基于实验室导师制的本科生培养模式探索

杨阳 王琼 毛无卫

[摘 要] 结合目前我国高校开展本科生导师制的现状，分析实验室专职教师参与导师制的积极意义，提出针对实验室导师制的具体改革建议。基于双向选择、开放实验室、规范的指导过程、有效的激励评价机制为特点的个性化培养模式，能够充分发挥实验室教师的特长和优势，对增强学生实践动手能力，培养学生科研兴趣，激发学生创新能力等具有重要作用。

[关键词] 本科生;实验室;导师制;教学改革

[基金项目] 上海高校课程思政教育教学改革试点项目（0200104439）;同济大学第十二期精品实验项目资助（0200104428）

[作者简介] 杨 阳（1988—），女，陕西西安人，博士，工程师，主要研究方向为土力学与土体测试技术;毛无卫（通信作者）（1986—），男，江西玉山人，博士，助理研究员，主要研究方向为土工测试与地质灾害防治。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）31-0051-03    [收稿日期] 2020-02-04

一、本科生导师制

本科生导师制（Undergraduate Tutorial System，UTS）起源于英国，而后逐渐在欧美高校的本科生教育中得到推广。本科生导师制是由指定导师个人或群体具体指导特定对象的个别化教育实践，促进个体不断创新发展的程序范式[1]。

作为高等教育的重要组成部分，本科教育一直是改革的重要突破口。自1999年高校擴招以来，学生人数成倍增长，对高等教育的培养质量提出严峻的挑战。在“双一流”建设背景下，高校科研成为支撑一流大学和一流学科发展的核心竞争力。目前，国内多数高校的专业课程学习始于大学三年级，这也是充分发挥专业教师积极作用，培养学生专业兴趣，促进学生科研热情的绝佳时期。

近年来，配合素质教育理念下创新人才培养的本科教育改革，本科生导师制在我国越来越多的高等院校中开始实施[2-4]。基于国外高校教育和管理工作经验，北京大学、浙江大学等部分高校率先施行本科生导师制。不同于本科毕业设计或研究生阶段的导师制，我国实行本科生导师制主要是高年级本科生通过双向选择进入教师的课题组，从思维模式、学习方法、专业能力训练等方面接受一对一的指导。导师制可以使本科生通过融入科研团队的方式，接受初步的科研训练，加深对专业方向和专业研究方法的了解，不仅有益于后续就业，也对提高团队合作能力和综合实践能力有着长远的意义。经过十多年的探索改进，虽然面临定位模糊、运行机制缺失、指导资源不足等种种困境[5]，但其理论意义与实践价值仍对传统教育方式带来有益启发，成为广泛认可的教学改革举措。

二、同济大学土木工程学院本科生导师制的改革现状

为贯彻落实同济大学“知识、能力、人格”三位一体的人才培养模式和土木工程学院“共性基础+个性培养”的人才培养总体框架，同济大学土木工程专业自2014级本科生开始全面实施导师制，参与的导师分为院内导师、校企导师和国际导师三类。具体实施方式，每学期初学院向导师征集项目及相关背景材料，学生结合个人兴趣和项目要求自由申报，根据数量均衡、双向选择、择优录取、合理搭配的原则，进行导师和学生的配置和安排，导师制周期约1年。

然而，在具体实施过程中也面临着诸多问题，使得素质教育、个性化教育的优秀理念不能得到很好的贯彻。导师制本应和专业课学习相辅相成，发挥学生在教育教学中的主体作用。但很多学生思想上重视不够，不能积极主动地结合自身兴趣与教师沟通专业课题，不可避免地存在灌输型教育的弊端。加之学习指导时间较为分散，不利于研究推进，很难产生实质性的成果。另一方面，多数指导教师通过面对面的讨论，辅以电子邮件、微信、电话、在线平台等对学生进行培养，但由于缺乏合理的监管机制，不同指导教师对学生实际工作量的安排差别较大。仅由学生在期末进行个人表现和学习进展汇报，而对缺少学期中的跟踪考查，无法全面评价学生的表现。导师制结束时，虽不乏突出成果，如竞赛获奖或发表科研论文的优秀项目，但大部分总结报告和研究成果水平较为普通，仍有待提高。

三、实验室本科生导师制的必要性

基于对导师制课题的调研发现，同济大学土木工程专业导师制课题大体包括“三进”项目（进课题组、进实验室、进项目）、SITP项目、创新活动以及部分校企合作项目等，且相当一部分导师制课题围绕室内实验展开[6，7]。高校实验室作为科研及实验的重要平台，是提高学生专业认知、锻炼动手操作能力以及培养科研兴趣的主要基地，应该在创新性人才培养中发挥更大的作用。但是，由于实验室建设制度及日常管理的缺陷，导致实验室内的平台设备等现有条件未能有效利用，造成资源浪费。实验专职教师大多从事教辅工作，作为学生导师的资格受到制度限制。

从全国范围看，目前在实验室开展导师制培养本科生的高校也不多[8]，因此，有必要重视实验室导师的队伍建设。有效推行实验室导师制，具有以下几点积极意义。

1.拉近师生距离，教学相长。传统实验教学一般包含约半个小时的仪器原理及操作过程讲述，然后学生分组完成实验，课后按照既定格式书写实验报告，教学内容较为单一，缺乏创新性。以土木工程学院土力学实验课教学及水文地质实验教学为例，每个班级约30人，由于人数较多，通常以3～5人为一组进行实验，导致学生操作时间有限，缺乏连续性与条理性。上课期间实验指导教师时间、精力有限，无法近距离接触、了解和掌握每个学生的特点。结合导师制课题，可以通过制定体现个性化人才特点的培养方案，充分调动学生自主设计实验的积极性，并适时开拓综合性实验内容，培养其综合运用专业知识解决实际问题的科研探索精神。实验室导师通过导师制课题实践，也可与学生拉近距离，加深对学生需求、特长和困难等方面的了解，将指导经验反哺到教学之中，做到教学相长、因材施教。

2.弥补复杂实验课程教学的不足。实验课程是培养学生动手能力和创新意识的摇篮，土木工程学科除了强调扎实的理论基础之外，更注重培养学生的实践能力。合理安排实验教学项目对提高学生综合运用专业知识发现、分析并解决工程问题的能力至关重要。但由于实验室硬件、教学人员素质、实验操作时间等诸多因素限制，针对较为复杂的实验通常采取老师课堂演示或学生线上进行虚拟实验的方式完成[9]。笔者通过分析来自同济大学500余名土木工程专业学生的实验课程意见调查反馈信息发现，部分同学对操作较为复杂的三轴试验等虚拟实验持消极态度，原因是虚拟仿真系统本身设置较粗糙，容易产生误操作。即使在电脑上完成虚拟实验，仍对真实的实验操作没有概念，认识不清，进而打击学习钻研积极性。配合导师制课题，可以有效改善这一现状，使学生有机会亲手参与耗时较长的复杂实验操作，得到更好的专业训练。

3.有效利用实验室师资，调动实验室教师积极性。教师的根本在于教书育人。实验室教师具有丰富的实践经验，且自身科研压力较小，有更多的时间和精力亲自指导学生。基于先进的实验平台，在开拓学生思维、引导学生创新方面取得突破。土木工程学院岩土及地下建筑教育部重点实验室的成员，90%以上具有博士学位，实验技术素养高。实验室条件完备，具有包括GDS恒应变速率固结仪、应力路径三轴仪、空心圆柱剪切仪、高温高压岩石三轴仪和双轴流变仪等多类先进实验设备。但大部分实验室老师参与本科生导师制的机会较少，参与深度不够，一方面造成实验平台的资源浪费，另一方面对实验室教师自身发展不利。原因在于没有良好的激励评价机制，将实验室教师的人才培养工作局限于课堂教学与针对研究生等科研仪器的指导上，无法充分调动实验室教师的主动性和积极性。

四、实验室导师制教學改革的几点建议

1.规范本科生实验室导师制指导全过程。规范合理的指导程序直接关系到实验室导师制的实行效果。在导师制课题确定之初，保障实验室专职教师的导师制指导权限和名额。通过双向选择录取学生，向学生下达任务要求。根据客观条件和学生的实际情况，灵活选择培养方式，分阶段完成具体的学习和实验内容。结合不定期讨论和阶段性成果汇报等形式，不断推进课题进度，并根据指导过程中出现的问题及时调整课题内容。通过对学生的平时表现进行打分，作为项目最终评价和学生学分认定时的参考。对于表现优异、成果良好的学生，可适当延长导师制期限并给予一定的资助、奖励，进一步调动学生的积极性和创造力。

2.加大实验室开放力度。实验室是高校实现科研创新的重要基地，建立开放实验室对培养人才具有非常重要的作用[10，11]。以同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室为例，除教学仪器外，多数科研用实验室仪器仅对研究生开放，本科生接触机会较少。为了更加合理地利用资源，弥补课堂时间的不足，实验老师可选择在公开的线上平台定期发布实验安排日程表，允许本科生申请旁观并参与学习，增加学生接触实验的机会，提升学生实践能力。此外，实验室教师可通过建立公众号，定期发布包括基础理论、仪器原理、实验动画等专业内容，扩大实验室教师团队的影响力，进而提高学生的学习兴趣，积极吸纳学生参与实验探索。

3.建立合理的激励评价机制。实验室导师可以通过个人指导或配合其他导师课题等形式更多地参与到本科生导师中，并根据实际指导课时情况和成果进行贡献评价，积极肯定其对学生培养所做的贡献。例如，将指导学生的实验课时作为教学工作量计入年度绩效之中;在实验室导师指导下获得竞赛奖励或发表论文成果，可在职称评定时优先考虑。由于实验教学和设备仪器管理等日常工作较为繁重，且实验室导师个人科研经费普遍较少，如在导师制项目研究中产生实验材料、测试等花费，学院可考虑提供部分支持。通过良好的激励、评价机制，促使实验室导师发挥更大作用。

4.鼓励实验室教师参与科研、竞赛项目。重视在职实验教师的培养，定期安排教师参加专业培训和进修，及时掌握先进实验技术与方法。积极鼓励实验室教师申请各类科研课题及开放基金，支持更多教学科研仪器开发类导师制项目立项，充分发挥实验室教师的专业优势和知识结构优势。针对大学生科技创新项目和学科竞赛等需要较多的实践活动，可由实验室导师作为带队指导教师进行全过程指导。注重引入前沿性、创新性的实验手段，使学生在学习、操作与成果整理中拓展学术视野、培养科学思维、训练科研创新。

五、结语

以实验室为载体，本科生实验室导师制通过师生近距离互动，结合个性化的培养方案、精细化的指导过程和合理有效的评价激励机制，显示出区别于传统培养模式的明显优势。积极推进实验室导师制改革，有利于激发学生的学习兴趣和科研潜能，培养学生的自主思维和自我学习能力，从而实现学生综合素质的全面提升。

参考文献

[1]黄锁义，黎巧玲，林梦瑶，李玉，杨雪莲.以科研和竞赛为特色的导师制实践型教学[J].实验室研究与探索，2015，34，236（10）：178-181+192.

[2]王建方，吴文健，满亚辉，胡碧茹.“本科生导师制”教学改革初探[J].高等教育研究学报，2006（1）：46-48.

[3]付八军.本科生导师制的探索与实践[J].中国高等教育，2008（10）：24-26.

[4]胡旺盛.对高校本科生导师制教学改革的思考[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2010（2）：1-3.

[5]丁林.本科生导师制：意义、困境与出路[J].黑龙江高教研究，2009（5）：74-77.

[6]葛建，卢秀莲，黄丽红，姜威，李明揆.高校本科生参与教师科研过程的探索[J].科学与管理，2008（5）：60-61.

[7]任非凡，王冠，黄雨.基于“共性基础、个性培养”的高年级本科生导师制探索[J].高等建筑教育，2015，（03）：47-50.

[8]鲁正，朱毅秀，陈清军，鲁亮.关于实验室的本科生导师制探究[J].教育教学论坛，2016，（19）：269-270.

[9]贾善坡，高敏，龚俊.数值模拟在常规三轴实验教学中的应用-以岩石应力-应变全过程实验为例[J].长江大学学报（自科版），2015（7）：78-81.

[10]张彩红，张强哲.开放实验室创新发展模式初探[J].实验研究与探索，2012，31（10）：168-170.

[11]宋大雷，彭利军，王明泉，董士军.教学开放实验室建设的探索与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（180）：338-341.