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改革开放以来我国高等理科教育的基本经验、问题挑战与发展应对

2021-10-22 21:19王青林施佳欢阎燕
北京教育·高教版 2021年10期
关键词:改革创新经验问题

王青林 施佳欢 阎燕

摘 要:高等理科教育水平是一个国家科学、教育发展水平的重要标志,是经济社会发展的关键支撑,具有重要战略地位。新时代高等理科教育改革发展的环境、条件、任务、要求都在快速变化,在全面总结改革开放以来理科教育改革发展历史经验的基础上,提出强化使命意识、促进多学科交叉融合、优化长周期培养机制、深化创新创业教育改革、构建优质育人生态等新时代高等理科教育创新发展的可行路径。

关键词:高等理科教育;经验;问题;改革创新

高等理科教育是培养基础研究人才的重要途径,是发展应用学科、技术学科、综合学科和交叉边缘学科的重要依托,是一个国家科学、教育发展水平的重要标志,是经济社会发展的关键支撑,具有重要的战略地位。当前,新一轮科技革命和产业变革迅猛发展,我国高等教育也迈入普及化阶段。高等理科教育改革发展的环境、条件、任务、要求都在快速变化,有必要在全面总结高等理科教育改革发展历史经验的基础上,探索新时代高等理科教育创新发展的可行路径。

改革开放以来高等理科教育发展的主要历程

1979年,教育部召开部属综合大学理科专业调整会议,明确重点综合大学理科专业应着重培养自然科学理论研究和实验人才,着重办好基础学科专业,有选择地设置应用学科和技术学科专业。同时,在“科学的春天”良好社会氛围之下,学习“数理化”的热情被激发,高等理科教育得到了快速发展,逐步形成了一套适应计划经济的人才培养模式,对恢复高等理科教育秩序和提高教学质量起到了关键作用。

20世纪80年代中后期,随着经济体制、产业结构的调整以及人事制度、高校毕业生分配制度的改革,高等理科人才的供求關系发生了急剧变化,出现了结构性过剩,理科专业“招生难、分配难”,理科专业划分过细、理科毕业生专业适应性窄等问题集中暴露了出来,理科教育的目标、结构、布局和规模与社会需求已不相适应。为了改变这个局面,一些高校也呼吁用人单位应转变观念,“理科毕业生去工矿企业大有作为” [1]。

1990年7月,原国家教委在兰州召开全国高等理科教育工作座谈会(以下简称“兰州会议”),发布了《关于深化改革高等理科教育的意见》,对高等理科教育的发展产生了深远的影响。在 “加强基础、重视应用、分流培养”的原则引导下,高等理科教育发展发生了重大转向。国家理科基础学科研究和教学人才培养基地被作为高等教育改革的战略性举措和推进实施,在对保护和加强培养少而精、高层次理科基础性人才培养上起到了非常重要作用;与此同时,一大批高校也主动优化学科专业结构,不断扩大理科教育的服务面向。

世纪之交,随着高校扩招的推进,高等教育进入大众化阶段,在规模发展的同时,提高质量被放在更加突出的位置上。高校深化教学改革,着力提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力,全面推进素质教育。高等理科教育的基本建设水平和内涵质量也得到了大幅提升,逐步从外延式发展向内涵式发展转变。

2009年,“基础学科拔尖学生培养试验计划”启动,构建基础学科拔尖人才培养的专门通道。2018年,教育部启动 “拔尖计划2.0”,目前已遴选设置理科拔尖基地109个左右。2020年,教育部又启动“强基计划”,提出要突出基础学科的支撑引领作用,重点在数学、物理、化学、生物等相关专业招生,选拔培养有志于服务国家重大战略需求且综合素质优秀或基础学科拔尖的学生。同时,在一流专业建设“双万计划”、一流本科课程“双万计划”等项目的推动下,高校围绕课程、教师、教学、学生、教学方法与技术等持续深化改革,持续构筑高等理科教育发展的优良生态。

高等理科教育改革发展的基本经验

1.科学定位人才培养目标

“培养什么人”是教育活动的出发点,科学定位人才培养目标,要结合历史现实条件和内外部情况,适应科技、学问、经济和社会发展趋势,充分考虑国家、市场、社会、个人等多元化需求。

改革开放初期,理科高层次人才短缺、高级专业技术人员结构老化,高校、科研机构急需大批理科人才,这一时期的高等理科教育以培养基础研究人才为主,强调现代科学技术的掌握、应用和研究,是以学科为中心的专业教育。据统计,1981年至1985年,部属综合性大学理科毕业生考取研究生和进高校、科研机构的平均比例达到75%。后随着高校、科研机构的人才趋于饱和,到厂矿企业工作的理科毕业生人数逐渐增加,因此“有关专业的实际工作的能力”被许多高校明确列为培养目标。

在深化经济体制改革的背景下,对基础性科学研究和教学人才、科学应用人才进行“分流培养”成为高等理科教育转型发展的关键举措,理科人才培养目标更加关注科学素养和基本训练。之后,面对如何培养“跨世纪人才”的时代课题,高等理科教育目标更加突出“全面综合素质”。进入21世纪,在建设创新型国家战略背景下,基础学科拔尖计划的培养目标定位在“未来学术领军人才”,旨在培养造就新常识的创造者、新技术的发明者、新学科的创建者。在当前新科技革命和产业变革、中美战略博弈以及新冠肺炎疫情影响共同叠加的战略变局下,聚焦“建成世界主要科学中心和创新高地”的发展目标,从提升国家硬实力、为中华民族伟大复兴培养战略力量的高度进一步提升拔尖人才培养的目标定位,强调要培养具有家国情怀、人文情怀、世界胸怀、勇攀世界科学高峰的未来科学家。

综上,可以看到,高等理科教育的培养目标根据国家战略、社会需求、高等教育自身的发展阶段以及学生个体需要等不断地拓展演变,逐步实现了学科中心向学生中心的转变,从仅关注基础常识、基本技能转向全面发展的综合素质,从关注面向现实需求的胜任力转向面向未来的可持续竞争力。

2.主动调整优化专业结构

改革开放初期,在“专业对口”服务经济社会发展的思路下,高等理科专业数量与种类不断增多,在1987年发布的《普通高等学校理科本科基本专业目录》中,理科专业高达70种,这也导致专业划分过细、口径过窄、学生适应性差等问题。随着社会主义市场经济的确立以及产业结构的不断调整升级,社会对于综合素质高、基础宽厚的复合型人才的需求越来越大,原国家教委对本科专业进行重新梳理,撤销了一些过窄或过旧的专业,在1993年颁布的本科专业目录中,理科专业压缩到55种。1997年开始,为进一步增强专业的适应性,拓宽专业基础,对相近相似专业进行了合并,在1998年公布的专业目录中,理科专业调整到30种[2]。为适应经济社会发展新需求和高等教育大众化阶段的新要求,2012年发布的专业目录按照“以宽为主、宽窄兼顾”的原则,进一步调整专业口径,理科专业调整为36种。此后,结合学科交叉新趋势,又陆续增设了一批新专业,如量子信息科学、气象技术与工程等,主动布局未来战略性人才培养,提升人才培养的支撑引领作用。

动态调整专业目录、优化学科专业结构、提高人才培养和社会需求的契合度是提升高等理科教育水平的重要手段。总体来看,适应经济社会发展需求是理科专业数量与结构调整的主要动因。但是,由于理科的特殊性以及人才培养的相对滞后性,仅考虑市场逻辑容易导致同质化和“结构性过剩”。因此,要综合考虑学科发展与人的全面发展的需要,在面向需求的同时,加强前瞻性布局,发挥对社会产业结构升级转型的引领作用,加强培养引领性创新人才。

3.探索多元培养模式

第一,分类培养。在“兰州会议”提出“保护基础、加强应用、分流培养”的原则后,高校按照“基础性”和“应用性”两类,开展了大量分类培养的探索。一方面,注重保护基础,吸引最优秀的学生投身基础科学研究,重视基础常识、基本理论和从事科学研究的方法与手段的培养,以满足基础学科教学研究需要;另一方面,注重加强应用,加强与行业企业合作,重视学生的实践动手能力和创新能力的培养,提升就业创业能力。

高等理科教育要为国家基础科学研究培养后备人才,为工、农、医、管等应用学科和人文社会学科输送具有较高科学素养的后备人才,为科学普及教育培养人才,还要培养适应大科学工程需要的领军人才。因此,加强分类引导,克服同质化倾向,制定个性化的培养方案变得尤为重要[3]。在高等教育从精英化阶段向大众化、普及化阶段发展的过程中,大学生群体构成更加复杂,分类培养也可以更好地契合学生特点与多样化发展需求。根据北京大学、兰州大学、南京大学课题组的调研结果,85%以上的专家认同“应该提倡分层、分流培养”;但从选取的理科学生的样本来看,实施分类培养且与学生自身发展預期相符合的仅占四分之一左右,因此还需要进一步加大分类培养的覆盖范围和实行力度[4]。

第二,重点培养。通过设置专门的培养计划和设立形式多样的人才培养试验区,强化政策支撑与经费保障,调动各方积极性开展重点培养。例如:自1992年启动的国家基础科学研究和教学人才培养基地,按照“强化基础、注重能力、提高素质、突出创新”的理念,围绕基本条件、科研训练、实习基地、师资培训等方面进行重点建设,基地还专门配套了“基础科学人才培养基金”。在此基础上,一批研究型大学通过设立专门的培养机构进行拔尖创新人才培养探索,如北京大学 “元培学院”、南京大学 “匡亚明学院”、 复旦大学 “复旦学院”等。此外,还有“拔尖计划”。“拔尖计划1.0”通过导师制、小班化、个性化、国际化等举措,建立了全面发展与个性发展相结合的培养机制,为学生成长提供了宽松的环境和自主选择的空间,推动学生自主学习、自由探索、深度探究[5]。“拔尖计划2.0”则在1.0的基础上,采取书院制、导师制、学分制等举措,进一步引导学生服务国家重大需求、应对人类未来重大挑战、聚焦科学重大问题、依托国家重大科研项目,为未来实现重大科学突破、抢占世界科学发展制高点奠定基础。

第三,协同培养。高校与中学协同培养是持续提升学生创新精神、创新能力的重要手段。为了探索高校与中学联合发现和培养青少年科技创新人才的有效方式,中国科学技术协会和教育部自2013年开始实施“中学生科技创新后备人才培养计划”,选拔优秀中学生走进大学,在自然科学基础学科领域的著名科学家引导下参加科学研究、学术研讨和科研实践。同时,高校也在积极探索与中学的协同培养。例如:20世纪七八十年代12所重点高校的少年班,将16岁以下的超常少年提前吸引到大学的优势学科,探索“预科+基础通识+宽口径专业教育”等模式;西安交通大学在西安交通大学附属中学、江苏省苏州中学、天津市南开中学等开设预科基地,为学生从高中向大学的过渡建立支撑机制[6]。还有高校与中学联合开展培养项目,如南京大学与金陵中学共同开展的“准博士培养站”项目,遴选高一学生与南京大学微结构国家实验室的教师结对进行实验和研究等。

而应用型理科人才培养强调对接需求,重视实践创新能力。高校与实务部门、行业企业联合制定培养目标和培养方案、共同开发教学资源、共建实验室和实训实习基地、合作培养培训师资,将产业和技术最新进展、行业对人才培养的最新要求引入教学过程,对培养支撑引领经济社会发展需要的应用型理科创新人才具有重要作用。教育部自2014年起实施“产学合作协同育人项目”,通过政府搭台、企业支撑、高校对接、共建共享,开展了多样化的探索实践,为理科高等教育发掘育人资源、提升育人内涵创造了有利条件。

深化高等理科教育改革面临的问题与挑战

1.理科人才培养与国家、社会的需求之间还存在脱节

一方面,理科人才培养对国家创新驱动发展的支撑度还不够。技术瓶颈背后的实质是科知识题的制约,要解决“卡脖子”问题,必须要突破核心科知识题。另一方面,理科人才培养与产业发展特别是区域产业的结合还不够。在产业分工与体系格局快速变化的背景下,劳动力与就业需求结构产生重大变化,需要具有合理常识结构、全面综合素养和创新实践能力的应用型理科人才。总体来看,高校理科人才培养目标还存在着定位不清、缺乏特色等问题。

2.理科人才培养的系统性、交叉性和融合性有待提高

第一,系统性不足。在应试教育的大环境特别是高考选科模式之下,基础教育和高等教育在理科创新人才培养方面“冷热不均、彼此断裂”的现象依然严峻。高中教育还主要是为了高考而教,他们最紧迫的任务是提高高考成绩,所以并不重视培养创新能力,或者认为这是大学的任务[7]。朱邦芬院士也曾指出,随着课程难度和挑战度的下降,学生大量的时间耗费在“刷题”上,使得不少真心喜欢科学、有天分的学生,学习兴趣和热情都消磨殆尽,对学生创造力和想象力的发展产生长远的负面影响[8]。而高校在衔接培养方面的探索,也是以体验性的项目、课程为主,高校与中学协作育人的内涵、形式有待进一步充实。

第二,交叉性不足。从近年来的诺贝尔奖评选可以看到,物理学、化学、生物学、医学之间的界限越来越模糊,基础科学研究成果的产出呈现鲜明的学科交叉特征,跨学科研究和学科交叉融合不断发展,学科之间相互交叉和渗透,逐渐形成了许多界限模糊的连续区间并产生了大量的科学新生长点[9]。国家自然科学基金委已将交叉科学部作为第九大学部,“交叉学科”也被列为第14个学科门类。尽管促进学科交叉已经形成广泛共识,但受到长期以来形成的“封闭式”学科学问的影响,学科壁垒和体制性障碍仍然存在,交叉复合培养机制尚不健全。高校虽然在大类招生培养、通识教育与专业教育相结合、扩大学生自主选择权等方面已经开展了大量实践探索,但是在专业培养阶段,大多依旧是聚焦学科专业本身。一些高校也试点建设了交叉培养平台,但是在实施过程中“拼盘式”的项目较多,没有形成基于常识体系逻辑重构的课程体系,也缺少选课等方面配套机制的支撑。

第三,融合性不足。应用型理科人才培养“重理论轻实践、重常识传授轻能力培养”的现象还存在,与产业链、创新链的对接还不够,需要进一步推动从传统的理科常识生产向解决现实应用情境问题转变,强化对产业技术创新的服务和支撑;企业参与人才培养的形式仍以“资源融合”为主,需要根据育人规律和产业需求,进一步优化资源要素的配置,提升融合的深度和持续性。

3.理科人才培养的生态有待优化

基础理科具有“问题导向、好奇心驱动、重在讨论争论、以个人或者小团队为主”等特征,前期投入大,成果转化慢,很难迅速产生经济效益,重大原创性成果往往需要“耐得住寂寞、坐得了冷板凳”。而在功利主义等影响下,学生、家长普遍具有追求“热门”专业的升学观,往往忽视学生个人真实的兴趣和能力特征,从而也影响了理科人才培养的健康、可持续发展。

新时代高等理科教育改革创新的路径探析

1.强化使命意识

要进一步提高站位,坚定卓越取向,强化使命意识,面向国家重大需求和国际学术前沿,以突破基础性、本原性、原创性问题为目标,加快构建更高水平的理科人才培养体系。要更加强化价值引领、注重以德为先,结合理科特点,依托鲜活案例,弘扬新时代科学家精神,让常识传授、能力培养和价值引领同频共振、相向而行,增强学生服务国家、服务人民的社会责任感。要推动构建师生共同体,让学生在良师引路过程中培养科学思维和科学精神,营造独立思考、自由探索、勇于创新的氛围。

2.促进多学科交叉复合

要深入研究学科交叉对科学研究内容、方法等产生的影响,完善多学科交叉复合的培养制度体系。鼓励打破学科界限,面向未来发展需求,优化重组学科结构与专业体系,设置新专业;进一步提升培养方案的灵活性和自主性,允许学生根据兴趣建立灵活的课程修读方案,创设跨学科育人平台;围绕系统思维能力和综合问题解决能力,推动课程形态创新,如以问题导向建设模块化课程、以科研项目为载体建设课程等。

3.优化长周期培养机制

一方面,要进一步加强基础教育与高等教育阶段的协同,推动从零散的项目、活动向教学模式、教学资源的共建发展,强化创新能力与批判性思维的持续养成,加强内涵上的贯通;同时,要在充分总结以往自主招生经验的基础上,研究制定更加兼顾公平和科学的人才选拔模式,进一步完善“强基计划”等政策,积极探索综合素质评价方式,选拔真正对基础学科感兴趣、有潜力的学生。另一方面,要建立更加顺畅的本硕博贯通招生与培养机制,结合基础理科特点制定长周期培养方案,科学设置课程教学、科学研究、创新实践、论文撰写等培养环节的梯度结构,进一步提高培养效率,提升培养质量。强化本科教育的基础性,本科阶段重在为学生打牢宽厚基础,开展学科基础教育、拓展学科视野、强化思维方式与能力的培养;研究生阶段则重在提升常识创新和实践创新能力。

4.深化创新创业教育改革

进一步推动培养观念的转变,将创新精神、创业意识和创新创业能力融入理科教育,促进理科专业教育与创新创业教育的融合。要进一步深化产教融合协同育人,建立需求导向的学科专业结构和动态调整机制;完善校校、校企、校地协同育人机制,加强实验室、实习实训基地、实践教学等平台建设,加强大学科技园、创业孵化基地等创业平台建设;推行研究性学习方法和综合性实践科目等,引导学生主动探究,提升科研实践能力及社会适应能力,进一步支撑学生结合理科专业特点开展创新创业活动。

5.构建优质育人生態

进一步推动优质资源共建共享,探索建立学分互认及转换机制。推动更多高水平大师参与本科人才培养工作,将高水平科研项目与人才培养工作结合起来,为学生从事相关领域工作奠定工作基础、认识基础与情感基础,对教师的编制、工作量计算、成果认定等给予政策保障,同时建立稳定的经费支撑机制,为师生“坐冷板凳”提供基础的物质保障。此外,还应注重营造良好氛围。一方面,要积极搭建学生交流平台,如举办全国性学术活动等,鼓励学生开展学术交流,提升沟通能力及质疑、批判和反思精神,促进常识习得和能力培养的融会贯通;另一方面,要广泛开展理科领域发展成就、先进典型宣传,加强科学普及教育,在社会上营造推崇理科、敬重科学、宽松包容的氛围,树立正确的舆论与价值导向。

参考文献:

[1]曲钦岳. 大学的使命与目标—曲钦岳教育文集[M]. 南京:南京大学出版社, 1994:81-85.

[2]郝杰.新中国成立以来高等理科教育改革的探索与实践[J].黑龙江高教研究,2020,38(3):39-44.

[3]张大良.回顾理科基地建设二十年? 展望高等理科教育新发展[J].高等理科教育,2012(5):1-5.

[4]北京大学、兰州大学、南京大学课题组.高等理科教育改革调研结果及政策建议报告(一)[J].高等理科教育,2015(5):8-19.

[5]张大良.开创高等理科教育全面深化综合改革新局面[J].高等理科教育,2014(5):1-6.

[6]王娟,冯国娟,杨森.超越高考:西安交大“少年班”的大中学联合培养之路[J].中小学管理,2018(8):21-23.

[7]孙杨,张红霞,余秀兰,等.大学—高中协作共同体与基础理科创新人才培养实验研究[J].基础教育,2016,13(5):34-46,63.

[8]朱邦芬.“减负”误区及我国科学教育面临的挑战[J].物理与工程,2016,26(4):3-6,17.

[9]王孜丹,杜鹏,马新勇.从交叉学科到学科交叉:美国案例及启示[J].科学通报,2021,66(9):965-973.

[责任编辑:于 洋]

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