本科生创新能力培养研究

2014-12-23刘曼玲吴显金中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410075

创新科技 2014年23期

刘曼玲姜霞吴显金／中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙 410075

1 引言

知识创新与创新性人才的培养已经成为时代的需求和主旋律，具有活力的科技创新体系与思想是美、英、德、法等国家拥有人数较多的诺贝尔自然科学奖获得者的主要原因之一，而拥有一定数量的世界一流大学，已成为培养精英人才和诺贝尔奖获得者的摇篮。探析诺贝尔奖获得者排名冠、亚军的世界一流大学剑桥大学、哈佛大学可知：导师制与名师教学是保证本科生教学质量的根本，而课程的优化设置与多样化的科研实践是培养大学生创新与创造能力的核心[1]。

我国力图把“中国制造”升级为“创新创造”，高中阶段已着手打破文理分科，高等教育也在学习和借鉴英、美一流大学的办学理念与经验：改进过细的专业划分，注重文理渗透、学科交叉，培养学生的创新意识与创新思维。相信不久的将来，我们一定能获得诺贝尔自然科学奖，迈入世界教育、科技强国的行列。

2 导师制

重视本科教学与学生创造力的培养是英国大学教育的特色，优秀的本科生是科研团队高质量的硕士、博士生的来源。英国高校在录取本科生时，不仅关注考试成绩，而且也会考虑在课外活动和面试中具有综合素质与创造潜能的学生。英国大学本科学制一般为3年，学生在大学毕业时，学校根据学生的成绩授予荣誉学士学位BSc（Hons）或BA（Hons）和普通学士学位BSc或BA 两种。英国的学士学位证书分为五个等级：一级学位（Afirst-classdegree）；二级甲等学位（Uppersecond-classdegree）、二级乙等学位（Lowersecond-classdegree）、三级学位（Third-class⁃degree）和及格（Pass）。获得前四个等级的都是荣誉学士学位。最高等级是第一等荣誉学位:FirstClass（Honours），只有少数人能得到。及格（Pass）或普通学位（Ordinary）不带荣誉（Honours）。大多数英国高校培养本科生的教育模式是以学院制为基础的导师制（Tutorial System），如罗素大学集团的剑桥与牛津等名牌大学。学院制的重点是开展本科生教育；导师制的宗旨是培养学生主动、独立和创造性的思考，运用所学过的知识灵活地解决实际问题。

剑桥大学给每位大学新生配备2名导师，一个是德育导师，对学生的道德、学业、生活和纪律进行引导，按照学生的需求和特点对选课、研究提出建议，为学生读研、实习或工作写推荐信；另一个是学术导师，负责学生的专业学习和科学研究。一般每位导师带2～3名学生。学生定期与导师见面，汇报自己的学习或撰写的论文，与导师讨论、安排下阶段的学习计划[2]。由于导师的作用十分重要，因此，英国大学选聘导师的条件也是非常严格的，须在研究领域方面有所创新，并能就科研中的问题为学生提出新目标、新思路和新方法。在导师制中，师生关系和谐融洽，形成了优势互补、资源共享的良好环境，促进了学生自主性和创造性的发挥。英国高校秉承以人为本、教书先育人的准则[3]。做一个有教养和绅士风度的学者是最基本的做人标准，在学术和考试中的诚信比研究成果与成绩本身更重要！学生在导师的指导下，查找资料、独立思考和实验，尽早地接触科学研究，培养创新意识，提高创新能力。

3 名师教学

美国是全球公认的科技与教育强国，诺贝尔奖得主、学术论文和专利居世界第一，其高等教育已经形成了一套系统完整的培养模式，现有2300多所四年制、授学位的大学与学院，另有1800多所两年制的社区学院（community colleges）学院。每年吸引世界精英学子前往学习深造，不同文化传统、学派之间的思想交流与碰撞，促进了科学研究的创新，他们中的许多人在接受了美国的高等教育后，留下工作，成为美国科技文化的主力军。近几年，赴美留学的中国学生也大幅度提高，这对于学习发达国家和一流大学的教育理念与管理模式无疑会起到积极的推动作用，同时也会促进我国科学、教育的繁荣昌盛。

美国常青藤盟校之一、著名的研究型大学哈佛以创新人才为本科生的培养目标，让有学术成就和科研能力的教师，甚至是诺贝尔奖得主给本科生上课，确保师资质量。教师注重训练学生的思维方式，激发他（她）们的求知欲望，培养综合创新能力。教师上课时不会照本宣科，常常介绍科技发展的新动态与新成果，鼓励学生质疑、大胆探求未知领域。美国的课堂教学时数少，大概是我国的1/3，更多的是让学生自主学习，上课也多采用交流、互动的方式，开展项目研究、小型研讨班、小组作业、实验与实习等多样化的教学形式，学生成为课堂上的主动参与者，而不再是被动的听众，其目的是让学生具有获取知识、应用知识的能力，学生的创新能力也在合作探讨中得到了开发和培养。在课堂教学中广泛使用现代教育技术，海量的信息资料和生动的模拟演示使学习变得更加直观、有趣。Udacity、Coursera与edX三大网络教学平台已成功应用在美国的大型开放式网络课程（massiveopenonlinecourses，MOOC）中，其中edX 则是由美国哈佛大学和麻省理工学院创办的免费MOOC教育平台。网络教学名师荟萃，延伸了有限课堂的时间与空间，至今已有包括多所美国常青藤大学的30多所高校加盟，覆盖20个科目和200多门课程[4]，成千上万的学生参与其中并从中受益。

4 课程设置

科学的课程设置可以让大学生具有合理的知识结构与文化底蕴，有利于多学科的跨领域研究。纵观诺贝尔自然科学奖的获得者可知，他（她）有的不只是科学家，还可能是哲学家、艺术家或文学家等，如2013年的诺贝尔化学奖得主马丁·卡普拉斯，他于1950年取得的是哈佛大学的文学学士学位；1954年诺贝尔物理学奖得主马克斯·玻恩（1882～1970），他先后研究过法律、伦理学，数学、物理和天文学，最后在物理学领域做出了卓越贡献。玻恩说:“我之所以能够取得重大的成就，得益于在大学时对知识的广泛涉猎。”正如著名科学家钱学森所说：“创造性思维往往是在不同学科知识和思维方式的交叉渗透中产生的。”

跨学科是剑桥师生的一个非常重要的创新方法，因此，剑桥大学在课程和专业设置上，注重学生的博才训练，鼓励学生涉足诸多领域，精通多种语言，了解多样文化，科学与艺术同修。美国名校的管理者也认为：大学教育的根本目的是培养全面发展的通才，使学生兼具科学和人文知识的修养，而不过于专业化。随着知识领域的不断扩大和各学科之间的相互融合，哈佛大学博克校长于1979年对传统的课程结构进行改革，推行科学与人文相结合的“核心课程”，使大学生在了解科学技术思想与发展的同时，也谙熟历史、哲学、文学、音乐、艺术。目前又用“哈佛学院课程”取代“核心课程”。“哈佛学院课程”的特点是在一门课程里整合了多门学科的知识，由不同学科的教授共同承担，或由一位知识渊博的教师来讲授，让学生接触交叉学科领域的知识，开阔视野[5]。

5 科研实践

创新思想是剑桥大学的活力源泉，勤奋严谨是剑桥学生成功的重要秘诀。本科生的课程学习除了个人作业、小组作业、考试、课题研究和毕业设计外，教师还会设计部分与最新科技发展相关的专题，对学生进行学术研究训练，提高学生创新学习的积极性。毕业设计题每年会根据学科的发展更新，学生需要查阅大量的文献资料，灵活运用知识，工科学生还要自行设计和动手实验，才能较好地完成。为了使理论与实践更好地结合，大学常与企业、公司等部门联合培养，到工厂参观学习或短期实习，研究和解决实际中的技术难题。剑桥大学的图书馆全天开放，学校的各种学生团体、俱乐部以及讲座、报告会等也大大地丰富了学生的业余与学术活动，促进了师生之间的思想交流和智慧碰撞。1970年，由剑桥大学三一学院（牛顿毕业的学院）发起建立的科学园成了产、学、研一体化的高新技术研究中心。

哈佛大学的科研实践是以创新理念为指导的，因为只有实践才能将创新思维和能力转化为创新成果。哈佛大学为学生提供多样化的科研实践平台：校内外实习、校企联合办学、产学研合作、社区服务等；经常请各领域一流的教授做学术报告，让学生了解学科发展的新动态；网站上公示各种科研项目申请信息；本科生研究办公室举办各种讲座和讨论会，指导学生掌握研究方法、申请项目和撰写论文等。

6 创新改革

教育部在面向21世纪教育振兴行动计划中提出：“要全面推进教育改革和发展，提高全民族的素质和创新能力”。中南大学作为国家“211工程”首批重点建设高校、国家“985工程”部省重点共建的高水平大学，创新创业，成果斐然。如中南大学本科生刘路成功破解了困扰国际数学界十几年的“西塔潘猜想”，才22岁的他被破格聘为我国最年轻的正教授级研究员。2014年8月20日刘路喜获中国青少年科技创新奖，“车瑞新能源创新团队”获得“小平科技创新团队”奖（全国仅100个）。为了培养本科生的创新能力，中南大学还采取了一系列的教学改革措施：

（1）导师制。大学新生从入校之日起，除配备有年级辅导员外，每个班有1名班导师，负责对大学生的思想、学习进行引导。从大二开始，1名专业导师带4～5个学生，参与老师的科研课题，指导学生申请学校的各种创新、实习与实践项目。

（2）课程改革。该校本科生的培养方案根据学科发展几经调整，课程设置注重不同学科的交叉和渗透，拓宽专业范畴，开放实验室，为本科生创新能力和实践能力的培养创造条件。采取降低必修课比例、增加选修课课程和减少课程时数等措施，给予学生更多的自由空间和学习自主权。

（3）正、副教授上课制。学校要求正、副教授必须要给本科生上课，将自己的科研成果与教学相结合，激发起学生的学习兴趣与热情，为大学生创新人才的培养提供良好的平台。每个学期结束时，学生的“网上评教”与老师的“网上评学”活动，加强了师生之间的双向交流与互动，促进了教学质量的提高。

（4）教学奖励。鼓励年轻教师参加学校的“三十佳”比赛即最佳讲课、最佳课件、最佳教案（各10人），一年一度的校级“本科教学质量优秀奖”——由专家、同行、学生评出，这些业绩都可作为评聘职称的条件，调动了老师搞好本科教学的积极性。

（5）多样化的实践项目。为了探索创新人才培养模式，加强本科生创新能力和创新素质的培养，该校设立了“创新与创业教育办公室”、“创新创业教育实践基地”；创建了“中国大学生创业网”；创办了与企业公司联合的“大学生校外实践教育基地”等，开展多样化的实践项目。如以中、青年骨干老师带队，选拔优秀生参加省、全国的各种数模竞赛、电子制作大赛、机器人比赛等，在取得优异成绩的同时，师生的创新技能也得到了较大的提高。“中国大学生创业网”的创新教育中含有创新训练、创新沙龙、创新论坛、创新指导，学生可以根据网上的创新创业项目（如米塔尔、小榄智造、蔡田碹珠、本科生自由探索计划），填写申报材料，学校会定期对其进行中期检查和验收。为了把创新、创造转化为生产力，学校开发了项目孵化、创业教育和创业园等，为大学生实现自己的梦想开辟了一条绿色的通道。由该校主办的《创新与创业教育》杂志，刊登创新创业教育实践的研究成果，呈现思维碰撞、灵感激发的交流平台，为提升大学生的创新、创业能力服务。

（6）国内外高校交流学习。采用派出去、请进来的办法，加强与各校、各国之间的学术交流和资源共享，汲取发达国家的先进经验。如与国内大学互派交换生；与世界一流大学联合办学，某些本科专业采用3+1（国内3年+国外1年）和2+2（国内2年+国外2年）的模式，也招收国际留学生来该校学习。

（7）开放式精品示范课堂。2014年3月全校开放式精品示范课堂启动，其中重点项目19个，政策扶持项目62个，涵盖所有的二级学院，为中南大学史上最大的教育改革力度。旨在引导学生自主学习、研究性学习，培养学生创新思维和个性发展，要求改革成果易操作，可推广。开放式精品示范课堂的主要特点是老师导学、课堂互动、分组学习、学生打分和实际拓展等，更多地发挥学生的主观能动性，利用教学网站、邮箱、QQ 群、录像等多种形式进行开放式的教学。实践证明：学生的积极性高涨，收效显著。