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实践教学:创新人才的培养路径

2013-04-29孙艳丽胡欣敏

关键词:创新人才实践教学

孙艳丽 胡欣敏

摘 要:创新型国家建设离不开创新型人才培养。对工程科技创新型人才而言,如何实践教学培养学生的创新能力是关键。通过对实践教学培养创新人才的历史回顾,阐述现阶段工程科技人才的三种实践教学模式,即教育与科研相结合模式、产学合作模式、学生自主式问题导向模式,并以美国研究型大学为案例,对此三种模式的实施过程进行了阐述。

关键词:实践教学;创新人才;路径

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2013)06-0073-03

创新对一个国家和民族的重要性自不待言, 2006年胡锦涛在全国科技工作大会上指出,“到2020年,我国要有一批在世界具有重大影响的科学技术成果,进入创新型国家行列”。创新型国家的建设离不开创新型人才,而创新型人才的培养是一个系统工程,不是某一阶段、某一类型的教育可以单独完成的。它需要社会、学校和家庭形成合力,需要初等、中等和高等教育乃至后高等教育阶段的共同努力。在大学阶段,如何通过实践教学培养创新人才?本文针对实践教学与创新人才培养之间的关系,从历史渊源和现实借鉴的角度进行了研究。

一、通过实践教学培养创新人才的历史追溯

回顾高等教育的发展历史可以发现,教育与实践的每一次结合对创新人才的培养,乃至整个社会的发展都具有里程碑式的意义。首先,19世纪初,洪堡创办的柏林大学可以说是教育与实践相结合培养创新人才、推动社会发展的渊源。不过,这一次的结合是以大学的科学研究为主,是高等教育与实践的间接结合。当时的社会背景是:发生于英法的工业革命不仅推动了整个社会经济的发展,而且对知识的分化与繁荣起了巨大的推动作用,也促生了大批对科学研究感兴趣的人员,但科学研究最初并不出现在大学中,而是被传统的大学排斥在外,直到柏林大学的出现。柏林大学的创办者洪堡作为一位新人文主义者,极力推崇人的理智,他认为教育就是要为人们去创造自由地研究、自由地学习的条件,以培养他们的理智。

1.在洪堡所倡导的“学术自由”思想庇护下,通过教学与科研的结合,大学为工业社会培养了大批创新人才,如在吉森大学,利比希利用非常简陋的设置,创建了自己的化学试验室,这一实验室以及以它为母体的一批实验室确保了德国在化学研究和技术领域的领先地位[1]。

这些具有创新能力的研究人员遵循知识本身发展的规律,对传统的知识提出大胆的质疑,不断推陈出新,在很多基础性的研究领域取得了巨大的突破和进展,为工业革命的进一步发展提供了强有力的理论支持,大学的科学研究空前繁荣,不仅使德国的高等教育成为世界各地学生追逐梦想的家园,而且推动了德国经济的发展,使其一跃成为欧洲的经济强国。由此可见,研究作为一种特殊的人类认识实践形式,它第一次与教育的结合,就释放出其巨大的能量。

2.1862年《莫雷尔法案》的颁布为美国大学走进社会、服务实践奠定了坚实的基础。1904年范海斯担任威斯康星大学的校长,在他执校期间,正是威斯康星州的农业由小麦转向畜牧业和以乳制品为主的转型期,对专门技术和管理的需求十分迫切。为此,为满足社会需要,他首提大学应该作为社会服务机构的理念。由此开始,大学开始关注社会现实问题,并通过对已有知识进行继承、批判和创新来不断解决问题,继而推动社会的发展。正是在这一思想的推动下,美国后期科技取得迅速发展,诸如曼哈顿工程、硅谷电子工程园、盐湖城生物工程研究开发中心等著名科技园区的成功,彰显了教育、研究与社会现实问题结合的巨大价值。

“教学与科研相结合”以及“大学为社会服务”的思想为大学通过实践教学培养创新人才做了历史铺垫。如今,大学的实践教学逐渐形成了多种模式,一是“教学与科研相结合模式”。让学生走进实验室,通过参与教师的科研项目将理论知识与实际应用结合起来,在科研中逐渐养成发现问题、分析问题的批判性思维,培养创新能力。二是“产学研合作模式”。通过学校与社会之间的形式多样的产学合作模式,为社会在发展过程中遇到的问题提供建议及咨询,让学生在解决实际社会问题中培养创新能力,直接为社会服务。三是“学生自主式问题导向模式”。学生根据自己的兴趣爱好参加学校设置的各类科研兴趣小组,从一个问题或一个想法,到设计方案、编制程序,到最后解决问题,通过一整套实际训练培养学生的批判性思维,提高学生的创新能力。

二、美国研究型大学依托实践教学培养创新人才的特点

“威斯康星思想”的确立及一批成功工业园区的建立,不仅影响了美国的高校,政府和企业也越来越重视通过实践与研究的结合来提升企业的竞争力,提高国家的综合国力。通过实践教学模式,培养创新人才不仅是高校的事情,而且成为美国政府、企业和高校共同的事业。

(一)高校通过重视实践教学环节,培养创新人才

1.立足现实世界、培养创新人才是美国多数研究型大学的培养目标。在创新人才培养的过程中尤其注重学生发现问题、分析问题、解决问题的批判性思维的能力。例如MIT,1865年MIT招收第一届学生之时,其创办人William Barton Rogers明确规定,MIT是一所新的、独立的与美国日益增长的工业化需求相适应的高等院校。Rogers特别强调实践性,认为专业能力的培养只有通过教学、科研并聚焦现实世界的实际问题才能得到最好的培养。在100多年的办学历程中,MIT始终坚持通过“教学、研究和关注真实世界问题”三结合来造就人才[2]。斯坦福大学的创始人加州前州长老利兰·斯坦福在创办学校之初就立志要创办一所没有宗教派系之争、重实用技术、培养有教养且有用公民的大学,今天的斯坦福也是如此,以其化学工程专业为例,其专业培养目标强调将学生培养成为化工及相关领域的具有责任感的公民、工程师以及领导者,要求学生具有扎实基础知识、分析问题解决问题的能力,应对不断变化的具有挑战性的现实情况[3]。

2.在课程设置上,充分尊重社会需求,通过各种类型的课程满足不同领域对人才的不同要求是美国研究型大学的共同特征。麻省理工学院化学工程的课程分为3个类型,Course10 ,Course10-B,Course10-C,以面向不同行业培养人才。Course10培养的人才主要面向化学工程领域,比如能源、环境、催化反应工程,系统与过程设计等领域;Course10-B,培养的人才主要面向生物化工领域,Course10-C,培养具备化工基础知识同时又对其他领域知识有所涉猎的知识面宽广的人才,如即懂化学工程又懂生物医疗或者经济或者管理的人才[4]。乔治亚理工学院化学与生物分子工程专业的课程也分为两类,一类为化工行业和生物分子工程行业培养人才,另一类更强调宽广的知识面,其课程类型除包括生物分子工程领域的基础课程外,会给学生更多的灵活性,让学生去选修诸如微电子领域、材料领域,环境领域的课程[5]。

在具体的实践课程中,注重形式多样且尽可能惠及所有学生。上述分析的三种实践教学模式在美国研究型大学均有不同的体现,不同的模式有不同的侧重对象:教学与科研相结合模式通常是在研究生阶段或本科高年级阶段使用;产学研合作教育模式中形式更是多种多样,如美国的NSF、研究中心、科技园及共同的课题项目等,根据不同的实践目的,设置不同的实践模式;学生自主式问题导向模式则尽可能覆盖所有学生。如MIT本科生研究课程UROP(Undergraduate Research Opportunities Program)计划可以吸引70%—80%的本科生参加,本科生实践机会UPOP(Undergraduate Practice Opportunities Program)计划,约有30%的本科生参加[6]。斯坦福大学设置了技术投资项目(Stanford Technology Ventures Program,STVP)等课程,专门为所有学生获得真实的工程实践经验而开设的实践类课程[7]。无论学生以什么样的方式参与实践,其目的都是为了培养学生发现问题、解决问题的批判精神,提升学生的创新能力。

(二)在政府层面,通过制定政策法规,划拨专项资金支持大学依托实践教学培养创新人才

依托实践教学,培养创新人才不仅仅是大学的责任,多年以来,美国政府不断出台各种政策法规来促进企业与高校的合作。1980年联邦政府出台了为鼓励科技成果转化、放宽技术转让的政策环境,调动政府,学校、产业及小企业的积极性,美国在其《贝都法》(1985)中明确规定了联邦政府、大学和企业的权利和义务。联邦政府原则上将其出资的科技成果的知识产权交给大学。大学应向出资的联邦政府机构报告相关科技发明情况,将联邦政府出资开发的专利技术优先转让给小企业和参与资助的大企业[8]。进入20世纪90年代,联邦政府的政策制定者开始通过促进企业的合作研究、鼓励大学与企业在技术发展上的合作,提出了一系列的计划如“新一代汽车合作计划”、“人类基因组图谱计划”等。2007年美国国会众议院通过了《美国为有意义地促进杰出技术、教育与科学创造机会法》(America Creating Opportunities to Meaningfully Promote Excellence in Technology, Education, and Science Act)。由于此法的英语缩写为COMPETES Act,因此也被称为《美国竞争法》。该法案授权联邦政府在今后三年内(2008—2010年),在科学、工程、数学与技术的研究及教育方面投入433亿美元,维持和增强美国的全球竞争力[9]。此外,联邦政府还通过一定的税收优惠政策来吸引企业参与高校的创新型人才培养工作。

三、启示

在我国,就高校实践教学的现状看,“不缺理念缺实效”是我国研究型大学依托实践课程培养创新人才的现状。在大学的培养目标及课程设置理念上,考虑了社会不同领域的现实需求,在实践课程类型方面,除针对不同的专业方向设置了实验课程、设计课程、实习课程外,还纷纷参照国外高校的情况设置了类似于MIT的UROP和UPOP的实践课程。从全国层面上讲,有机器人大赛、挑战杯、数模竞赛等,具体到不同的高校,各校结合自己的特色开出了名目繁多的实践课程。可见,仅仅从培养目标和课程设置上看,我国研究型大学在培养学生的创新能力方面并不逊色,但是,在实际效果方面国内的实践课程还存在很多不足,诸如,企业不愿意接受学生实习,教师的科学研究项目只能吸收研究生和高年级的本科生参加,高校实践课程种类偏少且不能惠及所有学生等,这些都对实践教学质量造成了一定的影响。但提高实践教学的质量、培养创新型人才不是仅靠高校就可以实现的,需要政府、企业和高校形成合力。

(一)政府要加大对实践教学的支持力度

政府对实践教学的支持主要体现在两个方面,一是通过政策引导,调动企业参与高校人才培养工作的积极性。由于受经济发展水平的限制,我国多数企业还没有足够的意识去参与高校的人才培养工作,这就需要政府从政策方面去引导。通过一定的政策倾斜,让企业充分享受到参与人才培养所带来的“看得见的实惠”,提高企业参与大学实践教学的积极性。二是资金支持。我国已进入大众化教育阶段,教育经费不足是多数高校面临的实际问题。虽然近几年教育经费一直处于持续上升的阶段,但对解决学生的实习问题并没有明显的改善。鉴于这种情况,建议政府一方面可以采用单列实践教育基金的形式,专款专用增加教育实践经费,使高校能够开设出更多的实践课程,让尽可能多的学生受惠,提高实践课程的质量。

(二)高校要建立全方位的实践教学保证机制

在课程设置上为学生提供足够的实践时间,提高实习质量。尤其是对实践性很强的工科专业而言,下厂实习、熟悉各种工艺流程是本科教学中不可缺少的环节。从高校现行的培养方案来看,该类实践课程学分占课程总学分的比例偏低。以化学工程与工艺专业为例,多数维持在3%—4%之间,大学课程设置中实践课程所占的学时过少,导致学生的实习只能是走马观花,无法深入生产一线去了解存在的问题,更不用说批判精神及创新能力的培养。在师资配备上,利用一定的优惠政策吸引更多的优秀人才充实高校的教师队伍,尤其是吸引企业的高级技术人员充任高校实践课程的导师,通过企业导师增加学生与专业领域社会实践的联系。在政策引导上,通过一定的优惠政策,调动广大教师吸收学生参与科学研究的积极性,让学生尽可能早、尽可能多地参与到教师的科学研究中,并在教师的科学研究中培养创新能力。

参考文献:

[1][德]弗里德里·包尔生;张弛等译.现代德国大学的发展

[M].北京:人民教育出版社,2009:59.

[2]Mission and Origins of MIT[EB/OL].http://web.

mit.edu/facts/mission.html.

[3]Chemical Engineering[EB/OL].http://ughb.stanford.

edu/OSA/handbook/handbookfiles/handbooks/08-09/

ChemicalEngineering.pdf.

[4]Department of Chemical Engineering[EB/OL].http:

//web.mit.edu/afs/athena.mit.edu/org/c/catalog-

ue/degre.engin.chemi.shtml.

[5]School of Chemical & Biomolecular Engineering

[EB/OL].http://www.che.gatech.edu/prospective/ug-

rad/index.php.

[6]李正,李菊琪.国际高等工程教育改革发展趋势分析

[J].高教探索,2005,(2).

[7]赵锐.中美高等工程教育课程设置的比较及建议[D].西

安:西安电子科技大学,2007.

[8]李朝阳.美国政府推进产学研合作创新的政策考察及启

示[J].中国科技信息,2009,(12).

[9]丁笑炯,张民选.协力发展科教 确保创新领先——2007

年《美国竞争法》述评[J].教育发展研究,2008,(4).

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