楊則金
(浙江工業(yè)大學(xué)應(yīng)用物理系<國家級物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心>,浙江 杭州 310023)
據(jù)記載, 本科生導(dǎo)師這一制度起源于多年以前的牛津大學(xué)。 美國少數(shù)著名學(xué)府已為本科生配備了學(xué)業(yè)導(dǎo)師。 本科生學(xué)業(yè)導(dǎo)師不但解放了班主任和輔導(dǎo)員的部分精力,還加強(qiáng)了對學(xué)生的關(guān)心和指導(dǎo),發(fā)揮了任課教師的學(xué)業(yè)特長。 我校軟件學(xué)院在2007年開始實(shí)施這一制度。 總結(jié)發(fā)現(xiàn)這些學(xué)院的本科生的物理學(xué)習(xí)成績與實(shí)施本科生導(dǎo)師制的關(guān)系不明顯。低年級的本科生最關(guān)心的是專業(yè)的發(fā)展前景和學(xué)校的獎助學(xué)金等。
考試是整個教學(xué)環(huán)節(jié)中最根本的一環(huán),嚴(yán)抓考試的唯一途徑就是減少行政力量對任課教師的干預(yù),靈活掌握學(xué)位率、就業(yè)率等指標(biāo)的考核辦法。 提高考試卷科學(xué)性和合理性。 很多課程均是兩人以上授課,學(xué)生選課, 這樣就導(dǎo)致了如果某個教師及格率較低,那么就會影響其下一年授課的人數(shù),而人數(shù)減少就會導(dǎo)致其獲得的工作量也減少, 進(jìn)而影響到其工資津貼,特別是晉升職稱時有最低年均授課學(xué)時數(shù)和育人工作量的要求(晉升研究員除外)。最佳辦法是采用大班授課,小組討論的形式,一個教師主講,另外一個教師組織研討,并提前通知學(xué)生根據(jù)自己的需求有選擇性地參加習(xí)題課。國外早已為低年級的本科生開設(shè)討論課,培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的習(xí)慣,激發(fā)其求知的欲望,國內(nèi)目前很少有這樣的課程,此類課程可以極大地增加學(xué)生與知名教授的接觸機(jī)會,人數(shù)可以固定在10~20 人,學(xué)分的多少可由學(xué)時的數(shù)量決定,也可以是理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合開展, 既可以設(shè)定一定比例的平時分,也可以由學(xué)生的課堂的表現(xiàn)直接給出總分,這才是真正意義上的本科生導(dǎo)師制,教學(xué)全程體現(xiàn)了教師的課堂引導(dǎo)、 集體指導(dǎo)和個別輔導(dǎo)的作用。 筆者請教過Iowa state university(ISU)物理系的杰出教授Ho Kai-Ming 博士(其發(fā)表的學(xué)術(shù)論文已被引用數(shù)萬次)如何兼顧基礎(chǔ)課教學(xué)中人數(shù)與教學(xué)效率的問題,Ho 老師每個學(xué)年講授的基礎(chǔ)課通常有上千人之多,但都是大班教學(xué),只側(cè)重物理思想的講解,課堂教學(xué)只為學(xué)生完成作業(yè)提供思路和指導(dǎo),每個學(xué)期會有固定的時間進(jìn)行小班化討論,人數(shù)為20 人左右,以上內(nèi)容全部都錄像并由管理人員整理上網(wǎng)供學(xué)生復(fù)習(xí)使用,這個方法的優(yōu)點(diǎn)是鼓勵學(xué)生多自學(xué)。從近些年的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),實(shí)施本科生導(dǎo)師制有些超前,特別是新高考選考物理方案下,學(xué)生的素質(zhì)與能力程下滑態(tài)勢。 受聘我校的諾貝爾物理學(xué)獎(諾獎)獲得者Wilczek 教授來校交流時[1]總是座無虛席,學(xué)生們對名師的渴望之強(qiáng)烈可見一斑。 因此,必須從整體上提高教師與學(xué)生互動的效率,集體指導(dǎo)學(xué)生的共性關(guān)鍵問題,才能更大限度地挖掘?qū)W生的潛力,單獨(dú)個別指導(dǎo)雖然可以培養(yǎng)學(xué)生的個性思維,但是在教師精力十分有限的情形下很難做到細(xì)致入微地指導(dǎo),也容易使學(xué)生過早陷入專攻某個具體的科學(xué)問題之中的局面,不利于其整體素質(zhì)的提升, 也不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)習(xí)慣,與本科教育的固本強(qiáng)基的科學(xué)思想背道而馳。
國外本科生教學(xué)模式?jīng)]有特別統(tǒng)一的固定要求。國內(nèi)在很多課程上要做到高度統(tǒng)一,統(tǒng)一大綱、教材、教案、考試、平時分比例等。 學(xué)生的素質(zhì)和能力不同,授課的步調(diào)完全統(tǒng)一導(dǎo)致無法因材施教。海南大學(xué)等高校的物理基礎(chǔ)課教學(xué)使用翻轉(zhuǎn)課堂軟件教學(xué),學(xué)生利用手機(jī)提前預(yù)習(xí)教師們錄制的教學(xué)視頻,上課后學(xué)生從題庫中隨機(jī)選題解答,教師隨后評分并根據(jù)解答情況有針對性地講解, 這是集體導(dǎo)師制的雛形階段,也是比較能帶動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的好辦法。歐美發(fā)達(dá)國家的本科生教育多是自學(xué)為主,課程設(shè)置緊密,筆者在ISU 訪學(xué)時隨堂聽課也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。歐美等國家的高校每年多有三個學(xué)期, 學(xué)生們每學(xué)期通常修讀三、四門課,課時長則三個學(xué)時,短則兩個學(xué)時。 我國仍然是課堂教學(xué)為主,學(xué)生只有在本科的最后一年才有較多的時間進(jìn)行畢業(yè)論文設(shè)計(jì)和課外實(shí)習(xí), 因此,本科生導(dǎo)師制的實(shí)施過程缺少時間保障。出現(xiàn)以上差異的原因是國外著名高校所要求的課時較少,通常比我國頂尖學(xué)府還要少二三十個學(xué)分。
成立學(xué)生學(xué)習(xí)輔導(dǎo)機(jī)構(gòu)輔導(dǎo)學(xué)生盡快適應(yīng)快節(jié)奏的學(xué)習(xí)方式,提高學(xué)習(xí)新知識的能力,加快轉(zhuǎn)變被動學(xué)習(xí)的觀念。 近些年,我校陸續(xù)推出了大量的教師授課技能提升計(jì)劃,包括學(xué)評教/課、教學(xué)比武、主講教師資格制、課堂(程)教學(xué)改革類項(xiàng)目、青年教師剛?cè)肼氃嚶?助教制、青年教師與老教師師徒結(jié)對、優(yōu)課優(yōu)酬、 退休教師返聘擔(dān)任督導(dǎo)員以及教學(xué)會議觀摩等。 歐美國家的高校多是教授治校,行政力量起到輔助的作用。 國內(nèi)很多高校開設(shè)了名師講堂,但是由于邀請到的名師的水準(zhǔn)參差不齊,此類活動的效果大打折扣。筆者在ISU 從事高訪工作時經(jīng)常收到系部發(fā)來的郵件,邀請參加前來應(yīng)聘人員的學(xué)術(shù)講座并對其投票評價是否適合目前的崗位需求。
加大引導(dǎo)力度,讓學(xué)生從思想上重視自己的專業(yè)與課程。 興趣也是學(xué)生的導(dǎo)師,年輕人尤其會在興趣的引導(dǎo)下不斷的努力以滿足自己的好奇心。 無論是本科生還是研究生所關(guān)心的問題最終還是落腳在就業(yè)上面,很多學(xué)生一直都想轉(zhuǎn)到熱門專業(yè),由于辦學(xué)資源的限制,部分學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)未能如愿,這就要求專業(yè)設(shè)置要科學(xué)合理,既要遵從學(xué)科發(fā)展規(guī)律也要緊密結(jié)合市場需求,根據(jù)《普通高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置管理規(guī)定》(教高 〔2012〕9 號), 教育部2018年進(jìn)一步對2019年的本科專業(yè)進(jìn)行了較大的調(diào)整。如果專業(yè)具有鮮明的特色, 學(xué)生們就容易抓住專業(yè)的內(nèi)涵和實(shí)質(zhì),容易將自己的志向與專業(yè)的特點(diǎn)結(jié)合起來,無形之中就減少了本科生更換專業(yè)的念頭。 國內(nèi)很多高校的專業(yè)、課程設(shè)置主要與學(xué)院重點(diǎn)發(fā)展的二級碩士、博士學(xué)位/學(xué)科有關(guān),課程覆蓋面窄,導(dǎo)致學(xué)生想學(xué)的課程幾乎不開設(shè),不喜歡的課程反復(fù)重復(fù)開設(shè),這就導(dǎo)致實(shí)施本科生導(dǎo)師制無從談起。 我校近年實(shí)施了專業(yè)預(yù)警與淘汰制度,通過就業(yè)率以及考研率等指標(biāo)快速淘汰落后的專業(yè),保證了學(xué)校整體辦學(xué)水平的穩(wěn)定。
美國的斯坦福大學(xué)有六七千個本科學(xué)生,學(xué)校竟然開設(shè)了六千多門課程供學(xué)生們選擇,大部分課程只為幾個學(xué)生開設(shè), 盡可能滿足學(xué)生們的個性化需求。美國哈佛大學(xué)的選課方式值得我們借鑒,對核心課程進(jìn)行分大類,涵蓋幾乎所有的領(lǐng)域,學(xué)生需要修滿指定要求數(shù)量的課程才能畢業(yè),具體包括一定數(shù)量的公共必修課,一定數(shù)量的主修課程、一定數(shù)量的自由選修課程、然后還要從所分的大類中各選一門距離自己的專業(yè)最遠(yuǎn)的課程,這樣的選課制度保證了學(xué)生科學(xué)與人文較好的融合。國內(nèi)很多高校都實(shí)行了試聽制的方法,允許學(xué)生試聽兩周所選教師的課程。 國內(nèi)新開課程需要層層審批,導(dǎo)致教師開設(shè)新課的意愿降低。
ISU 的本科生的實(shí)踐課程較多,特別是每年三個學(xué)期的假期,打算考研的學(xué)生側(cè)重選擇閱讀論文和深入教師的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)地考察,學(xué)生們已經(jīng)習(xí)慣了主動參與各種實(shí)踐和科研訓(xùn)練的機(jī)會,我國高校的本科生寒暑假主要是休息和勤工儉學(xué)為主,少數(shù)學(xué)生會參與暑期國際化課程獲取學(xué)分。 ISU 的物理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)生自制的儀器設(shè)備較多,集成的多為示波器等無法自制的精密儀器,這樣的實(shí)驗(yàn)需要很長時間完成,只有低年級的實(shí)驗(yàn)課程才和我們的公共實(shí)驗(yàn)課和專業(yè)實(shí)驗(yàn)課較相似,安排3~4 個學(xué)時,課后完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告, 復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)儀器研制課程類似于研究生階段科研項(xiàng)目的完成,比較系統(tǒng)的完成一個實(shí)驗(yàn),也特別注重方法和技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新。 我國仍然是考試為主,即使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課仍然也要考試。 課程設(shè)置可以效仿美國斯坦福大學(xué)的多樣性的教學(xué)和學(xué)習(xí)計(jì)劃,為學(xué)有余力的學(xué)生單獨(dú)開設(shè)高層次的學(xué)習(xí)課程,為其將來進(jìn)一步進(jìn)入研究生階段深造提前打下基礎(chǔ)。實(shí)際上我國在2010年即啟動了“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗(yàn)計(jì)劃”, 但是該計(jì)劃只限于5 個基礎(chǔ)學(xué)科,人數(shù)也限于1200 人的規(guī)模,屬于少而精的培養(yǎng)模式。
一流的本科教育,首先要有一流的師資,擁有一流的學(xué)術(shù)水平,才能有一流的教學(xué)水平。 還要有公平公正的育人環(huán)境, 典型的例子就是西南聯(lián)大的成功,西北聯(lián)大很快解散[2]。根據(jù)歐美發(fā)達(dá)國家的辦學(xué)實(shí)踐,培養(yǎng)青年教師的學(xué)術(shù)水平,當(dāng)達(dá)到一定程度后再安排其從事教學(xué)工作。美國已有關(guān)于如何提高本科生教育的詳細(xì)調(diào)查, 其中居首的分別是改革教師獎勵機(jī)制,加強(qiáng)科研與教學(xué)的結(jié)合以及增加教師數(shù)量等。從事基礎(chǔ)課教學(xué)的均是話語權(quán)較少的弱勢群體,因此需要上級教育主管部門的密切關(guān)注。楊振寧教授親自為清華大學(xué)的本科生講授大學(xué)物理課[3]就說明這的確是一門難完成的課。 諾獎獲得者Richard phillips feynman 是將物理教學(xué)活動開展的通俗易懂的典型,諾獎獲得者美國斯坦福大學(xué)物理系教授Douglas Dean Osheroff 就親自研制偏振光的儀器并指導(dǎo)本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動。國家近期啟動了“雙一流”的遴選,側(cè)重的是教師科研論文的數(shù)量和質(zhì)量,科研項(xiàng)目的專利和獎勵,對教師教學(xué)成果的評價似乎比較困難。諾獎獲得者波恩是培養(yǎng)的弟子中獲得諾貝爾獎最多的導(dǎo)師,這與波恩獨(dú)特的討論式(Seminar)的授課方式有密切的關(guān)系,更與其是偉大的教授直接相關(guān)。可見學(xué)術(shù)大師授課本身就是在集體指導(dǎo)本科生學(xué)業(yè)的過程,就是在扮演著導(dǎo)師的角色,因此,課堂45 分鐘才是最應(yīng)該竭盡全力抓住的時機(jī), 要求授課教師必須做到臺上一分鐘臺下十年功。
早期歐洲的著名學(xué)府的本科生導(dǎo)師制實(shí)施的對象多是富貴子弟,接受的是純粹的科學(xué)教育。牛津大學(xué)的本科生導(dǎo)師制類似于現(xiàn)代的研究生的教育方式, 學(xué)生一入學(xué)就為其配備了本科生導(dǎo)師, 導(dǎo)師根據(jù)其興趣指導(dǎo)其選課, 查找與所修的課程高度相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀、撰寫讀書報(bào)告,學(xué)生單獨(dú)接受指導(dǎo)和參與聽課修學(xué)分同步進(jìn)行,兩者互相補(bǔ)充。 從社會發(fā)展來看,這樣的指導(dǎo)形式已經(jīng)過渡到用來指導(dǎo)人數(shù)少, 專業(yè)性強(qiáng)的研究生的教學(xué)中。根據(jù)目前的考核辦法,大部分學(xué)生的分?jǐn)?shù)直接決定了其是否能夠獲得獎學(xué)金、 參加各類科技實(shí)踐活動的資格甚至保研的機(jī)會等, 所以學(xué)生們必然將主要精力用在學(xué)業(yè)上。歐美著名學(xué)府學(xué)生數(shù)量很少,生源極好, 辦學(xué)經(jīng)費(fèi)非常充裕, 學(xué)生主動學(xué)習(xí)的動力足,僅靠課堂教學(xué)無法滿足學(xué)生的需求,因而導(dǎo)師制恰恰可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。 美國的著名高校的師生比往往都在1∶10 以下, 本人在ISU 訪學(xué)時親眼驗(yàn)證了這一點(diǎn),學(xué)生約有3.6 萬人,教職工約有6200 人。教學(xué)樓走廊內(nèi)部均有電腦、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、咖啡機(jī)等供學(xué)生免費(fèi)使用。雙一流背景下部分高校的辦學(xué)經(jīng)費(fèi)主要投入到少數(shù)幾個重點(diǎn)學(xué)科,這樣的學(xué)科理應(yīng)是培養(yǎng)高水平本科生的主要學(xué)位點(diǎn),本科生有條件接受更多的實(shí)踐和科研訓(xùn)練, 本科生可由導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的研究生協(xié)助指導(dǎo),不局限于教師承擔(dān)本科生的導(dǎo)師,研究生既可以協(xié)助導(dǎo)師指導(dǎo)其畢業(yè)設(shè)計(jì),也可以培養(yǎng)本科生撰寫科技類競賽申請書的能力,研究生可以勝任擔(dān)任本科生的導(dǎo)師。 2020年,我校入學(xué)的本科生與研究生比例約為1∶1,具備了發(fā)揮優(yōu)秀研究生的專長實(shí)施助教、助理導(dǎo)師、兼職輔導(dǎo)員、兼職班主任等工作的客觀條件。有條件的學(xué)??梢灾鸩綄?shí)施本科碩士 (乃至博士研究生)連讀的機(jī)制,加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程的一體化和連貫性,更加有利于教師提早開展本科階段的指導(dǎo)教育工作了。本科生有考研打算的只是一部分人,這就需要有選擇性地分類指導(dǎo),最好的方法是對導(dǎo)師進(jìn)行分類,學(xué)生在選擇導(dǎo)師時要結(jié)合自己的職業(yè)規(guī)劃。筆者仔細(xì)調(diào)研了美國能源部Ames 實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備運(yùn)營情況, 貴重儀器均是由能源部的經(jīng)費(fèi)建設(shè),各類化學(xué)藥品等易耗品均是有專人負(fù)責(zé),統(tǒng)一調(diào)度使用,資源共享,這樣就極大地節(jié)約了科研經(jīng)費(fèi),避免了重復(fù)購買和長時間的閑置,其中化學(xué)、物理、機(jī)械、材料等專業(yè)的本科生也可以預(yù)約申請并在專人的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)使用,這樣的管理模式值得我們國家重點(diǎn)建設(shè)的實(shí)驗(yàn)室借鑒。
精英教育下教師對學(xué)生的思維模式以及潛能可以準(zhǔn)確地把握, 為其制定長期發(fā)展規(guī)劃是有依據(jù)的,大眾教育環(huán)境下實(shí)施導(dǎo)師制,會使大量的學(xué)生顧此失彼、舍本逐末,對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生而言教師更是無從導(dǎo)起。少數(shù)優(yōu)質(zhì)生源匯聚的個別學(xué)院或者高??梢試L試本科生導(dǎo)師制,鼓勵因材施教。 我校有一個虛擬的健行學(xué)院,匯聚了全校的精英學(xué)生,學(xué)院也有專門的導(dǎo)師工作室和圖書資料室。根據(jù)成績可遴選出學(xué)有余力的學(xué)生,然后由其自主選擇學(xué)校分類遴選出來的導(dǎo)師,學(xué)校統(tǒng)籌安排一些專項(xiàng)資金,資助學(xué)生在寒暑假開展感興趣的研究,最后寫一份詳細(xì)的報(bào)告,導(dǎo)師可以結(jié)合其學(xué)術(shù)實(shí)踐給予其一定的學(xué)分或者報(bào)酬。對于績點(diǎn)較低的學(xué)生,應(yīng)著重關(guān)注其是否能夠順利畢業(yè)和就業(yè)。加州大學(xué)伯克利分校就在此方面有非常細(xì)致的服務(wù),具體詳見http://research.berkeley.edu/。我國早在十來年前就陸續(xù)由國家指定的少數(shù)幾所高校開始試點(diǎn)工作并給予經(jīng)費(fèi)支持。我校各類物理學(xué)科競賽和高等數(shù)學(xué)建模比賽等已經(jīng)配備了具有豐富指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)的教師。 我校理學(xué)院2011 屆的本科生李阿明就是數(shù)學(xué)建模獲得大獎被保送到北京大學(xué)力學(xué)專業(yè)攻讀博士學(xué)位并以第一作者發(fā)表了《Science》論文,2017 屆應(yīng)用物理專業(yè)畢業(yè)生鄧建波當(dāng)選“新時代十佳來杭創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新青年”。
發(fā)展第二課堂邀請校友企業(yè)家作為本科學(xué)生的兼職創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師是一個補(bǔ)充。
學(xué)生的興趣是在不斷學(xué)習(xí)各門課程以后逐漸形成的,過早為其量身定做一個固定的目標(biāo)是不科學(xué)的,這也是國外很多高校非常重視基礎(chǔ)課教育以及隨時允許學(xué)生更換專業(yè)的原因。 吳健雄剛到美國讀研究生的時候恰好是原子結(jié)構(gòu)研究進(jìn)入高潮的時候, 她特別想學(xué)習(xí)原子物理,而她的導(dǎo)師并沒有建議她學(xué)習(xí)原子物理,是因?yàn)檫@個領(lǐng)域已經(jīng)研究得很透徹, 勸她進(jìn)入粒子物理與核物理這樣一個全新的領(lǐng)域, 最終她成為實(shí)驗(yàn)物理學(xué)女皇, 她的實(shí)驗(yàn)測量直接驗(yàn)證了楊振寧和李政道的計(jì)算結(jié)果并促使二人獲得了諾貝爾獎。 多數(shù)地方高校的辦學(xué)力量尚不具備實(shí)施本科生導(dǎo)師制, 本科生也罕有富余精力從事學(xué)業(yè)以外的科學(xué)實(shí)踐和創(chuàng)新活動,因此, 應(yīng)當(dāng)將主要精力用在學(xué)習(xí)教材知識和鍛煉基本就業(yè)技能方面。地方高校本科生考研比例較低,學(xué)校發(fā)展的重點(diǎn)應(yīng)是大力開展基礎(chǔ)教育的同時擴(kuò)展第二課堂,增加學(xué)生創(chuàng)業(yè)和實(shí)踐的機(jī)會。為了解決本科生對學(xué)業(yè)規(guī)劃迷失和茫然這一問題,我校已開設(shè)了很多創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)教育課程并融入人才培養(yǎng)的全過程中[4],邀請了很多杰出的企業(yè)家以及校友作為學(xué)生的創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師。 國外已經(jīng)普遍重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng), 應(yīng)該借鑒國外的先進(jìn)做法,學(xué)校內(nèi)部搭建平臺,將企業(yè)家的經(jīng)歷分享給在校的學(xué)生,普及創(chuàng)業(yè)理念,營造創(chuàng)業(yè)氛圍,促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育持續(xù)開展下去。 歐美發(fā)達(dá)國家高校的創(chuàng)業(yè)發(fā)展已經(jīng)形成了一種文化, 也成了國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)有力的驅(qū)動力。雖然國內(nèi)很多高校也設(shè)立了創(chuàng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園,但是學(xué)生的創(chuàng)業(yè)熱情還不夠高, 很多扶持政策還不夠完善,創(chuàng)業(yè)的思路和想法還很欠缺。美國的麻省理工學(xué)院在這方面具有成功的經(jīng)驗(yàn)。
本文從專業(yè)和課程、教師的教學(xué)技能以及辦學(xué)條件包括師生數(shù)量的比例、學(xué)校的科研條件、辦學(xué)層次等多種因素,分析了培養(yǎng)本科學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)施本科生學(xué)業(yè)導(dǎo)師制的內(nèi)在辯證關(guān)系,基于作者本人海外訪學(xué)調(diào)研的第一手資料論證了我國與歐美等發(fā)達(dá)國家的辦學(xué)模式的異同。