大学书院制下人才培养与学生科创竞赛融合探索

摘  要：大学书院制为我国的本科人才培养带来了新的需求和挑战，该文探索大学书院制背景下的人才培养模式与科创竞赛融合方法，根据大学生生涯规划的时间线，提出涵盖大学本科四年的立体式、全阶段人才培养模式;进一步通过学生培养实践案例介绍，验证该模式的可行性与有效性;该研究为大学书院制下的人才培养和学生科创实践，提供方法基础和实践案例。

关键词：书院制;人才培养;学业规划;科创竞赛;培养模式

中图分类号：C961       文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）29-0154-05

Abstract： The collegiate system has brought new demand and challenge to our undergraduate talents training. This paper studies the talent training mode of university academy system in China. Besides， this research explores the cooperation mode of college scientific competition. According to the timeline of college students' career planning， this paper puts forward a vertical and full stage training mode of four-year university life. Further， this paper verifies the feasibility and effectiveness of the model based on students practice cases. The study provides a basic method and practice case for university colleges under the system of personnel training and students' scientific competition.

Keywords： collegiate system; talent learning; course arrangement; scientific competition; training mode

近年来，大学书院制逐渐成为我国高校本科教育的重要模式之一，以清华大学、北京大学、上海交通大学、北京航空航天大学和浙江大学等为代表的我国双一流高校，先后实行了本科书院制培养。书院制培养和以往的高校培养方式有较大不同：本科生在一年级不选择学院和专业，学校实施大类通识教育，学生在大二选择学院，并进一步选择专业，学生在大三大四先后进入专业学习和就业深造准备。在书院制模式下，本科生人才培养模式和培养重点也相应产生了变化，书院制下的人才培养具有了更高的要求。

一、问题的提出

在书院制人才培养模式下，学生为了在大二/大三阶段能够选择心仪的学院和专业，往往在大一/大二阶段专注于课堂学习，而忽略了各类实践能力的培养，进入大三之后，科研实践和创新能力往往不足，学生跟不上现代信息技术和大数据环境下的科创实践需求。在我国加快建设“工业4.0”和“新工科”的时代背景下，探索书院制背景下的人才培养和学生科创竞赛实践融合的教改模式，成为新时代大学教育的重要需求。

近年来，围绕学生科研实践能力培养，已有大量的研究，如毛晓波和李志辉[1]研究了本科生在大学四年阶段的课外实践能力培养方法和体系，在该体系下，学生在不同年级进行有重点的学习和培养，在大学生科创项目上，取得了显著的成绩。盛汉霖[2]提出了基于多学科融合实施大学生科创竞赛实践，阐述了如何在科创竞赛中实施学科融合，初文华等[3]研究了以科创为抓手的高校人才培养模式，以复合型人才培养为目标，将课堂教学与实践相结合，取得了良好的学生培养成绩;李青等[4]将科创与教学及思政相结合，探索了新的人才培养模式，吴丽等[5]探索了机遇科创竞赛的学生创新创业能力培养方法，陶欣等[6]提出了竞赛导向下的“四维纵横”实践教学体系。针对大学书院制，王林祥和章佳萍[7]提出了一种基于现代书院制的大学生创新能力培养模式，其包括了顶层设计、要素联动到目标管理的全过程。上述研究，虽然在人才培养上取得了较好的成效，但是无法从根本上解决书院制背景下的人才培养和学生科创实践缺乏的矛盾。本研究从书院制背景下的人才培养规划入手，通过优化学生的四年学业生涯规划，创新科创体系，建立导师指导下的学生科创团队，规划科创竞赛活动等，建立了大一规划学业，夯实基础;大二专业提高，参与比赛;大三独立组队，科创实践;大四收获成果，就业深造的立体式、全阶段人才培养模式，取得了较好的成效。

二、培养模式探索

以书院制背景下的人才培养为目标，以大学本科全阶段立体式培养为主线，从改革学生培养体系，完善学生生涯规划，丰富课程内容体系，科学规划科创实践，指导比赛论文专利撰写等方面科学规划，具体实施和归纳总结。

（一）完善学生生涯规划，对学生实现学业导师、辅导员和班主任的全方位、多维度关怀与培养

坚持以“人才培养”为中心，充分发挥导师育人作用[8]。在书院建立学业导师、专职辅导员和班主任的全方位、立体式指导体系，从多个维度，对学生生涯规划进行指导和建议。以北京航空航天大学（下文简称北航）为例，北航实施了书院制大类招生，成立了士嘉、冯如、致真、知行、士谔、传源和守锷七大书院，其中冯如、士嘉和守锷为航空航天大类学生，士谔、传源为信息大类学生，知行为文科大类，致真为理科大类。每一个书院约500人，下设多个大班（约120人/班），每个大班下设约4个小班（约30人/班），各书院设置了专职辅导员，各大班设了专职+兼职辅导员，每小班设置了1名班主任，每6～8名同学设立1位学业导师，此外，书院还设置了教务老师和生活老师，对学生的生活和教学安排进行辅导和服务。其中，辅导员主要负责学生的思想政治教育，班主任主要负责班级建设和大学生生涯规划，学业导师负责对学生的一对一生涯规划和学业规划指导，该体系可以实现对学生的全方位、多维度关怀和培养。

更进一步，辅导员、班主任和学业导师帮助学生建立完整的大学四年生涯规划和学业规划，如图1所示：在书院制培养下，大一大二为基础阶段，学生在大一做好生涯规划和学业规划，建立大学四年发展目标，同时夯实数学、英语和计算机等基础课，在大二选择学院，夯实专业基础;大二大三为提高阶段，学生在选择专业后，能够更加明确学习重点，同时学业导师及专业任课教师可以对学生进行较多的科创介绍，并引导学生进行科研训练，有条件的同学可以参与导师所在的科研课题组，专业任课教师可在课堂教学的基础上，融入科研实践内容，进一步提升本科生的科研实践能力，学生在大三可以独立组队参加科创项目，完整实现一次科研竞赛过程，并学习撰写论文，申请专利;大三大四为收获阶段，学生在科研比赛的基础上，发表论文，竞赛获奖，参加竞赛后，学生能够更加明确研究方向，为未来的研究生学习或者就业确定方向。

（二）丰富课程体系，科创实践引入课堂

对专业任课教师而言，应该丰富课程体系，改革过去“老师讲台教，学生课堂听”的单向授课体系，建立“课堂教学+科创实践+互动讨论”的课程体系。以笔者为例，笔者分别担任了交通工程学、智能交通系统和综合交通系统分析的授课教师，交通工程学偏重于交通流理论和工程实践，智能交通系统偏重于概论讲述，综合交通系统分析则是概论课程和系统工程学的结合。交通工程学为大二专业基础课，通过课堂讲授的方式夯实学生的理论基础，由于该课程也偏重于工程实践，课堂教学中将引入大量的工程案例进行分析，同时，课堂会布置实践类作业，如布置学生编制基于Python编程的道路通行能力计算软件，让学生综合应用计算机的知识和交通工程学内容，完成作业，提升计算机应用能力和科研实践能力。智能交通系统为大三的概论类课程，在该课程上，除了对智能交通系统的介绍，还为学生分配分组作业，通过分组作业，锻炼学生的团队科研实践能力，如布置学生作业，让学生通过微观仿真软件，评估智能的闸道信号灯对于高速公路主路和辅路的通行能力的影响，并鼓励学生以PPT的方式，阐述各组的方案，提升学生的团队科研实践能力和表达能力。综合交通系统分析为大四专业核心课，该课程将综合学生大二大三的交通运输学、运筹学的知识，培养学生对于综合交通运输系统的分析能力，同时也培养学生的系统工程思维，在该课程上，课堂教学专注于综合运输系统的介绍、运输系统分析能力和优化系统的实践能力，如除了课堂专业知识介绍，授课教师也加入了基于大规模数学优化器Gurobi软件[9]的优化建模能力的培养，通过课堂讲授+布置作业的方式，培养学生通过Gurobi软件优化交通系统设置的能力，并进一步为大四的毕业设计建立方法基础。

除此之外，北京航空航天大学新设了课程科研课堂，实施小班式科研教学，每个班选课学生不超过8人，主要面向本科大二及大三的同学，该课程以培养本科生科研实践为课程目标，结合教师的科研项目和经验，着重介绍如何寻找科研课题，开展科研项目，并以课程小组的形式，开展微科研项目，通过微科研项目的开展，同学们掌握了科研的基本流程，训练了各类科研技能，具备了参加科创比赛的能力基础。

在以上各类实践的基础上，学生不仅学习了专业的基础理论，也更加熟练地掌握了交通仿真软件、Python语言、大数据分析方法和优化建模软件应用，既复习了基础课程运筹学、运输经济学等，也提升了学生的科研实践能力，培养了学生参加科研的兴趣。

（三）科学规划科创实践，指导比赛论文专利撰写

学业导师及班主任为学生科学规划科创实践路径，专业教师担任学生科创实践指导教师，形成多个专业的科创实践团队，实现“导师/班主任规划，专业教师指导，学生积极参与科创竞赛”的良性循环。

以北航交通科学与工程学院为例，学院专门组建了学业导师/班主任/专业任课教师的科创竞赛指导团队，长期指导本科生各类科创竞赛，其中，北航大学生方程式赛车队，累计指导学生800人，累计获得国家级科技竞赛奖项20余项[10];笔者指导学生参加了北航冯如杯，北京市/全国交通科技大赛，中国“互联网+”大学生创新创业大赛等，根据各类比赛的时间点，有批次有步骤地培养学生。如北京市交通科技大赛为每年秋季学期11月份，全国交通科技大赛为每年春季学期6月份，中国“互联网+”大学生创新创业大赛为每年6—8月，笔者会在每年秋季学期的交通工程学、智能交通系统两门课中引入科研实践题目，一方面实现课堂教学和实践的结合，另一方面，通过课程教授学生专业软件应用技能，提升学生科研实践热情，选拔参赛队员。通过课程，学生提高了科研实践能力和论文/报告撰写能力，进而可以组织课堂上的科研实践积极分子参加秋季学期的北京市交通科技大赛，通过北京市交通科技大赛的锻炼和洗礼，科创竞赛队伍可以进一步打磨项目，为第二年春季学期的全国交通科技大赛做好准备;在参加完全国交通科技大赛后，科研团队可以将科研项目提升为科研及创业项目，参加6—8月的中国“互联网+”大学生创新创业大赛。在参加比赛的全周期中，科创队员包括大二到大四的学生，以大三大四学生为主，实现科创竞赛的传帮带，保持科创竞赛团队的活力、创新和传承。

三、培养成效

通过三到四年的学生培养及学生科创竞赛实践指导，笔者形成了完整的本科生科创实践团队，笔者指导的学生多次参加科创竞赛，所带学生获2017年“Di-Tech”全球算法大赛十强（6/3 400）、2018年中国平安产险数据建模大赛第六名（6/2 749）、第七届中国“互联网+”大学生创新创业大赛北京赛区二等奖、2019年北京市交通科技大赛三等奖、2020年全国交通科技大赛优胜奖、2021年“北航-瀛之杰”智能交通大赛第二名、冯如杯创意大赛二等奖、士嘉书院优秀导学活动二等奖等（见表1）。科技类比赛反哺了教学活动，提升了学生成绩，笔者所带的多名成绩中上游的同学参加科技比赛后，成绩在大三大四得到了极大提高，最终以优异成绩保研/考研，并有2名本科同学在大四阶段在中科院一区期刊，智能交通领域的旗舰期刊IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems上发表论文[10-11]，多名同学在中文科技核心期刊发表科技论文，多名同学在书院大班成绩排名前5%或前10%。多名同学的平均绩点（GPA）在参加科研课堂及比赛后，有了较大提高（见表2和图2）。