創新機制 教科融合為培養高質量創新人才建設高水平實驗平臺
——訪北京建筑大學校長張愛林教授

夏 有 為

(《實驗室研究與探索》編輯部，上海 200030)

1 新時代新理念要求培養創新人才

夏有為(簡稱夏)：請問張校長，作為一所建筑類工科大學在中國特色社會主義新時代對培養創新人才是如何考慮的？

張愛林(簡稱張)：這可以從建設創新型強國和落實五大發展理念、工程教育未來發展，“雙一流”建設導向、中國城市化進程等方面來理解。

新時代新理念要求我們的大學必須培養高質量的創新人才，為什么把創新作為五大發展理念之首？就是因為創新是第一發展驅動力，也是我國核心競爭力的短板，領軍創新人才和關鍵核心科學技術創新能力不足。從工程教育的未來發展來看，2016年我國加入《華盛頓協議》，其工程教育標準對學生畢業時的素質要求共12條，最突出的特點是以學生為中心全過程培養學生解決復雜工程問題的能力，解決復雜工程問題的能力必須通過實驗教學、工程實踐和社會實踐培養。據統計，2016年我國“適應全球化需求”的工程師只有16萬人，占全國工程師總數不到1/10，而美國“適應全球化需求”的工程師有54萬人。我國從工程教育大國向工程教育強國轉型就必須培養具有工程實踐創新能力和適應未來發展變化能力的新時代工程科技人才。新工科強調 “新引領、新融合、新實踐、新開放”，其中重點要解決學科專業劃分過細問題，推進多學科專業融合 ，回歸大工程，提升學生解決復雜工程問題的能力。

“雙一流”建設導向就是以學生成長成才全過程作為出發點和落腳點、全面提升學生的綜合素質、國際視野、科學精神和創業意識、創造能力，培養具有歷史使命感和社會責任心，富有創新精神和實踐能力的各類創新型、應用型、復合型人才。

從城市化進程看，目前我國城市化率雖然已近58%，但與發達國家70%以上仍有較大差距，我國城市化及其規劃設計建設管理全過程必須向綠色化、工業化、信息化升級轉型，應看到建筑類工程教育存在的短板，也就是創新實踐解決復雜問題能力培養不足、多學科交叉融合有待加強、國際視野及國際化教育水平有待提高。

我校把準未來導向、問題導向，堅持服務國家建筑業轉型升級、服務首都北京城市戰略新定位(圖1)，突出“建筑味十足，北京味十足”的特色，確定了學校中長期發展規劃目標為建設“國內一流、國際知名、具有鮮明 建筑特色的高水平、開放式、創新型大學”，保持“古都北京的保護者、宜居北京的營造者、現代北京的管理者、未來北京的設計者、創新北京的實踐者” 人才培養特色優勢。我認為，保守是創新的大敵，創新絕不是某些一流大學的專利，我國創新需要從娃娃抓起，需要長期堅持下去，功成不必在我。我校“十三五”規劃目標就是要建成教學研究型大學，以立德樹人為根本任務，弘揚“實事求是、精益求精”校訓精神，注重知識、能力、素質協調發展，培養具有社會責任感、實踐能力、創新精神和國際視野的建設領域高級專業骨干和領軍人才。

夏：這些宏觀方面的認識和培養創新人才思路，目標與要求都十分明確，請問在培養人才方面有何具體方案？

圖1 北京城市副中心規劃熱點問題對話

張：我們創新人才培養改革重點是必須與培養目標相適應的，貫穿學生成長全過程培養學生實踐能力、學科交叉融合、國際視野和創新能力，從全面強化工程實踐、 探索創新教科融合新機制、大力推進國際化、深入實施創新創業教育等四個方面進行改革，并取得了成效。具體有這幾方面：

(1)積極開闊國際視野。我們牽頭成立了“一帶一路” 建筑類大學國際聯盟(圖2)，首批19個國家44所高校參加。我們共同研討“一帶一路”理念下未來城市建設及創新人才培養，開闊國際視野，提高辦學水平。

圖2 “一帶一路”建筑類大學國際聯盟成立大會

(2)改革人才培養體系。以我校2016版本科人才培養方案為例，其頂層設計理念和思路就是構建通識教育、專業教育、創新創業教育“三位一體”的人才培養體系，簡稱“三減”、“三增”、“三優化”。即；減總學時、減課程總門數、減課時數；增通識教育、增綜合訓練、增實踐能力鍛煉；優化培養計劃體系、優化課程模塊、優化課程內容。

(3)探索人才培養機制。我們努力探索高校與行業企業聯合培養人才的機制。

與行業企業共同推進全流程協同育人共同研究人才需求、培養目標，共同制定培養方案，共同探索建立教育教學質量保障體系。

與行業企業共建共享的實踐平臺，探索建立校企聯盟，共同建設各類實踐基地，共同建立實踐教學體系(課程、實踐、實習、工程訓練)。

與行業企業建立人才雙向交流機制，年青教師赴企業開展工程實踐一 年、聘用高層次企業人員擔任兼職教師、共同組建實踐團隊，實現專業技能訓練與實踐的目標。

(4) 改革實踐教學體系。根據時代要求構建新的課內外實驗教學、實踐教學相結合的實踐教學體系，推進國家及北京市“人才培養模式創新實驗區”的建設。通過各類教學、科研實驗平臺和學生創新創業空間等渠道，從個性化、多元化、國際化等方面實現對學生創新能力和解決復雜問題能力的訓練。

2 實驗教學對培養人才有獨特作用

夏：在人才培養中創新精神、實踐能力是核心內容，您怎樣看待實驗教學在這些方面的重要作用？

張：實驗教學確實是培養學生全面發展、創新精神、實踐能力過程中不可替代的重要環節，尤其是對于我們工科。首先理論來源于實踐，理論必須經過實驗或實踐檢驗，學生在理論教學或書本上學到的基本概念、基本理論、基本方法以及基本技能都要通過實驗教學去體驗和驗證；實驗教學又是連接理論和工程應用的橋梁，無論鋼結構還是鋼筋混凝土結構，加工制作、安裝施工和安全性測試、抗震性能等等，只有實驗教學才能鍛煉學生的動手能力、實踐能力，甚至吃苦耐勞精神、與人合作能力都會在實驗中培養出來；學生最重要的創新精神和創新能力要通過理論與實驗雙重探索培養。土木工程結構體系創新僅靠理論分析是不行的，要通過科研試驗來實現，甚至從理論、計算到實驗，再從實驗到理論、計算多次反復探索研究，才能解決問題，實現可以用于真正工程的創新體系。如圖3所示，我們自主創新研發的新型大跨度弦支穹頂和索穹頂，從創新體系組成、節點構造到整體穩定性、預應力度、抗震性能等等，都經過多輪優化設計、計算分析模型，再進行模型試驗，實驗結果又反饋修改優化設計，做到萬無一失，才能將新型大跨度弦支穹頂用到2008年北京奧運羽毛球館，將新型大跨度索穹頂用于鄂爾多斯伊旗體育中心。我指導的本科生和碩士生獲得2016年全國裝配式鋼結構創新設計大賽一等獎，獲得2018年中國“互聯網+”大學生創新創業大賽北京賽區一等獎，我指導的兩名博士生獲得2015年國家科技進步二等獎，這些學生都參加了大量鋼結構新體系研發試驗。事實證明，實驗取得了科研成果，實驗培養了創新人才。

3 實驗室是建設“雙一流”的重要組成部分

夏：實驗離不開實驗室，您認為在建設一流大學與一流學科中實驗室應具有怎樣的作用與地位？

張：實驗室作為教學、科研、服務社會平臺和基地，具有不可替代的重要地位與作用。大學實驗室與創新平臺的地位與作用體現在四個方面，即培養創新人才的基地、培育創新成果的搖籃、服務社會經濟的平臺、展現大學學科專業水平的窗口。可見，實驗室是一流大學與一流學科不可缺少的重要組成部分。實驗室與創新平臺微觀構成主要是由儀器設備組成硬件建設、實驗室管理隊伍建設、內部管理和外部協調有關的體制建設。一流大學要有一流的實驗室，世界一流的實驗室擁有世界一流教授和科學家，是世界一流學派基地，產出世界一流的人才和成果，比如英國劍橋大學的卡文迪許實驗室，科研成果累累，世界一流科學家輩出，產生了25位諾貝爾獎金獲得者。在這個意義上，可以說我國目前在世界上有重大影響力的一流實驗室還很少。

(a)

(b)

圖3 學生參加新型大跨度弦支穹頂(a)和索穹頂結構模型試驗(b)

因此，我們要把準高校實驗室與創新平臺的未來導向和問題導向。理念落后，跟不上現代大學發展要求，管理體制和政策不順，實驗技術人員職稱受限，實驗隊伍地位不能滿足一流大學和一流學科實驗室建設的需要，直到現在，人事部門仍把實驗室工作人員列為教輔人員。學科專業劃分過細，導致專業教學實驗室和學科科研實驗室割裂，教學資源與科研資源不能互通共享，牌子多實體少，高校大型儀器設備與實驗室資源缺乏開放共享。重復建設，自主創新研發實驗設備能力不足，影響實驗室建設和實驗教學水平提高。課程實驗(演示、驗證性)不豐富，學生自主實驗不足，缺乏創新設計性自主實驗(如哈佛大學特色實驗課“回家實驗”)。這些問題都急需我們在深化改革中研究解決。

(未完待續)