劉 崗,曹小燕,嚴 巖,宋春林,李 權(quán),于 坤,宇 杰,駱 一
(1 西南大學(xué)材料與能源學(xué)院,重慶 400715;2 重慶市第十一中學(xué)校,重慶 400061;3 西南大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院含弘學(xué)院,重慶 400715)
2017年2月,國家教育部在上海復(fù)旦大學(xué)及天津大學(xué)陸續(xù)召開了新工科會議,從而形成了目前大家熟知的“復(fù)旦共識”與“天大行動”。當(dāng)年6月,教育部又在北京召開“新工科研究與實踐專家組成立暨第一次工作會議”,即現(xiàn)在的“北京指南”。以上的重要會議從多層面標志著新工科議題已發(fā)展成為高等工程教育改革的新方向。
新工科形成于新一輪科技及產(chǎn)業(yè)革命飛速發(fā)展的大背景下;新工科起源于新產(chǎn)業(yè)、新社會形態(tài)所形成的新的需要?!靶鹿た啤边@一概念一提出就引發(fā)工程教育界的特別關(guān)注,被譽為工程教育的一場“新革命”[1]。在這場變革中,全國高校均開展了針對“新工科”的教育教學(xué)改革;此次改革的核心在于人才培養(yǎng)模式的改革與探索,特別是拔尖人才在新形勢下的培養(yǎng)。
美國著名學(xué)者羅伯特·坦普爾在《中國,發(fā)明的國度》一書中曾這樣描述:“如果諾貝爾獎在中國古代就已設(shè)立,那各獎項的得主便會毫無爭議地屬于中國人”[2]。但直至2015年屠呦呦憑借青蒿素的發(fā)現(xiàn)榮獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎,才終結(jié)了中國本土科學(xué)家諾貝爾獎為零的尷尬局面;然而諾貝爾榜單上中國本土科學(xué)家席位屈指可數(shù),一致令人唏噓,這也是國家培養(yǎng)拔尖人才之痛[3]。國務(wù)院曾出臺《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》,進一步對拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)進行了整體規(guī)劃和布局,要求高校“著力培養(yǎng)信念執(zhí)著、品德優(yōu)良、知識豐富、本領(lǐng)過硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才”[4]??梢姡瑖覍用嫔蠈Π渭鈩?chuàng)新人才的培養(yǎng)非常重視。
然而,當(dāng)前我國拔尖人才的培養(yǎng)模式與新形勢下的需求顯示出諸多的不適應(yīng),已經(jīng)成為制約我國拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的阻礙。特別就我國高等院校而言,存在諸多問題,可大體總結(jié)如下幾個方面:
(1)教學(xué)觀念陳舊,課程設(shè)置亟待革新。知識系統(tǒng)老化,教育觀念缺乏與時俱進,不適應(yīng)當(dāng)前科學(xué)與技術(shù)快速更新的時代需求。特別是在教育過程中,授課教師、學(xué)生輔導(dǎo)員習(xí)慣性地關(guān)注學(xué)生的分數(shù)與排名,然而忽略了對學(xué)生在創(chuàng)新、思辨和自主學(xué)習(xí)能力等方面的培養(yǎng)[4]。當(dāng)前課程設(shè)置中仍然以授課教師為中心,注重知識的傳遞,卻忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,特別是培養(yǎng)方案陳舊,缺乏革新;另外一個方面,高等院校對教師的評價中重科研輕教學(xué)、重數(shù)量輕質(zhì)量,限制了教師教學(xué)的革新,進而制約了學(xué)生的主動性,難以培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力及面對問題勇于探索創(chuàng)新的意識,非常不利于拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
(2)教學(xué)與考核方式單一,缺乏教學(xué)-科研創(chuàng)新培養(yǎng)模式[5]。在傳統(tǒng)教育教學(xué)范式的影響下,很多教師習(xí)慣于填鴨式灌輸,結(jié)課時主要采取知識性筆試為主的考試對授課學(xué)生進行考核,此樣模式并不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)生批判性創(chuàng)新思維的培養(yǎng),反而易使學(xué)生積壓倦怠形成懶惰的心理情緒。單調(diào)的筆試考核方式亦不能全面且科學(xué)地衡量學(xué)生所掌握知識的水平與實際應(yīng)用能力。同時,我國高等學(xué)校本學(xué)規(guī)模不斷擴大,這使得生源素質(zhì)參差不齊,易使學(xué)生之間在學(xué)習(xí)能力和知識水平上存在較大差距。宋代理學(xué)家朱熹曾說:“夫子教人,各因其材?!币坏肚械慕虒W(xué)模式必然易導(dǎo)致部分學(xué)生“吃不飽”或者“吃不了”,從而阻礙拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。因此,高等教學(xué)迫切需要進行教學(xué)模式的革新探索,比如結(jié)合科學(xué)研究,特別是以創(chuàng)新項目為依托的創(chuàng)新培養(yǎng)模式的建立,對于培養(yǎng)新工科拔尖人才至關(guān)重要。
(3)學(xué)生培養(yǎng)過于統(tǒng)一。實訓(xùn)機會有限,缺乏產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。目前我國高校拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)絕大大多按整齊劃一的教育教學(xué)模式培養(yǎng)并訓(xùn)練學(xué)生,在課程時間、內(nèi)容、形式上高度統(tǒng)一,特別是必修課的比例偏高、選修課的比例較小,這使得學(xué)生很少有時間和精力去完成獨立思考、自主解決問題,也很難讓學(xué)生依照興趣愛好更好地自由發(fā)展和完善自我,因此,非常不利于學(xué)生的個性發(fā)展與探索進取。過分關(guān)注教育教學(xué)的整齊劃一,忽視了學(xué)生的個性發(fā)展,是當(dāng)前高校拔尖人才中存在的重要障礙之一[6]。“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”這是古人培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、探索思維、動手能力的實踐真知。單純的書本知識教育易會造成學(xué)生知識面狹窄,難以將理論與實際相結(jié)合。也正如杜納·羅勒(Roller)所言,“科學(xué)的本質(zhì)是探索知識,而不是知識本身”。因此,加強實踐實訓(xùn),走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合道路,是改變目前創(chuàng)新人才培養(yǎng)困境的有效途徑[7]。
(4)基礎(chǔ)課程培養(yǎng)環(huán)節(jié)薄弱。目前新工科建設(shè)是當(dāng)下高等教學(xué)革新的重要方面,然而對新工科建設(shè)下數(shù)理化基礎(chǔ)課程的培養(yǎng)環(huán)節(jié)關(guān)注甚少。當(dāng)前高等院校教學(xué)中其基礎(chǔ)課程教學(xué)通常以百人大課為主,注重理論課程的講解而缺乏實踐培養(yǎng),注重共性缺乏個性、注重知識傳授而忽視能力培養(yǎng),因此不利于拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。以基礎(chǔ)學(xué)科化學(xué)為例,基礎(chǔ)課程包括普通化學(xué)、物理化學(xué)、材料化學(xué)等,這些課程對后續(xù)材料類人才的培養(yǎng)其重要性不言而喻;而如何減少上述基礎(chǔ)課程培養(yǎng)環(huán)節(jié)的弊端,加強實踐培訓(xùn),促進個性發(fā)展,完善能力培養(yǎng)是提高拔尖創(chuàng)新人才不可忽視的重要一環(huán)。
總之,依據(jù)“新工科”的內(nèi)涵與特征,拔尖人才的培養(yǎng)需在多領(lǐng)域融合并拓展前沿性與驅(qū)動創(chuàng)新。因此,在“新工科”要求下,對于材料專業(yè)拔尖人才培養(yǎng)應(yīng)重點落腳于課程體系和培養(yǎng)模式的更新。
西南大學(xué)含弘學(xué)院成立于2011年,是學(xué)校本科生拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃的重要環(huán)節(jié)。西南大學(xué)含弘學(xué)院在拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面秉承多樣化與個性化培養(yǎng)為主線,堅持“厚基礎(chǔ),強素質(zhì),揚個性,求創(chuàng)新”的育人理念,實施多樣化、個性化、開放式的人才培養(yǎng)模式,旨在培養(yǎng)人格健全,體能優(yōu)異,追求卓越的拔尖創(chuàng)新人才。
在新形勢下,西南大學(xué)含弘學(xué)院與時俱進,針對拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)進行了深入改革與嘗試,筆者有幸參與其中材料專業(yè)的相關(guān)工作,并就此進行探索和分析。
西南大學(xué)含弘學(xué)院2015級共有五名學(xué)生選擇材料專業(yè),其授課依托于西南大學(xué)材料與能源學(xué)院。與傳統(tǒng)的班級不同,含弘學(xué)院與材料學(xué)院對其實施小班教學(xué);會定期邀請校內(nèi)外“國家級”學(xué)者對上述學(xué)生進行指導(dǎo)。這其中包括個性化培養(yǎng)方案的制定以及授課(涉及基礎(chǔ)、概論性質(zhì)等重要課程的講授);因此,其培養(yǎng)方案完全有別于傳統(tǒng)的培養(yǎng)方案,使得個性鮮明。特別是在個性化方案中,做到了保證基礎(chǔ),突出個性。在基礎(chǔ)方面,設(shè)置材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料化學(xué)、物理化學(xué)、材料物理性能、材料制備、材料分析與測試等課程,并在教材方面選擇一些英文原版教材,強化深度;在個性方面,設(shè)置了《創(chuàng)新與實踐課程》、《材料前沿進展》等課程,學(xué)生可根據(jù)興趣與導(dǎo)師協(xié)商進行科學(xué)研究創(chuàng)新探索實踐。同時“國家級”學(xué)者自身豐富的學(xué)習(xí)、工作經(jīng)歷,也開拓學(xué)生的視野,提升了拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的深度。對2015級袁隆平班材料專業(yè)學(xué)生進行跟蹤,發(fā)現(xiàn)此類培養(yǎng)方案及課程設(shè)置可有效帶動教育理念和教育模式的轉(zhuǎn)變,提高了學(xué)生(2015級含弘材料專業(yè))學(xué)習(xí)的興趣,開闊了學(xué)生的視野,幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)的目標,明確努力方向,同時極大地促進“國際水準”的教授進入課堂參與授課,有效提升了拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
西南大學(xué)在十三五期間大力推進國際化辦學(xué),目前已與多家國外知名大學(xué)建立長期穩(wěn)定的戰(zhàn)略合作關(guān)系。因此西南大學(xué)含弘學(xué)子獲得了諸多國外交流學(xué)習(xí)的機會,比如美國賓夕法尼亞大學(xué)、英國愛丁堡大學(xué)、德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)等世界知名高校。含弘學(xué)院2015級材料專業(yè)的同學(xué)們通過一年期、半年期及寒暑假短期等交流模式在上述知名高校進行了不同類型的交流與訪問,包括美國加利福尼亞大學(xué)、臺灣中央大學(xué)、日本德島大學(xué)。與此同時,含弘學(xué)院針對2015級同學(xué)在這些大學(xué)進行交換期間獲得的學(xué)分,建立了相應(yīng)學(xué)分認定制度,保證了含弘學(xué)生選課的自由度和興趣性,為學(xué)生的交流訪問掃出了障礙,為拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供了發(fā)展土壤,進一步提升了拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的國際化進程。交流回來的同學(xué)們在專業(yè)知識、外語口語、學(xué)習(xí)視野、自立自強等諸多方面得到了全方位的提升。
導(dǎo)師制作為一種人才培養(yǎng)的制度已運行近千年,其通??煞譃閮煞N:即英國模式和美國模式。導(dǎo)師制起源于英國牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)。牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)的導(dǎo)師制主要采取“一對一”的形式,由導(dǎo)師對學(xué)生進行單獨指導(dǎo),便于其學(xué)術(shù)等諸多方面的提升[8-10]。借鑒上述牛津劍橋大學(xué)的培養(yǎng)方式,含弘學(xué)院同樣設(shè)置了一對一導(dǎo)師制度,并幫助學(xué)生在材料與能源學(xué)院選擇導(dǎo)師。學(xué)生每周和導(dǎo)師見面,導(dǎo)師詢問課程中的疑難點、學(xué)生提出學(xué)習(xí)中遇到的困難;師生之間進行平等開放的討論。在導(dǎo)師制的實踐中,導(dǎo)師對學(xué)生學(xué)業(yè)的指導(dǎo)、個性化的輔導(dǎo)、監(jiān)督和隨時解決學(xué)生遇到的問題。導(dǎo)師潛移默化地影響學(xué)生的人生觀、價值觀等,更能體現(xiàn)出教育的自然性[11]。通過導(dǎo)師助理、課程輔導(dǎo)教師等類似于團隊指導(dǎo)的方式,可對學(xué)生進行個性化的指導(dǎo),增加對話式教學(xué)與指導(dǎo)。含弘學(xué)院2015材料專業(yè)的五位同學(xué),校內(nèi)導(dǎo)師分別由李慶教授、鄭紹輝教授、劉崗教授擔(dān)任。幾位導(dǎo)師主要研究領(lǐng)域涉及納米材料、鈣鈦礦太陽能電池器件、功能陶瓷。導(dǎo)師們根據(jù)五位學(xué)生的興趣,制定了個性化的創(chuàng)新實踐,涉及化學(xué)合成(溶膠凝膠、水熱法、共沉淀法、固相反應(yīng)法等)、表面修飾、催化表征、模擬分析,光電測試等領(lǐng)域,對五位學(xué)生進行全方位地鍛煉培養(yǎng),同時幫助其積極申請校級、市級、國家級創(chuàng)新項目,磨練品格并提高動手能力。
總之,導(dǎo)師制的采用在2015級含弘學(xué)院材料專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)方面,發(fā)揮了極其重要的作用。含弘學(xué)院2015級材料專業(yè)5位同學(xué)共獲得國家級創(chuàng)新項目3項,校創(chuàng)2項;發(fā)表學(xué)術(shù)論文4篇。通過對這種制度的嘗試,促進了人才的個性化發(fā)展,提高了培養(yǎng)質(zhì)量。
含弘學(xué)院2015材料專業(yè)學(xué)生的教學(xué)除了配備優(yōu)良的師資外,在教學(xué)理念和方式了進行了改革。每個班級都有單獨的授課教室,且單人單桌,可以根據(jù)課程需要形成圓桌,很便捷地展開研討,這樣更加提升了學(xué)生的上課興趣,鍛煉了學(xué)生表達、團隊協(xié)作等綜合能力,切實有效地提升了培養(yǎng)質(zhì)量。以專業(yè)基礎(chǔ)課《物理化學(xué)》為例,教學(xué)實施小班教學(xué),同時課程也進行了較大幅度的革新,嘗試了課前布置,課上重點解析(例如熱力學(xué)基本概念、原理、吉布斯函數(shù)等),課中圓桌小組討論(熱力學(xué)原理的使用條件等),課后線上線下進行習(xí)題練習(xí)加輔導(dǎo)取得了比較理想的授課效果和成績(均分93分)。
綜上,通過以上的針對性改革,西南大學(xué)2015級含弘學(xué)院材料專業(yè)同學(xué)畢業(yè)時有2人進入到北京航空航天大學(xué)、中山大學(xué)繼續(xù)深造;2人獲得歐洲著名高校的錄取,包括歐盟全獎項目以及英國帝國理工大學(xué)。一人獲得國內(nèi)知名國企的錄取。總之,2015含弘學(xué)院材料專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)取得了豐碩的育人成果。
以上是西南大學(xué)針對新形勢下(新工科等)我國高等院校在拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)中普遍遇到的諸如教學(xué)觀念陳舊課程設(shè)置亟待革新、教學(xué)與考核方式單一缺乏教學(xué)-科研創(chuàng)新培養(yǎng)模式、學(xué)生培養(yǎng)過于統(tǒng)一,實訓(xùn)機會有限缺乏產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、基礎(chǔ)課程培養(yǎng)環(huán)節(jié)薄弱等問題在2015級含弘學(xué)院材料專業(yè)進行的一些探索,包括“國家級”學(xué)者指導(dǎo)個性化培養(yǎng)方案制定并參與授課、建立學(xué)分互認機制、導(dǎo)師制培養(yǎng)嘗試、教學(xué)理念與教學(xué)方式的變革的調(diào)研與分析等,推進國際交流合作,人才創(chuàng)新實踐培養(yǎng),初步探索出一條適合本校的材料類拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)道路,這條新的培養(yǎng)道路還需進一步的完善。如何更有效地避免上述問題,更好地為我國培養(yǎng)出更多的拔尖創(chuàng)新人才,需要每一位教育工作者的深思與努力。