新工科建设对工科本科生创新实践能力的培养提出了更高要求，教育部继出台的政策文件明确要求推动科研资源向本科教学转化，强化学生解决复杂工程问题的能力，但政策导向与多数院校的实际培养质量之间仍存在相当距离。本科生导师制是各高校应对上述要求的常见举措，该制度起源于14世纪英国牛津大学，我国高校自2002年起重新引入，研究表明其对学生学术新区和创新能力的提升确有正向作用，然而执行流于形式、学生主动性不足、激励机制缺位等问题在现有实践中普遍存在。部分高校由此尝试将研究生引入本科培养体系，构建"导师—研究生—本科生"三层协同结构，已有研究表明研究生能够在导师与本科生之间发挥有效的知识中介作用，有助于缓解导师精力不足并提升本科生研究能力，但已有探索基本以科研训练为单一驱动，对学科竞赛这一独立培养机制的关注明显不足，对两者如何协同发力也缺乏系统分析。基于此，结合西南石油大学机电工程学院多年实践，提出以科研项目与学科竞赛为双轮驱动的"导师—研究生—本科生"学习共同体培养模式，阐释其构建逻辑与运行机制，描述四阶递进实施路径，并以实践数据加以验证，以期为同类工科院校提供参考。

一、当前工科本科生创新能力培养存在的主要问题

（一）科研训练与课程教学长期脱节

长期以来，工科本科课程体系以系统性知识传授为主要目的，教学内容与工程科研前沿之间存在明显滞后。课程实验以验证性操作为主，结果已知，步骤固定，学生很难从中培养出能面对开放性工程问题时所需的判断能力和探索精神。戚佳等人的研究指出，大多数高校本科生导师制的指导内容要求面面俱到，却普遍缺乏将学生引入真实科研情境的具体机制。这种安排导致学生所学的知识与实际工程需求长期脱节，毕业生从学校进入工作岗位后往往需要较长的适应过渡期。

（二）本科生与研究生培养体系相互隔离

目前，国内工科院校对本科生和研究生基本实行相互独立的培养方案，两个学段之间缺乏制度性的衔接设计。研究生在科研训练过程中积累的实验操作规范、方法以及解决具体问题的经验，对本科生几乎完全不可见，无法通过有效渠道传递。这不仅造成了教育资源的浪费，也错失了以高年级学生带动低年级学生形成学习梯队机会。

（三）学科竞赛参与方式碎片化

学科竞赛是锻炼学生综合创新能力的重要平台，但大多数高校的竞赛组织方式相当被动：学生自发报名，教师临时指导，选题仓促，备赛周期极短，作品缺乏扎实的技术积累。这种临时组队、突击备赛的模式，导致参赛作品技术深度不足，获奖率偏低，更重要的是学生在竞赛结束后能力积累十分有限，难以培养可持续的创新能力。

二、双轮驱动"导师—研究生—本科生"学习共同体模式的构建

（一）模式的总体设计思路

双轮驱动"导师—研究生—本科生"学习共同体模式是以学习共同体理论为基本依据，学习共同体强调有效学习发生于共同探究的情境中，理论知识与实践创新能力在各层面的持续互动中构建。将该理论落地于工科创新人才培养，师生之间不仅仅是传统的教与学关系，而是围绕真实工程问题共同参与探索的协作群体。导师、研究生、本科生三类成员在知识积累程度和问题解决经验上存在梯度差异，这种差异不是培养的障碍，而恰恰是共同体内部知识流动与创新能力培养的内在动力。双轮驱动"导师—研究生—本科生"学习共同体模式的核心设计逻辑是双轮驱动、三层协同、四阶递进。双轮指科研项目与学科竞赛两种驱动机制；三层指导师、研究生、本科生构成的组织结构；四阶指从认知启蒙到成果产出的递进培养路径。三者相互嵌套，共同构成模式的运行框架。

（二）科研项目与学科竞赛双轮驱动机制

科研项目与学科竞赛在本模式中承担着功能互补的双重驱动作用。科研项目的核心价值在于为学生持续提供结果未知的真实工程问题。与课程教学中答案已知的验证性实验不同，课题子任务没有预设解答，学生面对的是真正开放的探索情境。课题组在每个项目启动初期进行任务拆解，依据技术门槛和时间要求将具体问题模块分层分配给不同年级的本科生。大二学生从文献梳理和辅助实验入手，大三学生承担独立的子实验设计，大四学生子任务以毕业设计为支撑，尝试在导师框架内自主提出假设并验证。持续参与课题带来收益，是学生对具体工程问题形成的认识深度，而这刚好是有竞争力的竞赛选题真正来源。学科竞赛则提供了科研项目无法给予的两类训练：一是固定截止日期与外部评审的要求，这与真实工程项目节点管理吻合；二是在竞赛答辩过程中面向评委的思维与表达训练，要求学生将复杂技术逻辑凝练为清晰易懂的表达，并能在意料之外的追问中保持逻辑自洽，这种能力在课题组内部汇报中难以得到锻炼。

在科研项目和学科竞赛单独驱动时各有局限，科研项目节奏偏慢、短周期激励不足，学生在较长时段内难以感受到明显进展。学科竞赛若无科研积累支撑，作品技术厚度不够，难以在高水平赛事中形成竞争力。两者协同的关键在于将竞赛赛程的节点与科研子任务的阶段推进结合。将方案定稿、原型完成、内部评审、文档提交等节点与课题组的组会检查相统一。

（三）三层结构的角色定位

导师的核心职责是把控研究方向、审查关键技术节点、提供实验条件与经费支持，以及在激励机制设计上保障整体结构的合理性。导师不介入日常的具体执行，这样才能在关键节点上真正发挥作用，也才能为研究生和本科生留出足够的自主空间。

研究生是三层结构中信息流通和关系协调的枢纽。相对于导师，研究生是课题的主要执行者；相对于本科生，研究生是技术经验的传递者和探索过程的引导者。这种双重身份使研究生自然成为导师与本科生之间的有效中介。在日常工作中，研究生承担操作示范、方法讲解、竞赛技术方案的可行性评估，以及在本科生遇到问题时协助解决。研究生在带教过程中也能实现自我提升，向他人清晰讲解操作规范或方法逻辑，往往会暴露出自身知识体系中此前未曾意识到的问题，形成主动学习的动力。

本科生在不同年级阶段承担不同深度的参与角色。他们不只是共同体的受益者，也是科研子任务的实际承担者和竞赛作品的主要创作者。本科生提出的问题有时会触及那些被专业训练所忽视的基本假设，对导师和研究生而言同样具有启发价值，这是共同体知识传递的具体体现。

三、模式的实施路径与实践

（一）认知启蒙：入组前的无压力接触

每学年，课题组面向大一、大二年级学生组织实验室开放日，以真实的工作状态展示在研课题的实验进展和往届竞赛获奖实物，由研究生担任引导。有意愿加入的学生，初期以观察者身份参与双周组会和日常实验室工作，不承担独立任务，无考核压力。这段介入期是给学生一段真实的判断时间，在承担实质义务之前，通过亲身观察评估自己是否真正对这个方向感兴趣、是否适应这种工作节奏。

（二）技能训练：系统建立基础操作能力

进入本阶段的学生开始承担具体任务，重点是建立完成后续工作所需的基础技术能力。课题组记录每个学生已经独立完成过的操作类型，在双周组会上定期汇报。本阶段安排学生首次参加省级学科竞赛，目标不是获奖，而是完整经历选题、方案设计、原型制作到答辩的全过程。竞赛答辩中遭遇的质疑和否定，在这个阶段出现是有价值的，后续有足够时间和资源来内化这种体验。

（三）实战竞赛：以科研积累支撑高水平参赛

大三下至大四上是共同体成果产出最集中的阶段。此时学生已具备足够的技术积累，以一名研究生为技术负责人，带领两至四名本科生组成竞赛团队，主攻国家级、省级重要赛事。导师参与选题论证、中期技术路线评审和终稿确认三个关键节点，不介入日常执行。

竞赛作品的技术内容直接来源于课题组的科研积累，包括实验数据、仿真结果、原型样机等。这意味着竞赛备赛不是从零开始的技术开发，而是对已有工作的系统提炼和表达训练。按赛事节点倒排工作里程碑，将方案定稿、原型完成、内部评审和文档撰写四个部分融入双周组会的检查流程，使竞赛与科研在时间上协同管理与推进。

（四）成果产出：推动工作成果的系统沉淀

竞赛结束后，学生极易将项目视为已完成而停止深化。为应对这一问题，课题组要求各团队在备赛期间同步维护技术日志，形成过程文档，竞赛结束后直接作为论文撰写或专利申请的素材基础。毕业论文选题直接来源于课题组研究方向，在已有积累基础上展开，与临时拟题相比在深度和质量上均有显著优势。

作者：林伟，西南石油大学机电工程学院，博士，副教授，研究方向为机械电子工程教学与科研。

本文系四川省2021-2023年高等教育人才培养质量和教学改革项目’混合课程+X项目’交互促进智能制造本科生创新能力培养探索与实践项目（JG2021-637）