麻省理工学院本科生研究机会计划的经验与启示
2013-04-01熊华军
熊华军,梁 晶
(西北师范大学 西北少数民族教育发展研究中心,甘肃 兰州 730070)
自卡内基教学促进基金会前主席欧内斯特·博耶(Ernest Boyer)1998年发表《重建本科生教育:美国研究型大学发展蓝图》以来,让本科生参加科研活动成为美国大学培养创新型人才的一个重要环节。博耶报告强调,要培养学生自我探索、独立思考的能力,培养学生发现问题、解决问题的能力。该报告促进了美国本科生科研的开展。在美国国家科学基金会(NSF)、全国本科生科研大会(NCUR)、本科生科研理事会(CUR)和卡内基教学促进基金会(CF AT)等组织的推动下,美国大多数研究型大学制定了详细可行的本科生科研计划。麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,简称 MIT)在美国大学中最早开展全校性的本科生科研计划,“本科生研究机会计划”(The Undergraduate Research Opportunities Program,简称UROP)是其中之一,该校在培养本科生的科研能力和创新能力方面取得了显著成效[1]。研究MIT的UROP的理念和方法,可以为我国高校培养创新型人才提供有益的启示。
一、UROP的由来与目标
UROP的由来要追溯到MIT的创办之初。1865年威廉·罗杰斯(William Rogers)带着“创新未来的精神”创办了MIT。秉承这一精神,MIT的教育方针确立为培养与工业社会发展需要相适应的创新型人才。MIT的使命也具体体现了这一方针:增进知识,在科学、技术及其他学术领域,把本科生培养成为21世纪服务于国家和世界的最具有创新精神的人才[2]。为了更好地提升本科生的创新能力,1969年,负责本科教学的院长马格利特·麦克维加(Mar-garet MacVicar)在偏振片照相机的发明人埃德温·兰德(Edwin Land)一次题为“伟大的一代,科学时代的大学观念”演讲的启发下,创立了UROP。兰德认为:每个年轻人都是有潜力的,应该让每个刚上大学的学生有机会参与到科研项目中[3]。于是,UROP在MIT有声有色地开展起来,成为MIT培养创新型人才的特色经验。
UROP是MIT创新型人才培养理念的实践,即让100%的本科生在大学四年期间都有机会参加研究,以此培养创新型人才。为实现这个目标,MIT建立一年级新生研究指导计划(Freshman Advisory Research),增加一年级教学内容的趣味性和刺激性,引导本科生进入各种不同的学科。同时,MIT鼓励教师参加本科生研究机会计划和新生研究指导计划,在教师聘用和晋升时,把参加这些活动作为教学任务的一部分。为了加强师生之间的交流、充分利用各种教育资源,MIT建立了联合指导小组。联合指导小组帮助学生设计课题、确定研究流程、寻找合适的研究方法和研究计划等,以提升本科生的创新能力。
二、UROP的类型
UROP的本科生科研类型多样,兹分述如下:
(一)根据时间划分
从时间安排看,UROP主要分为三种类型:一种是本科生利用学年或学期进行科研,一种是在学期中划出特定的时间段进行科研,第三种是本科生利用暑假进行科研(Summer Research Program)[4]。
对于本科生利用学年或学期进行的科研,一般都严格规定本科生参与科研的时间,既要达到科研训练的效果,又不能影响本科生的其他学业。MIT规定本科生参加UROP,在学年时间里每周不超过25小时[5]。学年期间进行的科研,有利于学生综合、概括、提炼和应用课堂上学到的知识,理论联系实际,在具体的科研项目中应用所学知识。
独立活动期计划[6](Independent Activities Period,简称IAP)是指MIT本科生在学期中的特定时间段进行科研活动的计划。在独立活动期间有600多个工作组、独立研究项目、强化课和研讨课、乡野调查、系列讲座以及其他多项课外活动等供学生选择。本科生可以自定学习目标,也可以和教师一起工作,学习和研究的形式相对比较灵活,可以选择自己感兴趣的活动。
暑假对学生和教师来说,时间相对自由,因而是本科生参与研究的黄金时期。MIT充分利用暑期时间,开设了暑期研究计划。例如“基因研究暑期项目”(The summer research program in genomics,简称SRPG)是在国家基因研究协会的资助下,旨在招收对物理、生物、计算机、工程、数学等学科有兴趣并且有志于进行研究的本科生。这个项目的特色是:本科生在为期九个周(一般在6月6日至8月9日)的暑期研究中免除住宿和差旅费用,而且可以获得4 000美元的报酬。SRPG给本科生提供亲身参与科研每一个环节的机会。有本科生说道:“这个夏天我已经成长为一个科学家,对资源的访问,与前沿专家的近距离接触,这一切都是无可比拟的。这段研究经历将鼓励我在科研的道路上继续前进。”[7]
(二)根据校内外划分
根据本科生是否在校进行科研,可以分为两种类型:校内本科生科研计划(On-campus Undergraduate Research Opportunity Program)和校外本科生科研计划(Off-campus Undergraduate Research Opportunity Program)[5]。
本科生的大部分科研活动都是在校内完成的,他们可以充分利用MIT的研究资源,在本系或者是在跨学科实验室进行研究。校外本科生科研计划是对需要在校外或者是在国外进行研究而设立的。本科生可以在MIT附属的研究院所开展研究,例如林肯实验室(Lincoln Laboratories)、布罗德研究所(Broad Institute)、怀特海研究所(Whitehead Institute)、伍兹·霍尔海洋学研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)等[8]。国际研究机会计划(International Research Opportunities Program)是特别针对有兴趣参加国际研究项目的本科生设立的。通过海外留学将不同文化背景但有相同研究目标的本科生联结在一起。多元化的研究经历有效地提高了本科生的交流沟通能力和协作能力,同时也提高了本科生对于伦理问题的认识和理解[9]。
(三)根据报酬来源划分
在大多数情况下,导师是本科生获得科研报酬的主要来源。本科生可以申请春季、夏季或者秋季的科研资助,申请原则是先申请先受益。秋季开始的导师资助计划可能会一直持续到IAP期间。在IAP期间,如果本科生申请了合适的研究课题,获得的资助可能会持续到春季。UROP规定导师提供的报酬通常要比UROP的报酬支付标准高,如2011年要求导师每小时支付本科生的报酬不低于9.25美元[10]。没有通过导师资助的申请,UROP办公室可以为本科生提供科研报酬。但UROP向本科生提供的资助并不能普及到所有参与科研的学生,而是实行竞争制,根据科研项目的审核和评估结果来决定资助的获得者,另外MIT奖学金获得者的本科生可以优先获得资助。
此外,UROP还有各种各样的基金和奖励。这些基金和奖励大部分都是由UROP办公室发给申请的本科生,还有些是各个院系以奖学金的形式发给本科生。例如:“3M本科生研究机会基金”[11](3M Undergraduate Research Opportunities Fund),是为了支持少数民族的本科生在计算机科学、化学工程、机械工程和材料科学等领域从事研究,凯西纪念基金[12](Cathy M.Comeau Memorial Fund)主要是资助UROP的女本科生进行自然科学研究。
三、UROP的保障措施
UROP从1969年发展至今,已然成为MIT本科教育的一面旗帜。UROP的成功得益于MIT从课程、教学、导师、管理等诸方面的支持。
(一)建立内容广泛的课程体系
培养创新型人才,不但要有高深的专业知识,还要有宽厚的文化修养。为此,MIT建立了一个内容广泛的课程体系,注重理工、文科综合化课程。MIT在课程设置上普遍重视综合化课程。综合化的课程通过调动各种学科的教师、各个专业的学生参与到对人类基本知识和理论的探讨和学习中来,把相互分割的部分综合到一起,实现知识和技能的综合。
重视发展跨学科课程。大学必须为学生提供进行多种学科交叉训练的途径,跨学科课程是MIT的一大特色,跨学科课程旨在发现各专业知识、各相关学科之间的联系,并突破各学科不同的符号体系、逻辑体系所造成的“认识盲区”,形成整体的知识观。跨学科课程有利于本科生用其它学科的知识看待问题,用其它学科的方法解决问题,用其它学科的思维思考问题,通过其它学科的平台把握问题。可见,跨学科课程有利于培养本科生创新思维,激发其创造潜能。
(二)实行“做中学”的教学方式
“做中学”(Learning by Doing)是MIT建校之初就确立的教学方式,教师鼓励本科生自由思考,动手操作,以此培养本科生的创新能力。
注重研究性学习。MIT的教学已经从注重知识的传授转向注重学生探索思维的培养。例如MIT对大一学生开设的新生研讨课,鼓励学生在课堂上与老师讨论、与同学讨论以开阔思维,通过这种研究性教学方式,激发学生参与科研的兴趣,培养学生发现问题、解决问题的能力,从而进一步提高从事科研的能力。
注重教学与科研相结合。在威廉·冯·洪堡(Wilhelm Von Humboldt)看来,“大学教授的主要任务并不是‘教’,大学本科生的任务也并不是学;大学本科生需要独立地自己去从事‘研究’工作”[13]。为了使本科生在学习的同时还能受到从事科研的基本训练,必须给本科生提供参与科研的机会。研究方法是走进科研大门的钥匙,对于培养学生基本的科研素养和科研质素至关重要。在教学中教师会结合具体的研究项目讲解诸多研究方法,并且鼓励学生将研究成果以研究报告或者讨论的方式呈现。
(三)要求导师具备指导素质
导师在本科生科研过程中起到了重要的作用。MIT要求导师具备以下四点素质[13]:
第一,能教给本科生所需的科研方法、知识。对于刚刚踏入科研门槛的本科生来说,对实验室和研究的领域知之甚少,导师起到了一个关键的“引路人”的作用。他应该激发起本科生对所研究领域的兴趣,并且最终获得科研的方法和知识。
第二,能教给本科生实践应用的理论知识。研究方法、技巧固然重要,但是让本科生了解研究需要的知识基础、研究的焦点以及本研究与相关理论的关系也是至关重要的。
第三,能培养本科生的团队协作精神。新加入研究队伍的本科生渴望自己成为团队中必不可少的一员,为了更好地和参与研究的同学、研究生、博士后互动交流,导师需要教给本科生一些基本的实验室礼仪或者研究素养。
第四,能增强本科生参与研究的信心。信心对于初涉科研的本科生来说是最强大的精神力量。信心是引领本科生继续前进的动力。所以,导师要激发本科生的自信心,从而对所研究的领域更感兴趣,能激情洋溢地参与到后续的科研中去。
(四)设有专门的本科生科研办公室
MIT设有本科生科研办公室,办公室有专门的工作人员负责本科生科研项目的每个环节,包括科研项目的申请、审核及最后的评估等。除了科研流程上的工作外,办公室还积极促进学生和教师的沟通和交流,为本科生提供研究方法、选题及报酬等方面的咨询服务,及时给本科生提供科研所需的资金、仪器等帮助。
每一个院系和跨学科实验室都设有专门的UROP协调人员(UROP coordinator),他们主要负责科研项目的资金申请,给本科生提供科研计划。对于刚刚参加UROP的本科生来说,研究的技巧和经验等相对缺乏,UROP协调人员便承担相关的培训和指导工作。另外,UROP协调人员还根据本科生的个人兴趣和特点,因人制宜地推荐研究项目,对本科生在研究过程中遇到的困难给予帮助[14]。
(五)让本科生体验到参与科研的好处
MIT的每一个研究项目都有很多本科生申请。MIT的本科生钟情于科研、热衷于科研,是因为本科生在科研中可以获得极大的好处,包括:本科生在科研的过程中应用所学的理论知识和专业知识,有助于理论联系实际,在动手操作中培养创新思维和创新能力。此外,本科生参与研究可以在与团队成员的合作交流中培养协作能力和团队精神,这些是学生研究取得成果的重要品质保障。本科生参与研究,体验完整的科研过程,在研究工作中了解自己的兴趣与才能所在,避免对未来的错误选择。当研究的文章发表时,个人会取得极大的成就感[15]。
四、UROP对我国高校以科研培养创新型人才的启示
当前,培养创新型人才已成为我国高等教育发展的重要目标。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出:高校承担培养造就数以亿计的高素质劳动者、数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才的重任,要牢固确立人才培养在高校工作中的中心地位,着力培养信念执著、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才。UROP对我国高校以科研培养创新型人才有如下的启示:
(一)确立以科研培养创新型人才的理念
“高等学术机构的作用,在内是把客观的科学和个人的教育统一起来,在外是把已结束的中学学业与正在开始的独立研究联系起来,或者说促进前者向后者过渡。”[16]洪堡把发展科学作为高校的重要职能,不但倡导高校科研,而且要求把科研与教学结合起来。卡尔·雅斯贝尔斯(Karl Jaspers)继承和发展了洪堡的大学理念,认为:“最为重要的是,教学严重依靠教学内容,而只有科研才能提供教学内容。因此科研与教学相结合是大学重要的而不可或缺的基本原则。”[17]从传统上来看,我国高校在教学上只注重知识的传授,而不太注重能力的培养。大学不仅要传授知识,更重要的是提升本科生的创新能力,而科研就是行之有效的路径。我国高校应营造浓厚的本科生科研学术氛围,让更多的本科生认识到科研的重要性和必要性,使他们发自内心地参与科研、乐于科研。
(二)丰富本科生科研活动的类型
开展多种类型的科研活动,是提升本科生创新能力的有效途径。与MIT相比,我国大学本科生研究计划比较单一,虽然目前少数研究型大学有本科生科研项目,例如华中科技大学的启明学院和创新研究院,鼓励学生在具体研究中提高实践能力和科研能力,但是本科生科研的机会并未普及到各种类型的高校,很多教学型、教学研究型大学的本科生参与科研的机会微乎其微。多样的研究计划,一方面可以满足不同本科生的需要,另一方面可以营造浓郁的研究氛围。增加本科生科研活动的类型,通过与校外企业和研究所的合作,不仅为本科生提供更多的科研机会,也解决了本科生科研经费来源不足的问题。
(三)健全本科生科研的保障机制
科研经费是本科生进行科研活动的重要保证。我国本科生科研计划项目的经费来源于高校自筹、捐赠等。与UROP相比,我国本科生科研经费来源较为单一,经费相对不足。因此,我国高校应积极与校外公司和科研院所合作,利用他们的实验室和资金。这样不仅可以拓宽资金来源,也可以增加项目,使更多的本科生受益。
在MIT,有专门的UROP办公室管理本科生科研的相关事务,本科生都有机会参与科研。我国高校往往以院系为单位组织科研。院系分割申报不利于本科生跨专业跨学科进行自由组队,影响了本科生主体性作用的发挥和综合素养的提高。打破院系分割,面向全体本科生直接开展项目申报、立项,有利于提高本科生创新能力的培养。
[1] What is UROP[EB/OL].(2010-09-12)[2011-3-27].http://web.mit.edu/UROP/basicinfo/index.html.
[2] MITAdmissions[EB/OL].(2010-09-12)[2011-3-27].http://www.mitadmissions.org/topics/pulse/mits_mission.
[3] James R Killian.The Education of a College President:A Memoir.Boston[M].MIT Press,1984:175.
[4] 刘宝存.美国研究型大学本科生科研的基本类型与模式[J].教育发展研究,2004(11):93-95.
[5] 刘宝存.美国研究型大学本科生科研的组织与管理[J].江苏高教,2004(6):117-120.
[6] MIT’s Independent Activities Period Overview[EB/OL].(2010-09-12)[2011-3-27].http://web.mit.edu/iap/overview/index.html.
[7] The Summer Research Program in Genomics[EB/OL].(2010-09-12)[2011-3-27].http://www.broadinstitute.org/education/diversity-initiatives/srpg/anaberglind.
[8] Off-Campus In The US[EB/OL].(2010-09-12)[2011-3-27].http://web.mit.edu/UROP/basicinfo/offcampus.html.
[9] International Research Opportunities[EB/OL].(2010-10-6)[2011-3-27].http://web.mit.edu/UROP/basicinfo/irop/index.html.
[10] Participation Modes[EB/OL].(2010-09-12)[2011-3-27].http://web.mit.edu/urop/modes/sr.html.
[11] Awards And Special Funds[EB/OL].(2010-09-12) [2011-3-27].http://web.mit.edu/urop/modes/awards.html.
[12] Awards And Special Funds[EB/OL].(2010-09-12) [2011-3-27].http://web.mit.edu/urop/modes/awards.html.
[13] 威廉·冯·洪堡.论柏林高等学术机构的内部和外部组织[J].陈洪捷,译.高等教育论坛,1987(1):93-96.
[14] UROP Mentor Newsletter[EB/OL].(2010-10-6)[2011-3-27].http://mit.edu/urop/newsletter/feb07/topics_full.html.
[15] For Department Coordinators[EB/OL].(2010-09-12)[2011-3-27].http://web.mit.edu/UROP/dept/coords/index.html.
[16] MIT UROP Basic Information-Participation for Supervisor Funding[EB/OL].(2010-10-6)[2011-3-27].http://web.mit.edu/urop/basicinfo/index.html.
[17] Karl Jaspers.The Idea of the University[M].London:Peter Owen Ltd,1965:57.