把“好學生”培養成拔尖創新人才,研究型大學該如何破題?
大學應該如何培養拔尖創新人才?過去的一個學期,中科院院士、上海交通大學前任校長張傑以一種全新的方式破題:他帶領自己所在的前沿科研團隊,投身本科教學一線,為上海交大的本科生開設了一門高級思維研修課程。
這門連續18周的課程,師資陣容用“超豪華”來形容毫不為過,但教學難度與科研活動的難度同樣也超高。面對一批平時學業成績優秀的學生,大學應該如何幫助他們儘快完成從“好學生”到成為拔尖創新人才的蜕變?
在張傑看來,創新人才培養的本質,歸根結底是通過教育幫助學生建立正確的思維方式。研究型大學必須在加快高質量基礎學科人才培養體系方面有更深入的思考、有新的求解和突破。
在上海交大開講的研修課程,就像一次實驗,卻為當前的高校帶來諸多啓示。
一場學術報告會,成為“見證奇蹟的時刻”
隨着為期18周的高級思維研修課程畫上句號,包括張傑本人在內,都很期待課程的成效。日前,他為首批完成課程的26名本科生組織了一場學術報告會。張傑開玩笑地稱之為“見證奇蹟的時刻”:26名大三學生分10組展示了10個科學報告。
學生們對科學問題的深入思考、對研究結果的流暢表述,包括在面對現場評審教授提出的一連串的質疑時給出的淡定回應——可以説,表現着實令人驚喜。有參與現場評審的教授直言,“這些大三學生對所研究問題的思考,視角和思維的深度真是太出乎意料了!”更有三項成果,一些評審教授認為“可以直接寫成論文發表在高等級的物理雜誌上。”
回過頭來看,高“產出”和高“投入”密不可分。這門堪稱上海交大師資陣容“最奢華”的本科課程:授課內容由張傑與意大利羅馬大學的Atzeni教授這兩位頂尖科學家共同設計,他們都是高能量密度物理領域最重要國際獎項“泰勒獎章”獲得者。
再看教學進程,由張傑授課並導讀該門課程所涉及的重要科學文獻,由9位青年教師擔任課堂討論的小組導師,另有12位研究生助教帶領本科生開展討論課。隨着課程進入研討階段,張傑與這些青年教師共同擔任前沿研究課題的指導老師。
據説,整個教師團隊為這門持續18周的課程,至少開了14次研討會。很多時候,討論內容甚至具體到“每一位學生在課堂上展示出的對某些問題的興趣,以及對某些問題思考的不足”,導師則定期討論自己所指導小組的學生情況,針對每一位學生,教學團隊都會制定有針對性的指導方案。
破解“錢學森之問”,大學教育要從“思維能力”切入
張傑領銜講授的這門高級思維研修課程,是上海交大致遠學院探索創新拔尖人才培養方法的試點。致遠學院自10年前成立之日起就承擔着探索培養拔尖創新人才的使命。時任上海交大校長的張傑,也是學院的創院院長。如今他迴歸教學科研,身體力行地將自己多年來對創新拔尖人才培養的思考付諸實踐。
在張傑看來,教育固然有其知識傳承的功能,但這並非教育的全部,研究型大學教育的價值更不在於教會學生多少知識,或教會學生思考什麼問題,而在於培養學生正確的思維方式。尤其是中國的研究型大學要破解“錢學森之問”,就需要聚焦培養學生“正確思維方式”,否則很可能的結果是:教育投入越多,教師和學生越努力,創新思維就被磨滅得越多,拔尖創新人才就越難以出現。
“在最短的時間內引領學生掌握這門課的核心物理概念,然後通過導讀、研討和對前沿物理問題的探索活動,幫助他們形成正確的思維方式,即通過物理學的簡化和近似、數學的抽象與邏輯,實現從學習基礎知識到研究前沿問題的轉變,從被動學習到主動科研的轉變”——這是這門課程的目標。
簡言之,就是培養學生通過掌握最基礎、最核心的知識,掌握正確的思維方式,提出並識別那些真正具有價值的問題,並且開啓真正的研究以解決問題的能力。
張傑告訴記者,這一課程從《激光聚變物理》這一專業課程切入,在國外,這一般是一門面向研究生開設的課程。對於大學本科三年級的學生來説,從最初的“畏懼”到經過18周、四個階段的研修後,學生們開始意識到:只要掌握正確的思維方式,他們可以高質量地研讀任何課程、並進入到該領域的前沿研究。
而且,從這門課程習得的“正確的思維方式”,可用於其他學科乃至在生活中,都能讓人受益。
打破思維定式:不僅沒標準答案,連問題在哪都須自己找
報告會上10個與激光聚變最前沿研究相關的課題,都出自這些大三本科生與導師的研討,而他們在上課之前都未接觸過相關內容。
對大三的本科學生來説,從零開始進入一個全新的前沿研究領域固然艱難,但更難的是要改變“學習目標就是尋找正確答案”的思維習慣。
這門研修課程不僅沒有“標準答案”,連問題在哪裏都必須自己找。學生在基礎知識學習和科學文獻閲讀完成之後,從諸多的科學問題中選擇自己認為有科學價值的問題,通過與指導教師多次研討,開展研究並最終形成科學報告。
“這門課程給我的最大收穫就是,改變了思維定式,從接受知識到學會研究、檢驗問題,有一種‘脱胎換骨’的感覺。”大三學生魏振宇説,為了完成這麼課程的研究課題,他所在小組的三名學生準備了兩個多月。其間,發現研究過程出現了方向性錯誤,重新推翻再從頭開始,直到報告會當天凌晨兩點多才完成報告展示PPT。
“包括這次學術報告會,在現場被評審老師不斷質疑,有一種被逼到牆角,要‘裂開’的感覺”,但當評審老師後來“覆盤”整個過程,並表示是自己弄錯了、研究結果並沒有問題時,魏振宇感慨,這也許就是科學研究的態度。“即便報告會結束,我們的課題研究也沒有結束,學習和探索將仍然繼續。”魏振宇説。
能考高分能解題卻沒有發揮聰明才智,“應試思維”必須扭轉
我們的大學有一批最優秀的本科生,如何更早地培養他們正確的思維方式,激發他們的創新思想,讓這些“好學生”中更早地脱穎而出成為拔尖創新人才,是研究型大學承擔的重要責任。張傑告訴記者,在給這些對激光聚變領域幾乎一無所知的本科生上課時他也發現,沒有專業的限制、沒有了對固定答案的追求,這些學生髮現問題的視野更廣,提出的很多問題中有一些是很新、很前沿的科學問題。“從某種程度上來説,這樣的教學不僅有利於培養學生,也形成了師生之間的互相激發”。
對不少全程參與的青年教師來説,這門課程也讓他們受益良多。導師組的青年導師之一吳棟説,過去,他給學生上課時總認為應該先易後難、循序漸進,但這次授課直接從最核心的物理概念開始,學生其實一開始就被“逼”上了一個山峯,經歷了一些痛苦,但是兩三次課程過後,可以發現,學生確實潛力無限,而他們思考問題、研究問題的熱情以及學習的主動性也在這一過程中得到前所未有的激發。“在後續指導學生討論課的時候,他們的思考同樣也給教師帶來了挑戰”。
“我們很多學生在基礎教育階段一直都以考出高分為目標,他們學會了解題,但聰明才智卻沒有得到充分發揮,甚至某種程度上受到了約束。激發創新思維,就必須改變他們原先的應試思維。這門高級研修課可説是一種前瞻性的探索。”上海交通大學副校長,現任致遠學院院長徐學敏説,這門研修課程師資的“豪華”陣容雖難以複製,但是這種授課模式卻可以給更多大學教師提供思考和借鑑,值得不斷推廣。
作者:姜澎
編輯:顧軍
責任編輯:樊麗萍
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