速變化的持續學習與創新，培養內涵具有綜合性、創新性、開放性的特征，培養方式更加多元化，包括項目驅動教學、案例研究、跨學科合作、在線學習、實習實訓和創新創業實踐等，注重實踐與創新的融合，強調能力的綜合培養和終身學習。

未來充滿著變化和未知，機遇和挑戰并存。黨和國家事業發展需要德才兼備的高層次人才，行業領域需要多層次、多類型的創新型人才，學校學科發展需要高水平的復合型人才，學生個體具有全面發展和個性追求的需要。因此，培養目標必須“面向未來，適應需要”，即適應黨和國家事業發展以及地方經濟社會發展的需要，滿足行業領域對人才的需求，支撐學校和學科的發展定位，兼顧學生全面發展和個性追求，同時，注重多層次、多類型人才的區別和聯系。以石油與天然氣工程學科研究生培養為例，提出新工科背景下人才培養目標，即面向世界能源科技前沿、國家能源戰略，聚焦石油與天然氣工程學科領域，服務區域經濟社會發展和學生全面發展，培養具有較強知識創新能力、工程實踐能力、交叉融合能力和良好綜合素質的高層次復合型人才。通過分析美國得克薩斯大學奧斯汀分校、英國帝國理工學院、加拿大卡爾加里大學和我國中國石油大學、西南石油大學、東北石油大學等國內外石油天然氣行業高校研究生培養目標和畢業要求的歷屆變化和發展趨勢，總結了傳統工科與新工科研究生培養的內涵特征（表1），新工科研究生培養目標已從“熟悉本學科某一方向研究的學術人才”轉變為“熟悉本學科及相關學科研究并具備跨學科創新能力的復合人才”，培養內涵已由“一級學科內的厚基礎、強學術、重應用”轉變為“多學科交叉的寬基礎、強實踐、重創新”。

二 行業特色新工科研究生培養模式

要實現“面向未來，適應需要”的培養目標，“多學科交叉的寬基礎、強實踐、重創新”的培養內涵、“以本學科及相關學科的應用研究和創新實踐為主”的培養要求都必須統一于研究生培養方案，貫穿于培養全過程，理論與實踐相結合，不斷改進和完善，最終形成培養模式。西南石油大學石油與天然氣工程學科新工科研究生培養實踐案例研究表明，基于“學科交叉融合驅動創新，研教結合工程強化實踐”的思路，構建兩類別（學術型、專業型）、四環節（課程學習、研學實踐、校園活動和學術創新）、六模塊（公共必修、專業必修、專業選修、跨學科選修、拓展類選修和本科補修）的“學科交叉、分類培養”研究生培養模式，為新工科研究生培養目標實現提供了有效支撐。德、智、體、美、勞“五育”并舉，多學科專業知識和素質能力培養，寬厚基礎；學術型、專業型研究生必須分別參與側重科學、技術的科研實踐，強化實踐；產學研協同建設教育資源條件，將最新研究成果、工程案例融入教材和課堂，更新知識；專設跨學科、拓展類模塊課并實施多學科背景導師團隊指導，學科交叉。研一側重課程學習，研二側重科研訓練，研三側重創新實踐，實現基礎學習、延伸訓練、創新實踐的進階培養。

三 行業特色新工科研究生培養路徑

恰當的培養路徑才能保障培養模式的有效實施。新工科研究生培養強調“寬基礎、強實踐、新知識、跨學科”，傳統工科研究生培養路徑已無法滿足新工科研究生培養在生源、師資、教學和實踐等方面資源條件數量和質量的新要求。因此，基于系統論，將課程學習、科研實踐、學位論文研究與就業發展相結合，通過開源招生、開放教學、團隊指導和閉環督導（圖1），在導學團隊育人共同體[14]的基礎上建立一個良性發展共同體，打破學生、教師、企業專家的角色固化和資源局限，突出學生在人才培養中的中心地位、主體作用和未來價值，增強教學與科研、實踐與創新、專業與就業的聯系，不僅緩解或解決傳統工科人才培養在資源條件保障方面的問題，還能實現知識行為、教學能力、生涯角色的多維協同進階。

學生通過主動研究學習，發現或產生知識并相互交流學習，在課程學習或科研實踐過程中應用所學知識并產出創新成果，實現知識行為從“積累”到“應用”到“創新”的變化。專家學者以教師或導師身份名副其實地承擔研究生課程或實踐教學任務，將當前生產或科研的“真材實料”帶進教學，同時將教學或科研成果帶回生產，促使專家學者再學習和創新創造，有利于促進產教融合、科教融合和培養滿足需要的畢業生。教師通過整合教學資源、組織教學實施、落實教學目標，不斷提升教學能力、推進教學改革、產出教學成果，實現師生教與學“需教導”到“能自主”再到“會創造”的轉變。將學生、教師、專家學者統一到研究生人才培養中，實現各自角色從“學生”到“學者”再到“學家”的轉換和能力提升，形成了一個良性發展共同體。

（一） 開源招生

行業特色工科多以二級學科招生，生源高校、生源專業、生源人數均受到極大限制，只能通過本校本學科培養或到同學科高校“挖掘”，加上行業嚴峻形勢影響就業期待和報考意愿，行業特色工科院校之間生源大戰愈演愈烈，在生源數量都可能保障不了的情況下，生源質量必然大打折扣。新工科高層次復合人才培養需要優質生源，應打破二級學科招生藩籬，實現一級學科招生，在優勢特色學科研究方向基礎上補充跨學科研究方向和新興領域研究方向，在推免生、直博生、國際交流和獎助體系等方面與招生、培養、就業等環節制定一系列激勵政策，成立教授宣講團，充分利用新媒體等多種方式做好校內外招生宣傳，吸引跨學校、跨學科考生報考。實施本科生學術導師制，支持本科生參與開放實驗、創新創業訓練、學科專業競賽等，充分發揮專家教授在本科人才培養和研究生招生宣傳中的作用，加強本碩銜接教育[15]，培育優質生源。通過引育并舉實現優質生源和跨學科生源多元化，解決行業特色新工科生源數量和質量的問題。

（二） 開放教學

通過建設“1+N”教學團隊、模塊化課程專題、產學研案例教材，采用小班制教學形式、研究型教學方法、混合式教學方式，“考試+考查”結合、“課程+科研”結合、“知識+能力”結合，開放建設教學資源，開放實施教學過程，實現教學目標延伸發展。課程教學由以教師為中心的“教師獨講、課堂教學、學生應考”灌輸式、應試型轉變為以研究生為中心的“團隊主講、開放教學、綜合考核”啟發式、研究型。打破“教師只能應試輸出、學生只能被動輸入、專家只能課外觀望”的僵局，保障多維協同進階教學目標的實現。

專業課程實施小班制教師團隊教學，由一位學術造詣高、工程實踐經驗豐富的教師領銜，多位教師（專家）模塊化專題主講，教學班的研究生參與輔助教學環節。科研成果進教材，研發裝置進實驗，專家學者進課堂，實驗室全天候預約開放。定期邀請跨學科、跨領域的學者、專家到校講座，講科技前沿、工程現場和問題需求。推行教師引導、學生參與的啟發式、討論式、案例式的開放式教學方法和線上線下結合的混合式教學方式，研究生課前調研總結、課上匯報交流、課后自主研學。師生課堂教學和課后答疑不局限于課程內容，在教學大綱指導下，結合科研實踐進行學科相關問題探討和創新成果協作，甚至在研究生畢業后仍有課程教學的師生進行學科專業問題交流互動。教師由“教”轉“導”，學生由“學”變“研”，讓研究生真正成為教學主體。

（三） 團隊指導

研學指導由傳統的以教師為中心的“一對一或一對多，單一學科”的“個人指導能力和資源有限”的局限模式轉變為以研究生為中心的“多對一或多對多，交叉融合”的“團隊指導水平高、資源豐富[16]”的發展模式，形成服務于研究生思想引導、研學指導、心理疏導、就業指導、生活助導和人生向導等全方位的導學團隊育人共同體[14]。科研實踐由“臨時選題、單打獨斗、簡單了事”的個人行為轉變為“小同行專題、大同行專項、跨學科攻關”的組織行為，研究生在有目標、有要求、有計劃和有考核的科研實踐中得到充分的多元科研思維訓練。

遴選在科研、管理第一線的高水平專家學者擔任研究生指導教師，作為校外導師負責指導專業型研究生專業實踐，作為科研導師或現場專家指導研究生科研實踐，作為導師團隊一員指導研究生研學生涯，作為評審專家全程固定指導學位論文開題論證、中期檢查、預審預答辯。

瞄準關鍵科學問題或“卡脖子”技術，以科學基金項目、委托科技項目、揭榜掛帥項目等形式聯合行業領域優勢企業有組織地設立科技攻關項目，實施“共同出題、共同答題、企業閱卷”的校企科研團隊聯合攻關模式，打造研究生科研實踐平臺。

以項目為依托，在多學科專業背景的科研團隊基礎上組建研究生指導團隊，研究生導師、青年教師、研究生人人入隊（科研團隊），企業專家、現場工程師自然入隊（指導團隊），全員全程參與科研實踐，實現創新訓練，產出實踐成果。

（四） 閉環督導

將“以研究生為中心、持續改進”的理念貫穿于研究生培養各環節，定期開展課程教學、實踐教學、學位論文質量、生源質量、就業質量和管理服務質量等專項評價（督導）[17]，完善研究生管理信息系統開發，采用線上線下結合方式督導，及時評價、及時反饋、及時改進，形成了針對研究生培養相關的全員、全程和全方位的質量督導閉環。

課程教學采用“三評教”機制（學生評教、同行評教、專家評教）。學生在結課前通過評教系統、教學團隊和青年教師通過隨堂旁聽、督導專家通過隨堂旁聽和教學材料審查進行匿名教學評價。實踐教學必備“三環節”（計劃審批、進度檢查、結果考核），實施審批備案、進度檢查、答辯考核和報告抽檢的項目制管理模式，學生通過申請完成“產學研”科研項目任務進行實踐鍛煉，側重考核實踐內容、主要認識或成果、發現問題及解決思路與建議，突出解決科學、技術、工程問題的創新性或實效性。學位論文實施“三審查”機制（導師審查、學院審查、學校審查），導師負責組織學位論文的開題論證、中期檢查、預審預答辯，學院負責查重、盲審、答辯、核查和督導，學校負責抽檢和督查。針對有關注項（論文評閱有增評、二次答辯、非全票推薦、定向（在職）攻讀學位、盲審或答辯成績低于75分等）的論文通過（校外）正高職稱專家盲審、答辯后學院核查、必送學校抽檢等方式高標準審查，審查不通過將不能進入下一環節。學院定期或適時匯總整理評價結果，將好的方面進行典型經驗分享，將需要改進的方面分類匯總單獨合理反饋至教師、教學團隊及相關部門，將意見和建議及時進行梳理和協調處理，并提供學校、學院層面的支持和督辦。

四 結束語

自2018年開始西南石油大學石油與天然氣工程學科陸續對以上行業特色新工科研究生培養內涵、模式與路徑進行實踐，取得了顯著成效：研究生100%加入科研團隊，100%參與科研實踐，100%取得創新成果；100%的學位論文研究源自各級各類科技項目，80%的科技研發項目與工程密切聯系，63%的研究生具有重大重點項目研究經歷；在研究生擴招、油氣行業等因素影響下，碩士研究生生源質量穩定向好，錄取雙一流建設高校生源比例仍然保持在50%以上，吸引跨學科第一志愿報考生源占比從2018年的6%逐年增至2024年的22%；聘請企業導師增至322人，每年到校開展研學指導的企業導師達到200人次以上；研究生學位論文盲審優良率從2018年的50%增長至2024年的72%，教育部、四川省抽檢研究生學位論文的合格率為100%；畢業生就業率保持在95%以上，超過75%的畢業生在中國石油、中國石化、中國海油等油氣行業重點企業作為技術或管理骨干支撐產業建設，超過73%的畢業生響應國家號召赴西部、去基層、到邊疆服務社會發展需求。

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