从国际研究型大学本科生科研计划看面向知识发现的创新人才培养模式的构建

王海龙,孟秀丽

(大连理工大学,辽宁大连 116023)

从国际研究型大学本科生科研计划看面向知识发现的创新人才培养模式的构建

王海龙*,孟秀丽

(大连理工大学,辽宁大连 116023)

对麻省理工学院、加州大学伯克利分校、多伦多大学三所国际一流研究型大学本科科研计划的特色进行比较,总结了以基于问题探究的互动式研讨、面向知识发现的研究型教学和注重能力形成的体验性实践为基本特征的创新人才培养模式,为我国研究型大学本科生创新实践能力的培养实践提供参考。

知识发现;创新人才;研究型大学;本科生科研

2010年7月,中国《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出了全面提高高等教育质量,提升人

才培养、科学研究和社会服务整体水平,优化高等教育结构,鼓励高校办出特色、办出水平,加快创建世界一流大学和高水平大学步伐的指导思想。培养创新型人才是高等教育的核心目标,也是高校教育改革研究的重点所在。1998年,美国博耶研究型大学本科生教育委员会发表了《重建本科生教育:美国研究型大学发展蓝图》的研究报告,提出“探索、调查、发现”是大学的核心,大学里的每一个人都应该是“发现者”“学习者”,要求研究型大学充分利用其研究优势吸纳本科生参与科研。本科生科研是顺应知识经济需求、针对传统被动学习的弊端而提出的一种新的教学方式,被欧美诸多学者誉为“21世纪的教学法”,成为培养创新型人才的有效途径[1]。为此,本文通过比较国际一流研究型大学本科科研计划,总结其创新人才的培养特色,为我国研究型大学本科生创新实践能力的培养提供借鉴和参考。

一、国际一流研究型大学的本科科研计划情况

美国本科生科研理事会(CUR)在20世纪70年代将本科生科研定义为:“由本科生进行的探究或调查活动,通过这些活动可以对学科的发展作出原创性的、理智的或创造性的贡献。”该定义强调了本科生科研的原创性、差异性和灵活性。从国际一流研究型大学来看,其本科科研计划均根据各自实际需要设立,类型多样。

1.麻省理工学院

麻省理工学院(MIT)将本科教育、研究生教育与科学研究巧妙融合,造就了卓越的研究型大学。“在MIT,有一种观念深入人心:本科课程和教育构成了学校的核心,是学校在全国和世界上居于领先地位的关键所在”[2]。尽管MIT是世界顶级研究型大学,但学校将首要职责定位于本科生教育[3],其教育改革计划名为“构思、设计、实施、操作”(CDIO),鼓励大学本科生从一、二年级就开始参加研究项目,而不是把知识停留在书本上。

为提升本科生科研能力,MIT制订了形式多样的科研计划。(1)本科生研究机会计划(Undergraduate Research Opportunities Program,UROP)。MIT于1865年建立时就既重视基础理论知识又重视实际操作能力,强调利用实验室、工厂和计算机资源进行教学,让本科生从事研究活动,进行主动学习,把个人经验转化成知识。1969年,MIT率先制订了UROP,给本科生提供广泛、开放的参与研究的工作,促进本科生同教师的智力协作。UROP面向全体本科学生,学生可以在学校任何一个系里从事研究活动,并可获得一定补助。UROP至今仍是全美大学中最大、最成功的促进本科生科研的学习计划之一。(2)独立活动期计划(Independent Activities Period,IAP)。每年1月份有4周是MIT专门为学生设立的独立活动期,在此期间学生可自由安排学习日程,从事独立课题或感兴趣的项目。本科生可以在MIT的5个分院和40多个跨学科实验室或中心同教师一起做研究,大大提高了学生的科研兴趣和创新能力。[4](3)一年级学生学习协会计划(Terrescope)。该学习协会是面向一年级新生、关于复杂动态系统问题的一个兴趣小组,由学生、教师和校友组成。协会为新生提供扩展其学术经历的独特机会,新生可获得来自多学科的教师、职员和学生的多方指导和建议。[5]这些计划尽管形式各具特色,其宗旨都是为了依托MIT的资源优势开展以探究为基础的本科学习。

2.加州大学伯克利分校

伯克利的本科生科研计划也多种多样。(1)本科生科研学徒计划(Undergraduate Research Apprentice Program,URAP)是学生作为学徒参与以教师为主的研究小组,在其中担任研究助理。该计划创设于1991年,旨在为学生提供接受教师一对一科研指导的机会,在研究中激发研究兴趣,培养研究技能。教师需审查学生的申请表,并通过面试选出参与自己项目的本科生,与学生签订合同,规定学生每周投入的时间和工作任务。学生在完成自己的研究工作后,要提交3～5页的论文,说明在研究中的主要收获或取得的研究成果,经审核合格,可获得1～4个学分。(2)校长本科生研究奖学金计划由学校出资,资助优秀本科生在教师指导下从事原创性研究工作。与URAP计划不同的是,该项目支持学生的独立原创性研究,不支持学生参加教师已经立项的研究项目的工作。本科生完成研究后必须提交论文,经审核合格,可取得1～4个“指导下的独立研究与学习”的学分。(3)伯克利贝克曼学者计划(Berkeley Beckman Scholars Program,BBSP)是全美贝克曼学者计划的一部分,旨在鼓励和资助特别优秀的本科生从事化学和生物科学方面的研究,要求学生工作一个学年、两个暑假。(4)本科生研究经验计划(Research Experiences for Undergraduates Program,REU)是美国国家自然科学基金会设立的研究计划,在伯克利设有本科科研工作站,主要资助本科生利用暑期从事研究工作。(5)海斯学者计划(Hass Scholars Program)主要资助三年级的优秀本科生在整个学年包括暑假期间从事研究工作,项目参与者须参加项目中期研讨会以及项目结束时的论文报告会。[6]

伯克利对于参与科学研究训练计划的本科生的GPA根据参与项目的不同制定了不同的基本要求。申请参与URAP的学生GPA要在2.0以上,申请参与哈斯学者计划的学生GPA要在3.5以上。这项管理政策旨在鼓励学生先学好相关课程,为参与相关学术研究打下扎实的理论基础。[7]

3.多伦多大学

多伦多大学在本科生科研方面主要有两个创新举措。(1)一年级研讨班课程。本科生一年级中就开设研讨班课程以供选修,并鼓励那些曾经参加过学术团体的高级成员参与指导小型研讨班。研讨班的老师通常会根据自己的研究兴趣来编制课程。学校开设研讨班课程的目的不是为了传授专业方面的知识,而是让学生不局限于自己的专业。(2)研究机会计划(Research Opportunity program,ROP)。该计划采用师生互选形式,一部分本科低年级的学生能有机会在教授的带领下参与到科研项目中去,并且可以得到相应的课程学分。ROP的主要目的是为了吸引那些希望将来从事科学研究或者继续深造的精英学生提前参与科研活动,培养其专业兴趣和对科学研究的认真态度。

学校专门成立了ROP办公室,负责ROP计划的全面管理工作,包括遴选ROP计划书和学生申请等。ROP计划遴选程序很严格。ROP办公室还负责协调管理以保证研究计划项目的进度。在研究团队开展工作以后,ROP办公室要确保学生能在其中发挥积极作用,而不是做一些技术含量很低的日常琐碎事务,要让学生通过ROP计划接触到前沿的科学研究,了解科学研究的特性。ROP办公室还专门建立了学生咨询系统,为学生成员提供咨询服务[8]。正如多伦多大学K.Bartlett教授所言,ROP应被视为“为精英学生而设立的精英计划”。[9]

二、面向知识发现的创新人才培养模式的根本特征

上述北美顶级研究型大学开展本科生科研活动的实践,其共同倡导的是一种打破传统的知识讲授和被动学习观念的全新人才培养理念,体现了三个“一体化”特色:问题、项目、课程一体化;知识、能力、素质一体化;学习、研究、工作一体化。这是一种以问题探究、知识发现和能力形成为核心目标的创新人才培养模式,包含三个根本特征。

1.基于问题探究的互动式研讨

就创新人才而言,发现科学问题往往比解决问题更重要,因此要着重培养本科生的科学问题发现能力。归纳国际一流大学的本科科研计划,均有如下共同特点:(1)树立“带着问题打基础”的观念,实行问题、项目、课程一体制,问题即项目,项目即课程,开展以解决前沿科学问题或解决工程技术问题为导向的探究式学习。(2)课堂主要采用交流、讨论和研讨的形式,且讨论的问题具有一定难度。当学生给出答案时,教师一般不会简单地肯定或否定,而是启发和鼓励更多的学生阐述自己的见解和理由,然后再对其加以评论。课堂互动使课堂气氛活跃,让学生进行思维碰撞和智慧分享,使学生创新思维得到发展。(3)教学组织大多采用小型研讨班形式进行,师生平等研讨有利于激发学生的积极性,开阔视野,培养科学探索精神,同时也培养了相互合作研讨问题的群体意识。正如洪堡所说,科学及学术的目标通过教师和学生的相契相知而高效率地进行,双边互动的积极结果是教师不但从学生身上得到新的东西,而且还面临如何回答学生提出的自己还不曾深入思考的问题,这对教师而言,既是进行科研的资源,又是一种动力。

2.面向知识发现的研究型教学

面向知识发现的研究型教学就是指本科生在教师的指导下以探索、调查和发现为方式进行学习,它是建立在知识发现而不是知识传递基础上的学习方法,在发现的过程中获取新知识、发展技能、培养创新能力。面向知识发现的研究型教学是国际研究型大学为提升本科教育质量采取的核心措施,也是研究性大学与普通大学本科教育的根本区别。克拉克认为科研的本质是对知识的探索,教学的目的是对知识的传播,学习的内涵是对知识的索取,大学应建立知识为中介的“科研—教学—学习连接体”。因此,研究型大学本科教育不应仅停留在“教”与“学”的层面,更要加强教学科研内在的统一,开展面向知识发现的研究型本科教学。正如伯克利教授Stephen Miller所言,“对于正准备进入社会扮演一个角色的本科生而言,一项非常重要的工作是让他们了解知识的来源:知识不是来自人类的指令,也不是来自于人类的幻想和欲望,而是来自于对周围事物精确的观察和描述,这些事物有些是自然的,有些是人为的”,“发现过程是研究型大学的一个必要部分,本科生需要成为研究生成果主动的读者。在鼓励探究的环境中,本科生的每一门课程都应当提供给学生通过发现为本的方法取得成功的机会……”[10]

3.注重能力形成的体验性实践

研究型大学相对于一般研究机构的优势就在于它拥有大量高素质的本科生。因此,研究型大学在人才培养方式上更应该重视对本科学生综合研究能力的培养,鼓励学生积极参与科学研究活动,通过体验性实践活动培养应用能力和创新能力。许多研究型大学鼓励本科生自己提出项目方案,包括研究性项目、创造性设计工作以及公众服务性项目等,再向学校或者其他机构申请研究资助,然后在教师指导下开展独立的原创性研究。另外,许多研究型大学在高年级本科生开设高峰体验式课程(Capstone Experience Course),为学生提供一种成功的体验,学生可以综合、拓展、批判和应用所学专业知识,并把新知识与既有知识基础整合,以解决模拟的或者真实的问题。研究型大学的本科科研计划正是通过实际课题或在教学过程中创设类似情境,让学生在独立的主动探索、思考、实践的研究过程中,吸收知识、应用知识、掌握问题解决方法,从而转识为智,在体验性实践中完成了自身研究意识、研究方法的熏陶和研究能力的培养。

三、结 语

近十年来,本科生科研对培养创新人才具有的重要作用已逐渐引起国内研究型大学的重视。教育部在“大学生创新性实验计划”的介绍中明确指出,该计划的实施旨在促进高校探索创新型人才培养的新模式,促进高校探索并建立以问题和课题为核心的教学模式,倡导以学生为主体的本科人才培养和研究性学习教学改革,调动学生学习的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,同时在项目实践中逐渐掌握思考问题、解决问题的方法,提高其创新实践的能力。在此背景下,国内研究型大学探索国际一流研究型大学以问题探究、知识发现和能力形成为核心目标的创新人才培养模式,对于保障本科教学质量、培养学生创新精神和实践能力具有一定的现实意义。

[1]李 正,林 凤,卢开聪.美国本科生科研及对我国的启示[J].高等工程教育研究,2009(3):79-85.

[2]查尔斯·维斯特.一流大学卓越校长[M].北京:北京大学出版社,2008:29.

[3]潘金林,龚 放.本科教学:研究型大学的核心使命[J].中国大学教学,2010,(2):92-94.

[4]IAP Overview[EB/OL].[2011-7-6].http://web.mit.edu/iap/overview/index.html.

[5]Terrescope:for MIT freshman[EB/OL].[2011-7-6].http://web.mit.edu/terrascope/www/.

[6]卢晓东.本科教育的重要组成部分——伯克利加州大学本科生科研[J].高等理科教育,2000(5):68.

[7]颜媛媛.美国加州大学伯克利分校本科生研究能力培养的实践与启示[J].教育探索,2010(9):150-152.

[8]钱 钰.加拿大多伦多大学研究机会计划(ROP)[J].科技创新导报,2011(13):4.

[9]张红霞.从国际经验看研究型大学本科教学改革的基本原则[J].高等教育研究,2006,27(12):60-65.

[10]博耶本科教育委员会.彻底变革大学本科教育:美国研究型大学的蓝图.朱雪文,译[J].全球教育展望,2001(3):67-73.

G642.0

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1006-8724(2011)04-0037-03

2011-07-25

王海龙(1974-),男,讲师,博士,主要从事创新管理及区域经济研究。