教學與科研相結合——研究型大學本科教育的使命

　　摘 要：本科教學和科研是當前研究型大學發展的兩翼。文章旨在消除過去對本科教學和科研相互獨立、顧此失彼的認識誤區，說明二者是可以相互結合相互促進的；描述將科學研究引入本科教學中的方法和優勢，并以重點實驗室參與本科生科研實踐作為示范實例，說明研究型大學在本科教學中如何做到教學與科研兩翼齊飛。
　　關鍵詞：本科教學；科學研究；人才培養；實驗室
　　
　　1 背景
　　在教學與科研之間找到一個平衡點一直是世界范圍內各研究型大學所面臨的共同問題。20世紀70年代以來，國內外許多研究型大學都過于偏重科研而忽視教學，“出版，或者死亡(publish or perish)”已經逐漸成為廣大高校教學工作者的信條，這種現象廣泛引起了公眾和政府的質疑。
　　哈佛學院前任院長Harry Lewis教授在他的著作《失去靈魂的卓越：一所著名大學何以遺忘了教育》[1]中指出，現今的許多研究型大學都忘記了教學是他們的首要任務，取而代之的是對學術和科研成果的追求，這是一種“失去靈魂的卓越”。康奈爾大學前任校長Frank H.T. Rhodes教授在他的著作《創造未來：美國大學的作用》[2]中指出，大學的誕生來自于學生對教學的需求。輕視這種需求，大學便不再可稱之為大學，它只是研究院或者學術研究中心。在大學中，對學生，尤其是本科學生的教育應該是重中之重。威斯康星大學麥迪遜分校的William Cronon教授在《令人驕傲的傳統與充滿挑戰的未來：威斯康星大學150年》[3]一書中直截了當地指出，一所著名的研究型大學首先應該是一所著名的本科教育大學。
　　因此，一所研究型大學的最核心使命是本科教育而不是科研。另一方面，本科教育是研究型大學達成其使命的必要條件而不是充分條件，充分條件是教學與科研相結合。科研是高校發揮教育功能的另一個重要方面，也是高校價值實現的衡量標準。沒有了科研的支撐，教師就無法在這個知識更新與老化速度不斷加快的時代為學生傳遞最新的科學技術。沒有了科研的支撐，高校的教學就成了無源之水、無本之木。中科院錢偉長院士在談論教學與科研的關系時曾說，“你不教課，就不是教師；你不搞科研，就不是好教師”，“大學必須拆除教學與科研之間的高墻，教學沒有科研做底蘊，就是一種沒有觀點的教育，沒有靈魂的教育”[4]。一所好的高校必須做到教學與科研兩翼齊飛。筆者從教學與科研相結合的角度出發，研究如何培養具有綜合知識視野和持續創新能力的滿足21世紀社會和科技發展需求的高素質本科畢業生。
　　2 教學與科研的關系
　　有些人認為，魚和熊掌不可兼得，一個人的時間和精力有限，要想同時做好教學和科研的工作是不可能的。筆者認為這種觀點存在一個誤區，這個誤區在于他們認為教學與科研是相互獨立的、不存在交集。而事實并不如此。
　　適當的科學研究有助于教師掌握本專業的前沿科技發展動態，從而不斷更新教學內容，讓學生接受到最新的知識。同時，教師可以利用自己的科研經驗，將提出問題、分析問題、解決問題的一系列方法傳授給學生，培養學生的創新意識和實踐能力。教師在科研過程中博學審問、明辨慎思的治學態度也會感染到學生，幫助學生更積極地成長。
　　從另外一個角度來看，教學本身會促進老師不斷鞏固和完善自己的基礎知識和綜合視野。所謂溫故而知新，在將自己的舊知識傳授給學生時，教師往往能發現新問題、產生新知識，為下一階段的科研奠定基礎。并且，年輕學子在課堂上的踴躍提問，也能為常年鉆研某個相對狹窄領域的教師的科研工作注入新鮮的血液，幫助教師拓寬研究方向、跳出死胡同。
　　世界著名教育學家、德國四大圣哲之一Karl Theodor Jaspers曾經說，“只有自己從事科學研究的人，才有東西傳授給別人。”研究型大學里的教師不同于一般的教書匠，不能只一味地進行傳道、授業、解惑。當代科學技術的飛速發展、知識的日新月異都要求我們高校教師在傳道、授業、解惑的基礎上培養學生對新知識的快速整合能力以及創新能力。要做到這些，教師本身就應該走在時代的前沿，掌握當代最先進的科學技術，并且不斷地進行突破創新。而從事科研已經被證明是高校教師保持知識技術先進、思維活躍的最有效途徑。科研創造知識，教學傳播知識，只有擁有豐富的科研背景作為后盾，才能在教學中得心應手，培養出適應當今信息化和全球化社會人才需求的本科畢業生。
　　3 將科研引入本科教育的途徑
　　3.1 加大本科教育投入
　　首先，將科研引入本科教育的前提是要在態度上加強對本科教育的重視。過去，由于科研成果是評價一所大學綜合實力的重要度量標準，許多高校都將科研成果作為自身追求的首要目標，將科研成果與教師職稱評定和經濟利益掛鉤起來。這一方面促進了教師在自己熱愛的研究領域里不斷突破，另一方面卻使得一些優秀教師由于科研任務過于繁重而擠壓了本科教學時間。在世界范圍內的許多高校中，本科生在校四年幾乎很少見到校內知名教授的身影，更多的教學任務落在了一些專職授課的教員身上，而這些教員常年與科學研究相脫離，這些都不利于教學質量的提高。
　　解決這一問題的根本途徑是加大對本科教育的投入。加州大學伯克利分校自上世紀90年代開始重新強調本科教學尤其是對低年級本科生的培養。學校內的名教授、學術大師、甚至諾貝爾獎、圖靈獎的獲得者都被安排教授本科一、二年級的課程[5]。哈佛大學專門聘請資深教授為本科生上課，并提供豐厚薪資[5]。此外，近年來許多高校都為本科教學出色的教師設立專門的獎項，如麻省理工學院的“Everett Moore Baker杰出本科教學紀念獎”，耶魯大學的“耶魯學院杰出本科教學獎”等[5]。經過近20載的努力，美國各研究型大學“回歸大學之道”，本科教育取得了舉世矚目的成就。相比之下，當前我國一些研究型大學重科研輕教學的情形有些類似于上世紀70—80年代的美國高校，本科生在校期間與知名教授交流甚少，根本沒有機會汲取教授們的科研方法和治學態度。這些高校的辦學理念有待重審。
　　3.2 將科研內容引入課堂教學
　　當今研究型大學的培養層次一般包括本科生、碩士研究生、博士研究生三個層次。其中，在本科層次上，受教育者主要通過對基礎課程和專業課程進行系統地學習，掌握本專業領域的基礎理論和技能。但筆者認為研究型大學對本科生的培養能夠區別于普通高校之處在于前者會對其本科生進行基本的科研訓練，為其在碩士、博士研究生階段的學習奠定基礎。在研究型大學，本科生在進行專業理論和技能的學習的同時，也要從事基本科學研究工作的訓練。
　　對于本科教育階段，課堂教學是最重要的一個環節。在大多數情況下，教師對學生知識的傳授、能力的培養都是在課堂上發生的。因此，將科研引入本科教育的最重要途徑是將科研內容引入本科生課堂。課堂教學不能一味地照本宣科，教學內容需要不斷更新，并在課程內容和學生的學識積累的基礎上，提出一些最新學術界的研究型課題，與學生進行互動，引導學生思考。課堂教學要培養學生善于發現問題、分析問題、解決問題的能力，以及科研創新精神。
　　要充分發揮學生的主體作用。首先，鼓勵學生對自己感興趣的課題進行深入研究；其次，指導學生如何進行信息資源的查詢與整合，如指導學生上IEEE Xplore、Google Scholar、CNKI等搜索有關知識并閱讀相關文獻，然后將收集到的資料進行選擇、整理、分析和歸納；最后，要引導學生在已有知識的基礎上提出自己的建議、形成自己的結論。作業可從過去的習題形式深化為課題形式，要求學生撰寫正式的學術報告或者定期在課堂上進行研究成果匯報。學生的成績評定不再由一紙試卷決定，而是要對學生在整個學期的探索學習過程進行全面考察以及綜合評價。
　　
　　3.3 推進學生課外科技活動的開展
　　本科學生有豐富的課余時間，高校應當努力推進本科生課外科技活動的開展。
　　首先，教師可以以“雙向原則”吸收部分學生參與自己的課題研究或實驗項目。“雙向原則”指的是教師對該學生的課堂表現滿意，認為該學生有潛力參與進一步的科研工作；學生覺得自己學有余力且對該教師的研究領域感興趣，自愿加入到該教師的研究團隊中。相比研究生，本科生的專業知識技能比較薄弱，這要求教師為團隊中的本科生專門布置小型的較簡單的實驗項目。這樣一方面可以訓練本科生的科研實踐能力，另一方面可以幫助本科生在科研起步的過程中找到自信和興趣。
　　其次，學校應當鼓勵學生參與學科競賽，教師給予學生競賽指導。高校里有各種學科競賽，比如對于理工科學生，有全國大學生數學建模比賽、“挑戰杯”課外科技學術作品大賽等。事實上，這些競賽要求學生有一定的科研背景，即具有提出問題、分析問題、解決問題的能力和一定的創新精神，并且強調學生將專業技能、創新意識與實踐能力相結合。過去，高校的各大學科競賽培養出了一批又一批的高素質本科畢業生，因此，應當鼓勵學生參與學科競賽。實際上，本科生特別是低年級的本科生對這些學科競賽的積極性也非常高，但是他們中大多數都比較迷茫，沒有科學的方法，也沒有合適的方向，即使參加了比賽，在比賽過程中的收獲也寥寥，甚至有可能因為失敗而使得自信心受損。這就要求高校教師能在比賽前對學生進行系統、科學的指導，并在學生遇到迷惑和困難時及時給予幫助。接受過正規的科研指導和學術訓練的本科生，參與到競賽中，因為他們有方法、也有方向，不論競賽結果如何，都能在競賽的過程中提高自身的創新能力與實踐能力。
　　再次，應當設立學校或學院級別的本科科研訓練項目，項目經費多份少量，以讓更多的學生參與到科研項目中。這些科研項目是學生和教師溝通的橋梁，學生可以在教師的指導下，培養自己的科學研究能力、實踐能力和團隊合作能力；教師則能通過學生在這些項目中的表現，進一步對學生的個性和能力進行了解，從而選拔出自己中意的研究生。
　　4 本科生進入實驗室的實踐和成果
　　研究型大學的實驗室是把一群科研成果豐碩的優秀教師和一群極具科研潛質的優秀學生聚集在一起的地方，是教師與學生的智慧與創造力相互激發的重要場所，是專業理論、技術與實踐的匯集點。在過去，實驗室的招收對象大多是研究生和博士生，而事實上，對于二年級以上的本科生，特別是優秀的本科生，他們已經掌握了學科范圍內的理論基礎和基本技能，已經具備了在實驗室內進行科學研究與創新的資格與能力。對這些優秀本科生進行學術培養有助于提前喚醒他們的研究意識、激發他們的創新潛質，也有助于讓他們跑在全國甚至全世界同齡學生的前面。下面介紹高校實驗室參與本科教學的實踐方法。
　　1) 目標。培養學術界和工業界的下一代優秀人才，培養國際認可的本科畢業生。
　　2) 對象。專業課程學習成績優秀的本科二、三、四年級學生。
　　3) 期限。1～4個學期。
　　4) 程序。學生根據自己的興趣自愿報名，教師根據學生以往學習情況挑選學生進行面試，最后擇優錄取。
　　5) 基本要求。第一條，學生要有優良的思想品質，好學，并且“敬業樂群”；第二條，堅守學術道德；第三條，在工作中遇到困難時需及時與老師溝通，切忌盲目求解；第四條，定期向老師匯報自己的階段學習和研究成果。
　　6) 培養計劃。本科生在掌握相關領域基礎知識和基本技能的基礎上，可通過閱讀國內外最新文獻的形式了解學科的前沿技術；在老師的指導下，對相對簡單的技術進行實驗，對實驗結果進行比較、分析與總結；部分優秀的學生參與實驗室內新知識新技術的研究項目，負責其中較為基礎的部分；提前對本科生進行學術論文書寫的指導和訓練；最后，所有參與實驗室科研實踐的學生都需提交總結報告或者畢業論文。
　　這種基于實驗室的本科生培養模式的優勢主要表現在：
　　1) 對學生進行系統的科研訓練，并由教師引導學生參加學科競賽，有利于學生在競賽中明確目標和方法，真正有所收獲。
　　2) 畢業生的科研創新能力得到培養，進入研究生階段后科研適應期明顯縮短，能快速響應實驗室內的科研項目并做出成果，成為同齡學生中的領跑者。
　　3) 學生的綜合能力得到加強，實驗室的科研工作培養了學生良好的知識整合能力、交流溝通能力、實踐能力以及創新能力，有助于提高學生的就業競爭力。
　　4) 過去，很多學生在對于要不要讀研究生、研究生的專業方向選擇等方面比較盲目，通過本科階段提前在實驗室進行初步的科研嘗試，學生能夠更加理性地選擇自己的未來發展道路。
　　5 結語
　　當今世界的科技發展日新月異，知識量呈幾何級數增長，以往傳道授業解惑的傳統教學方式已經不能滿足社會的人才需求。研究型大學不同于普通高校，在對本科生進行基礎專業知識和技能的培養的同時，還應當對他們進行知識整合和創造能力培養，這需要將科學研究的思想、過程和方法引入到本科教學中來。教學與科研相結合是當前研究型大學發展本科教育的核心使命。學校應加大對本科教育的投入，進行課程改革、要求教師將科研內容注入本科教學課堂、并鼓勵學生積極參與課外科研活動。只要掌握了正確的教學與科研相結合的方法，教學與科研就不再是相互阻礙而是相互促進的，無論是教師還是學生都能從中獲益。
　　
　　參考文獻：
　　[1] Harry R. Lewis. Excellence Without a Soul: How a great university forgot education[M]. New York:PublicAffa