中国科技大学教改实验班00级的陈辉同学从二年级起,就进入高能唯象理论实验室,在导师马文淦教授指导下,参与“本科生研究计划”,在国际权威刊物上发表了多篇高影响因子的学术论文。最近被美国奥斯汀大学录取为研究生的陈辉说,自己的成功得益于学校创新人才培养模式给予他的创新意识、创造能力和团结协作精神。
兴趣激发动力
如何培养学生的好奇心和兴趣呢?每学期开学初,中国科大校长朱清时院士结合自己的科研经历,给全校师生作大学生如何培养创新能力的报告,向大学生传授创新方法,受到同学们欢迎。他认为,让学生做他想做的事情,只有学习感兴趣的专业,学生才能投入更多的精力,没有比让他学不喜欢的专业更痛苦的事情了。
在中国科大,学生自由选择专业是个传统。如今,学校在这方面又采取了更加开放和规范的做法,允许学生在进校一年后在全校范围内重新自由选择专业。以去年为例,就有201名02级学生重新选择了自己真正喜欢的专业,真正做到“我喜欢,我选择”。
中国科大副校长程艺教授认为,发展学生个性是实施创新教育的必要途径,学校应该鼓励每个学生按自己的特长和个性最好地发展自己,并从教学管理、教学形式和教学活动上为其创造条件。近年来,中国科大在全国高校中率先推崇个性化学习,实施以弹性学习年限、选课制、导师制、主辅修制、双学位制等为特征的学分制和本科生-研究生课程一体化设计,实行本科、硕士分流培养、硕博连读制、中期分流制等灵活多样的人才培养机制,目的就是发展学生个性,培养高素质创新型人才。
厚积方能薄发
记者从中国科大教务处了解到,该校所有一年级学生,不管今后是学理科、工科,还是管理,甚至是文科,他们都必须学习《微积分》、《线性代数》、《普通物理》、《大学物理实验》、《综合英语》、《计算机文化基础》、《C语言程序设计》等课程,而且课程的内容与要求,基本是一致的,没有什么专业痕迹。程艺认为,强化基础课教学,主要是让学生打好宽厚扎实的基础,以培育其厚积薄发的能力。
以“厚基础、重能力、求创新”为理念,中国科大将课程设计成全校性基础课、学科群基础课、专业课、文化素质课等四大模块,同时合并、更新一批专业,初步建立了能体现因材施教与分流培养原则的弹性开放的课程和专业体系。数学、物理、信息、英语等是全校性基础课程,学院(或学科)基础课程主要强化知识的前沿性、综合性和交叉性,另外还开设大量综合性跨学科的选修课程,它们共同为低年级本科生构建一个全校基本一致的基础知识平台。
“注重能力培养,提高创新素质”也渗透到教师教学的每一堂课中。开设“地球科学导论”课的极地科学家孙立广教授,结合他在南极考察的亲身经历,出版了《南极考察一百天》,书中配有大量图片和诗歌,畅谈他对人生的感悟和对科技创新的体会。孙教授以这本书为指导,在课堂上将人文精神和创新精神的培养贯穿于专业教学始终,学生们津津乐道。在科大,像孙教授这样颇具特色的教学方法已经形成一种特定的教育模式。
该校还率先开设“探究式”研讨课程,使课堂“活”起来,让同学们“动”起来。研讨班上,全部教学时间的三分之一用于讲课,三分之一用于查阅资料,三分之一用于讨论。学生围绕某一个课题自主调研,走上讲台与老师和同学交流自己的观点。此举为大学生提供了与科研一线老师平等交流的机会,并充分发挥了学生在学习中的主体地位。
实践悟出真知
5月8日下午,记者来到中国科大的物理仿真实验室。实验室宽敞明亮,多媒体演示和多媒体教学软件一应俱全。数学系一年级的小李和同学们正在利用电子实验仿真平台,准备做《氢氘光谱拍摄》实验,这个“跨专业”实验对小李来说并不是太简单。进去的一束光为什么出来多束不同频率的光?他对分光机理和实验仪器的构造产生疑惑,他首先通过鼠标将2米光栅拍摄仪开膛破肚,弄懂吃透其实验原理和实验仪器的运行机理后,自己动手设计了实验方案。经过反复实验,在不长的时间内就完成了实验内容,并提交了满意的实验报告。
“学校的很多实验室都向本科生开放。”小李告诉记者,学生可以自由选择实验科目和时间、自己设计实验方案,可以把自己头脑中的“奇思妙想”变成实践活动,从而激发了学生自主实验的兴趣,大大提高了学生的创新能力。
朱清时认为,创新能力不只是靠上一门课或读一些书获得的,必须让学生有机会观察到丰富多彩的自然现象,最好是亲手做实验,让学生在实践中和浓厚的创新气氛中自己“悟”出来。中国科大先后投入上亿元专项教学建设经费,建成了物质科学、地学与空间科学、工程科学、信息科学、生命科学、金融与管理科学等大型教学实验中心以及“大学生实践与创新基地”、“计算机与多媒体教学中心”等开放式实践场所。同时,理学院、信息学院、工程学院的一些实验中心相继建成了仿真实验室,学生可以利用实验平台,独立思考,独立操作,进行各种实验和创新活动。被学生称为“机器人的发祥地”的人工智能中心实验室,每天都有学生在研究自己的发明、完善自己的创造,首届亚太地区大学生机器人大赛亚军和最佳技术奖就诞生在这个实验室。
创新催生硕果
一袭黄袍的黄忠有板有眼地演出《定军山》,一头金发的异国女郎在《梁祝》的优美音乐中翩翩起舞,鳞光闪闪的四角怪兽在舞台上漫步……在中国科大2003年机器人舞蹈比赛中,学生们设计的机器人展示出“非凡”的才艺,赢得了所有评委和观众的赞赏。中国机器人竞赛工作委员会副主任、国防科大教授郑志强说:“中国科大学生设计的机器人充分体现了智慧和创新。”
在中国科大,一年一度的机器人活动周、软件大赛、数学建模、航模、科技发明等丰富多彩的课外科技创新活动,在校园内营造了一种浓厚的学术氛围和良好的创新环境,激发了学生开展科技创新的热情,培养了大学生在生活中注意观察,善于联想,敢于推陈出新的创新思维。
“培养学生的创新能力,激发学生的创新欲望一直是科大追求的目标。”程艺认为“大学生有很好的思想,但需要提供一个平台,让他们有机会把自己的想法表达出来。”
为此,中国科大在全国高校中率先实行“大学生研究计划”,设立科技创新基金,建立创新培养基地,设立创新学分,在机制上为创新人才的培养提供了保障。至今有近千名本科生参与了导师和课题组的科研工作,接受了科研锻炼,其中有60多名本科生在国内外学术期刊上发表了论文,有的学生获得了国家及省部级奖励和国家专利。首位参加南极科考的在校本科生尹雪斌,在南极度过了102天科考生活,并带回了200多公斤的南极样品,发表了多篇学术论文;在2002年6月举办的首届全国大学生机器人电视大赛上,该校机器人代表队一举囊括冠亚军,并代表中国参加在日本东京举行的首届亚太地区大学生机器人大赛,获得亚军和最佳技术奖。(胡胜友 郑千里)
来源:《科技日报》2004年6月17日