“四新”背景下地方高校理科人才培養探索與實踐

摘" 要：“四新”背景下培養創新型理科人才是國家高質量發展的戰略要求。作為理工科人才主力軍的地方高校，需要找準地方高校理科專業建設發展定位，將能力與素質作為理科人才培養核心要素，并從科學思維、科學素質、專業能力和家國情懷四個方面提出具體培養目標。基于此，以桂林理工大學地球化學專業人才培養為例，從優化改革人才培養方案、深化課程體系改革、推進教學方式多元化、強化教育教學資源建設等具體探索與實踐舉措，為地方高校理科人才培養提供可鑒思路。

關鍵詞：地方高校；理科人才；“四新”；人才培養；地球化學專業

中圖分類號：C961" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）09-0060-04

Abstract： Under the background of \"Four New\"， training innovative science talents is the strategic requirement of high-quality development of the country. As the main force of science and engineering talents， local colleges and universities need to find out the orientation of the construction and development of science majors in local colleges and universities， and clarify the connotation of science talent training. This study takes the cultivation of talents majoring in geochemistry in Guilin University of Technology as an example. This paper explores and puts forward practical measures from the aspects of optimizing and reforming the talent training program， deepening the curriculum system reform， promoting the diversification of teaching methods， strengthening the construction of education and teaching resources. The study provides useful ideas for the training of science talents in local colleges and universities.

Keywords： local colleges and universities; science talents; \"Four New\"; talent cultivation; Geochemical major

2021年5月，習近平總書記在中國科學院第二十次院士大會、中國工程院第十五次院士大會、中國科協第十次全國代表大會上指出：“培養創新型人才是國家、民族長遠發展的大計。當今世界的競爭說到底是人才競爭、教育競爭。要更加重視人才自主培養，更加重視科學精神、創新能力、批判性思維的培養培育?！币虼?，教育部著力推進各高等院校的“新工科、新醫科、新農科、新文科”（“四新”）建設，旨在培養卓越拔尖人才，以應對新一輪科技革命和產業變革。

“四新”建設圍繞信息技術、人工智能時代下產業變革與發展對技術人才的內質要求而開展，其中“新工科”建設不僅強調工科的新要求、新的工科專業、深度交叉融合再出新，還包括對傳統工科專業的升級改造。當前人才培養重點關注的是高素質工科人才培養，基于OBE理念的工程教育認證也是針對各高校的工科專業進行。在此背景下，理科專業要不要發展、要怎么進行一流本科建設、要如何培養專業人才，成為各高校理科專業在專業建設中面臨的重要問題。理科專業要不要建設的問題，其實毋須討論和懷疑，理科是工科的基礎，沒有強大的理科難有強大的工科[1]。從2009年始，國家針對理科人才培養啟動了“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃1.0”，2018年起，又進一步實施“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃2.0”。但是，我國高校自20世紀中期院系調整后，理、工科的拆分，一定程度上導致國內理科專業只注重基礎科學的培養，關心定理、學說和理論分析，而輕視工程技術教育[2]。這種片面地以培養理論知識為主的理科人才的教育理念，使得從事一線工作的理科學生存在工作中眼高手低、脫離實際的問題；即便是繼續讀書深造的理科專業學生，也存在知識教條、缺乏創新思維、科研實踐能力差等問題。因此，“四新”背景下理科專業人才的培養成為地方高校亟需思考和探索的重要問題。

一 理科專業人才培養研究現狀

國內不少學者對于理科專業人才培養進行了思考和探索。如李詠梅等[3]學者以高校理科學生培養為例，研究認為創新性的教學行為、系統性課程和前沿性課程，在提升理科學生創新能力和企業家精神以及增強學生長期創業意向方面有積極作用；楊永富等[4]學者基于STEM教育理念，研究提出工科行業特色高校理科專業人才培養的核心理念與改革思路，建立“五位一體”的人才培養改革模式，探索工科行業特色型高校理科專業創新拔尖人才培養的可鑒路徑。朱紅等[5-6]學者從宏觀上分析我國高等理科教育現狀與問題，高屋建瓴地提出從頂層設計、體系建設、專業革新和過程優化等環節著手構建高等理科教育發展新格局。徐恒戩等[7]學者提出基于OBE教育理念，在專業人才培養目標基礎上，以畢業要求達成度的比重來改革完善對應的課程體系、保障體系等開展地方高校理科專業人才培養的路徑思考。王義遒等[8-10]學者在思考“新工科”建設中，引入楊素紅等[11]學者對于高等理科人才分層分類的研究，即將自然科學的基礎學科稱為“理科”，將“技術科學”稱為“應用理科”，認為“應用理科”加上新的工科要素或“基因”是建設“新工科”的一種可行方案。雖是探索新工科建設，但是也認為理科可以細分為以基礎學科為主的理科和側重技術的“應用理科”。

不過，已有研究多是籠統地對理科人才培養進行思考和探索，對于理科專業人才類別的細分還缺乏進一步認真思考，雖有部分學者提出了“理科”與“應用理科”的區別，但針對對不同類型理科人才培養的探索尚顯不足。實際上，不同辦學層次的高校在人才培養方面應有所區別，“雙一流”高校通常具有較高的辦學定位、生源條件、教育資源和人才培養目標，它們多注重于培養研究型、創新型和國際化的人才；而地方高校在師資水平、生源條件、教育資源等方面較“雙一流”高校存在相當差距，因此，地方高校要根據自身的實際情況，客觀分析自身理科專業人才培養的定位，不盲目照搬、復制、模仿“雙一流”高校的辦學模式和課程設置等，否則就可能導致人才培養目標同質化，缺乏人才培養特色和市場需求的針對性。

二 地方高校理科專業人才培養內涵探討

目前，國內不少學者們對于地方高校理科專業建設進行了積極探索，如根據不同的培養目標和社會需求，提出把理科專業學生分為“科學研究型”和“創新應用型”兩個培養方向，將“科學研究型”理科人才培養成為“高、精、?！比瞬牛皠撔聭眯汀崩砜迫瞬排囵B成為與學科相關的應用型人才[2]；也有借鑒當前工科專業工程教育認證的做法，提出基于OBE理念的理科人才培養模式[7]。這些思考對地方高校理科專業的建設與人才培養提供了有益借鑒。但是，落實國家高質量發展的人才需求，尤其是結合當下“四新”背景下科技創新在廣度和速度方面的飛速發展，僅關注理科人才類型、培養形式等方面的探索還顯不足。同時，也不能將地方高校理科人才培養模式分類照搬，如忽視地方高校理科專業建設基礎，簡單參照重點高校的純理科人才培養模式；或者直接參照工科人才培養模式，照搬工科專業人才培養的套路來設計理科人才培養方案，表面上是培養理科人才，實際上卻是按照工科人才培養。因此，“四新”背景下，地方高校理科人才培養應以能力與素質作為人才培養核心要素。

一是理科專業人才科學思維的培養，即培養學生面對工程技術與實踐問題，能夠運用各種科學的思維方法，抓住產生工程問題的主要矛盾或制約工程進展技術瓶頸，并能夠在解決問題的過程中以嚴密的邏輯性，辯證分析、客觀求證，提出有效解決問題的思路和實現途徑，從而實現理論與實踐統一的能力。

二是理科專業人才科學素質的培養，即培養學生在消化、吸收、發展專業知識理論中的批判性思維，培養學生在科技研究實踐探索中求真務實的工作作風，使得學生具備運用科學的精神、態度、方法、知識和能力的素質，思想上能夠逐步形成“盡信書不如無書”的批判精神和以“原創為榮無原創為恥”的基本價值觀。

三是理科專業人才專業能力的培養，任何理論都不是空中樓閣，也不是無源之水。地方高校理科人才如果沒有扎實的專業基礎和體系化的領域知識，分析問題、開展研究就容易誤入紙上談兵的歧途；同時，“四新”背景下，還需要培養提升學生的信息化處理能力和大數據利用能力，需要學生深入了解掌握各種分析測試技術及設備的工作原理與用途，以便在研究實踐中能夠設計適宜的技術路線。

四是理科專業人才家國情懷的培養，落實國家立德樹人目標，使學生成為高素質、可持續發展人才，需要培養學生正確的世界觀、人生觀和價值觀，培養學生正確處理科學技術與倫理道德的關系，使學生成為胸懷“增強四個意識、堅定四個自信、做到二個維護”家國情懷，并勇于擔當民族復興責任，成為社會主義合格建設者和可靠接班人。

基于地方高校理-工科專業共建、共促的發展特色，“四新”背景下，將科學思維、科學素質、專業能力和家國情懷等能力與素質培養作為地方高校理科人才培養內涵。需要注意的是，在人才培養過程中，決不能將四個方面能力與素質的培養割裂開，孤立地為其配置課程、實驗、實習等教育教學資源，科學思維、科學素質、家國情懷的培養要全過程有機融入專業能力的培養，把握素質培養與技能訓練的度，在強化科學思維方法、批判性思維培養的同時，將家國情懷教育隨專業知識點無縫滲透，要使學生既有充分利用大數據的能力，也要有甄別有效信息的能力。

三" 地方高校理科專業人才培養探索與實踐

桂林理工大學地球化學理科專業是由學?？辈榧夹g與工程（化探方向）工科專業發展而來。隨著科學技術的飛速發展，地球化學已經由最初地質學、化學、物理學相結合而發展起來的邊緣學科，成為研究地球及其子系統（包括部分宇宙體）的化學組成和化學演化、地質過程中化學作用機制和條件、元素的共生組合及其賦存形式、元素遷移和循環等的學科，已經成長為地球科學的支柱學科[12]。地球化學的理論和方法，對于資源勘查、評價與開發、農業發展、生態環境保護和行星演化等有著重要意義。因為學校深厚的資源勘查背景和特色，地球化學專業的畢業生主要服務于地礦企事業單位，部分進入高校與科研院所深造學習。濃厚的工科背景，使得學校地球化學專業具有地方高校理科專業的共性特征，因此，以桂林理工大學地球化學專業人才培養為例，對地方高校理科專業人才培養進行若干探索與實踐。

根據地方高校理科人才培養內涵的深入思考，桂林理工大學地球化學專業通過優化改革人才培養方案、深化課程體系改革、推進教學方式多元化和強化教育教學資源建設等，錘煉提升學生科學思維、科學素質的思想，強化夯實學生專業理論實踐功底，培育固牢學生保家衛國勇于擔當的家國情懷。具體如下。

（一）" 優化改革人才培養方案

根據“四新”背景下學科交叉融合、科技創新的廣度與深度飛速變化的現狀，完善人才培養方案。一是通過減少單門課程學時數，適當增加學科交叉、科技前沿、信息技術和人工智能等專業課程，修訂改善課程體系，為學生了解掌握科學思維方法、學科科技進展做好頂層設計。二是在人才培養中全面貫徹“一制三化”人才培養模式，實施導師制，能夠及時了解學生學習和思想狀況，進而掌握學生學習效果，可為持續改進教學內容、教學形式、教學方式的教學改革提供依據；推行小班化教學，主要是為多元化課堂教學方式改革和學生個性化培養提供有力保障；國際化方面，主要是一方面結合課程引進高層次的國際化師資和校外師資授課，另一方面組織實施學生“看世界”學習項目，計劃通過兩方面設計，在拓寬學生國際化視野的同時，堅定學生“四個自信”。三是在人才培養方案中全面落實產教融合、協同育人機制，基于“實踐—認識—實踐”的理念，強化與行業企業的深度合作，通過理論課程與工程實際、教學過程與生產過程的融合發展，深化學生對基礎理論知識的認知，提高學生理論實踐的能力。

（二）" 深化課程體系改革

及時將國內外前沿科技成果與進展、現代信息技術、地質大數據處理（包括地球化學、地球物理、地質學、遙感和環境等數據）等引入相關課程；通過大學英語、專業英語、雙語授課等為學生的英語學習四年不斷線提供保障；增加數學學習內容，提高學生對數學方法掌握的廣度和深度；充分利用信息化、數字化、互聯網等現代媒體技術，多元化課程資源，為學生提供線上的相關優質專業課程與知識擴展課程[13]，使學生的學習時間由課內有效延伸到課外，打通線上、線下學習空間壁壘；翻轉傳統先理論課程后實驗/實踐課程的固有次序，使學生從實踐入手，更好地理解理論建立發展的客觀規律；與校外業務部門、行業企業、科研院所聯合開發在線開放課程，發揮各自優勢，以技術、工程問題為牽引，建立在線共享課程；全面推進專業課程思政建設，要求主講教師將求真務實、艱苦奮斗、攻堅克難的科學家精神，唯物主義、辯證法、實事求是等馬克思主義哲學，中國共產黨在國家經濟建設、社會發展中的作用等內容有機融入專業課程內容，促進學生端正學習動機、樹立遠大理想和信念。從課程設計、課程內容、課程建設等方面全方位開展課程體系改革，目的就是拓展學生了解掌握知識的廣度、深度，提高學生有效甄別與利用地質大數據和處理海量信息的能力，進而打好學生科學思維、科學素質的基礎，夯實學生的專業綜合能力。

（三）" 推進多元化教學方式

以學生為中心，針對學生科學思維、科學素質、專業能力和家國情懷等培養目標，推進現代信息技術與課程教學的雙向深度融合，依托小班化的有力條件，打破原有“教師主講、學生聽”的傳道式為主的教學方式，推廣啟發式、探究式、合作式和參與式等師生互動教學方式。在理論課程內容的傳授上，一是改變正面單向灌輸為學生建立理論概念、框架的教學模式，以突破舊理論創新新理論的內因為引導，在學生學習掌握理論知識的同時，有助于培養學生建立批判性思維；二是以第三者角度，引導學生分析專業理論構建、發展、創新的過程，培養學生的科學思維；三是策略性地把工程、技術問題置于大的理論體系下分析講授，把理論知識的講授由工程、技術問題導入，所謂“以小見大、見微知著”，提升學生運用理論指導實踐的能力。搭建教學云平臺，一方面供教師建立課程空間，另一方面提供豐富多樣的學習資源，從而利用網絡將課前、課中、課后全過程覆蓋，既能提升學生信息化環境下的自主學習能力，又有助于教師運用“大數據”掌握每一位學生的學習狀況。

（四）" 強化教育教學資源建設

將教育教學資源建設與理科專業人才培養目標緊密結合。利用學校廣西隱伏金屬礦產勘查重點實驗室、行星地質演化廣西高校重點實驗室的各類分析儀器設備，將其工作原理、分析測試方法開發、測試數據的處理和儀器操作培訓等作為培養學生科學思維、專業能力的教育教學資源；利用基礎地質國家實驗教學示范中心的各地質相關專業背景教學實驗室，將其作為學生熟練掌握單項專業技能的教育教學資源；利用桂林理工大學地質博物館精美典型、內容豐富的地質標本、地質模型、地質過程和地質現象，將其作為拓展學生專業知識面、體會地質“三光榮”精神的教育教學資源；利用與昆明理工大學、成都理工大學、中南大學和中國地質大學等友好聯系開展學生交流學習、聯合實習實踐，將其作為開拓學生視野、提升學術交流能力的教育教學資源；利用廣西礦產資源、地質現象豐富的地域特色，將其作為學生理論結合實踐的教育教學資源；利用廣西在中國革命史上的重要地位，把專業校外實習基地與紅色文化資源串聯，將其作為學生接受賡續紅色血脈、弘揚黨的優良傳統、開展革命傳統和愛國主義教育的教育教學資源。各類教育教學資源的建設不是孤立的，可以根據人才培養目標自由組合或串聯。受“科研反哺教學”啟發，利用上述教育教學資源，嘗試將科學研究項目、橫向生產項目引進教學環節，真操實練，在實踐中認識理論、將理論應用于實踐，全面提升理科專業學生理論指導實踐的綜合素質和能力。

通過上述探索與實踐，桂林理工大學地球化學專業人才培養取得顯著成效，專業畢業生受到區內外地礦單位、環保部門、檢測機構等企事業和自然資源政府管理部門的歡迎，部分學生被南京大學、北京大學、中國地質大學和中國科學院等高水平高?？蒲性核浫∩钤?。專業建設也取得長足進步，地球化學專業于2022年入選國家一流專業，基礎地質學于2021年獲得國家首批思政示范課程、教學名師和團隊，地球科學概論、礦床礦相學于2021年分別獲得國家線上一流課程和線下一流課程。

四" 結束語

總之，地方高校應立足自身定位，把培養以應用技術開發為主要特色的理科專業人才作為學校理科人才培養目標，將能力與素質培養貫穿理科人才培養全過程。展望未來，我們也應對技術進步保持清醒頭腦，當前以信息技術、人工智能為代表的新興科技快速發展，雖為我們提供了趕超的機遇，但所有高等教育工作者仍應保持清醒認識，信息技術、人工智能等僅是一種教育教學的工具或載體，這個工具或載體雖然為高校的人才培養提供了海量的、高質量的、豐富的教育資源，為課內課外教育教學提供了多變的教學形式與手段，也為我們處理、分析這些海量資源提供了輔助手段，不過絕不能讓我們培養的人才產生依靠機器開展創新性工作的依賴心理，人的創新性思維永遠是創新的前提，信息技術、人工智能只能是在人類指導下，減輕人類重復性技術工作與海量計算分析工作的輔助。基于此的研究與探索將是未來高校理科人才培養的重點之一。

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