解朝娣,徐 彥,李 祥,劉國其
(云南大學地球科學學院地球物理系,云南 昆明 650091)
2017年9月,中共中央、國務院最新頒布的《關于深化教育體制機制改革的意見》中強調“深入推進協同育人,促進協同培養人才制度化。要深化科研體制改革,堅持以高水平的科研支撐高質量的人才培養”,國家將人才培養的核心落實到了高等學校和科研院所,以實現科教結合協同育人[1-2]。
面對國家戰略部署,2019年云南大學與中國科學院精密測量科學與技術創新研究院聯合創辦了云南大學地球物理學“菁英班”,目的是結合我校的基礎教育優勢和中科院的優質科研資源,實現優勢互補,促進高等學校與科研院所的雙向交流與協同育人[3]。“菁英班”以精英教育為宗旨,培養具有扎實的數學和物理基礎知識,熟練掌握外語和計算機工具以及系統的地球物理學專門知識,熱愛地球物理專業,掌握地球物理學研究方法,具有創新意識、創新能力、實踐能力和國際視野的優秀本科人才。為國家進一步培養地球物理學及相關學科領域的未來領軍人才及拔尖人才打下人才戰略儲備基礎。
地球物理學“菁英班”實施過程中,如何通過科教結合,實現創新性人才的培養,最大限度地激發高等學校和科研院所進行有機結合[4-5],從而推動協同育人能夠持續有效發展成為最核心的問題。基于此,本文擬對云南大學地球物理學“菁英班”人才培養各環節中可開展的科教結合進行分析,進而初步探討創新人才培養的模式。
新生的第一學期,我校均邀請研究所的著名科學家通過講座方式,開設專業引導類課程,讓同學們了解專業,并初步培養學生的專業興趣。科學家將科學問題和科學研究以圖片或視頻方式,生動形象地向同學們傳輸專業思想,并讓同學們了解什么是科學研究,科學研究的目的和意義。通過這種方式開設專業引導課,會避免課本知識的陳舊和枯燥;并且科學家的科研成果豐富,科研經歷和科研經驗也很寶貴,對新生的影響力遠大于校內的專業課老師。學生也會初步建立科研的思想,明白創新的意義。
地球物理學專業的學科基礎課程主要包括一系列高等數學和物理類課程;專業核心課程主要有“地震學”“重力學”“地磁學”等課程。指定專人定期收集整理研究所的最新科研成果,并將研究對象分類到各門課程領域,以供承擔這些專業課程的老師使用。在課堂教學過程中,如涉及這部分知識,可以將這些科研成果作為教學案例,結合專業知識講解。通過這種方式,既可把專業課程的講授與學科前沿結合,又可以灌輸科研創新思想,以便實現創新性人才培養的目的。同時,中國科學院也選派優秀學者參與“菁英班”的教學活動,例如《閱讀計劃》這門課,可以引導學生閱讀經典的科技圖書,或者閱讀國際最新發表的科研論文,了解學科前沿。
此外,學校還致力于搭建大學生創新性人才培養的基礎實驗教學互通平臺,建立《數學建模與創新實訓》《Matlab基礎及在地學中的應用》等課程的互相融合,這些課程都不是傳統的講授型課程,主要目的是不斷提高學生的批判思維能力,是教育理念的一種更新,搭建了地球物理學基礎實驗教學和科學研究互通平臺,實現創新人才培養。
科研所具有高度的國際化合作,尤其是精密測量科學與技術創新研究院,其科研方向大地測量技術和地震研究具有穩定的國外合作機構。可以依托中科院的這一優勢,定期開展“菁英班”的國際研討班,由國際上相關領域的知名科學家講解先進的科研算法,人工智能等知識。也可通過線上途徑,讓同學參加大型國際學術會議,實現與國際科研機構和科研工作者的互動,以此作為培養創新性人才的途徑之一。
依托科研所和校內老師豐富的科學研究項目,針對本科生設置一些科技創新項目,讓學生通過申報的方式,獲得立項。并成立項目組成員,制定項目任務書,了解科研項目的研究目的。通過此類訓練,學生可以迅速地了解科研工作的思路,并樹立科研思想,學到先進的計算方法和科研圖形繪制手段,能提升學生的科研水平。這是培養創新型人才的重要途徑。
目前國際和國內的學科競賽類別豐富,比如國際數學建模競賽、數學競賽、地球物理知識競賽等等。通過持續組織學生參賽,學生可以充分發揮自己的優勢,綜合運用自己的知識發現問題、解決問題。在比賽中,將課本知識運用到實際問題,以學科競賽活動為載體,從宏觀上看,是對課堂理論教學的積極補充。使學生更好地理解理論知識,提高大學生的創新能力和實踐能力,提高人才培養質量。這是創新環境下人才培養的一種新方式,也是協同育人的方式。
如何構建具有科教融合特點的課程體系,提升核心課程內容的高階性,提高課程考核標準,是創新人才培養模式主要解決的核心問題。人才培養方案是高校實現人才培養目標和質量規格要求的總體計劃實施方案。為了適應社會經濟發展和行業需求對我專業的需求,我校和中國科學院精密測量科學與技術創新研究院需定期共同研討和更新修訂“地球物理學菁英班”的人才培養方案和教學計劃。
菁英班的培養方案要有明確的目標定位,先進的辦學理念,并且要有以創新能力培養為目標的課程體系支撐。科學合理的課程體系是人才培養的核心和關鍵,夯實基礎,注重基礎與拔尖的結合,并注重課程的高階性,打造高階特色課程,結合雙方的科教資源優勢,加強科研反哺教學,按照三個方向設置高階特色專業選修課。建立學生的能力素質與課程教學、科技創新等工作的邏輯拓撲關系,將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體。完善科研育人的研究型人才培養模式以及實踐育人的應用型人才培養模式,深化院校聯合、建立實踐教學協作機制。
菁英班培養實行全程校內外雙導師制[6],由我校和合作單位共同商討,定期聯合遴選導師。學生可在導師指導下,從大學一年級開始通過參與雙方導師的科研項目,掌握一定的學術研究方法,參與到科研實踐工作中,學會查閱文獻和獲取相應的實驗基礎數據,并設計研究思路和技術路線開展科研工作。爭取學生能在畢業前按照雙方導師的要求下,完成一定程度的科研訓練,初步具備一定獨立開展科研工作的能力。同時導師還要對學生的人生和思想進行引導。
基于中科院與我校創辦的“菁英班”,將科學研究與人才培養緊密結合,以實現創新性人才培養,體現了高等教育思想和理念的突破。如何在人才培養的各個環節,有效開展科教結合,也是我們迫切需要探索的問題。本文針對這個問題,初步總結了在“菁英班”人才培養各個環節,可開展的科教結合和協同育人模式,主要是把科研和教學結合,充分依托研究所的科研優勢,發揮科學家的引導力,把科研成果融入教學,通過科研實踐,提升學生的創新力,并構建具有科教融合特點的課程體系,實行“校內外雙導師制”,以實現創新性人才培養的目的。