創(chuàng)新機(jī)制 教科融合為培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新人才建設(shè)高水平實(shí)驗(yàn)平臺
——訪北京建筑大學(xué)校長張愛林教授

夏 有 為

(《實(shí)驗(yàn)室研究與探索》編輯部，上海 200030)

1 新時(shí)代新理念要求培養(yǎng)創(chuàng)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(xué)在中國特色社會主義新時(shí)代對培養(yǎng)創(chuàng)新人才是如何考慮的？

張愛林(簡稱張)：這可以從建設(shè)創(chuàng)新型強(qiáng)國和落實(shí)五大發(fā)展理念、工程教育未來發(fā)展，“雙一流”建設(shè)導(dǎo)向、中國城市化進(jìn)程等方面來理解。

新時(shí)代新理念要求我們的大學(xué)必須培養(yǎng)高質(zhì)量的創(chuàng)新人才，為什么把創(chuàng)新作為五大發(fā)展理念之首？就是因?yàn)閯?chuàng)新是第一發(fā)展驅(qū)動力，也是我國核心競爭力的短板，領(lǐng)軍創(chuàng)新人才和關(guān)鍵核心科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新能力不足。從工程教育的未來發(fā)展來看，2016年我國加入《華盛頓協(xié)議》，其工程教育標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生畢業(yè)時(shí)的素質(zhì)要求共12條，最突出的特點(diǎn)是以學(xué)生為中心全過程培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，解決復(fù)雜工程問題的能力必須通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)、工程實(shí)踐和社會實(shí)踐培養(yǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年我國“適應(yīng)全球化需求”的工程師只有16萬人，占全國工程師總數(shù)不到1/10，而美國“適應(yīng)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(qiáng)國轉(zhuǎn)型就必須培養(yǎng)具有工程實(shí)踐創(chuàng)新能力和適應(yīng)未來發(fā)展變化能力的新時(shí)代工程科技人才。新工科強(qiáng)調(diào) “新引領(lǐng)、新融合、新實(shí)踐、新開放”，其中重點(diǎn)要解決學(xué)科專業(yè)劃分過細(xì)問題，推進(jìn)多學(xué)科專業(yè)融合 ，回歸大工程，提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

“雙一流”建設(shè)導(dǎo)向就是以學(xué)生成長成才全過程作為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)、全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)、國際視野、科學(xué)精神和創(chuàng)業(yè)意識、創(chuàng)造能力，培養(yǎng)具有歷史使命感和社會責(zé)任心，富有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的各類創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型人才。

從城市化進(jìn)程看，目前我國城市化率雖然已近58%，但與發(fā)達(dá)國家70%以上仍有較大差距，我國城市化及其規(guī)劃設(shè)計(jì)建設(shè)管理全過程必須向綠色化、工業(yè)化、信息化升級轉(zhuǎn)型，應(yīng)看到建筑類工程教育存在的短板，也就是創(chuàng)新實(shí)踐解決復(fù)雜問題能力培養(yǎng)不足、多學(xué)科交叉融合有待加強(qiáng)、國際視野及國際化教育水平有待提高。

我校把準(zhǔn)未來導(dǎo)向、問題導(dǎo)向，堅(jiān)持服務(wù)國家建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級、服務(wù)首都北京城市戰(zhàn)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(xué)校中長期發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)為建設(shè)“國內(nèi)一流、國際知名、具有鮮明 建筑特色的高水平、開放式、創(chuàng)新型大學(xué)”，保持“古都北京的保護(hù)者、宜居北京的營造者、現(xiàn)代北京的管理者、未來北京的設(shè)計(jì)者、創(chuàng)新北京的實(shí)踐者” 人才培養(yǎng)特色優(yōu)勢。我認(rèn)為，保守是創(chuàng)新的大敵，創(chuàng)新絕不是某些一流大學(xué)的專利，我國創(chuàng)新需要從娃娃抓起，需要長期堅(jiān)持下去，功成不必在我。我校“十三五”規(guī)劃目標(biāo)就是要建成教學(xué)研究型大學(xué)，以立德樹人為根本任務(wù)，弘揚(yáng)“實(shí)事求是、精益求精”校訓(xùn)精神，注重知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，培養(yǎng)具有社會責(zé)任感、實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和國際視野的建設(shè)領(lǐng)域高級專業(yè)骨干和領(lǐng)軍人才。

夏：這些宏觀方面的認(rèn)識和培養(yǎng)創(chuàng)新人才思路，目標(biāo)與要求都十分明確，請問在培養(yǎng)人才方面有何具體方案？

圖1 北京城市副中心規(guī)劃熱點(diǎn)問題對話

張：我們創(chuàng)新人才培養(yǎng)改革重點(diǎn)是必須與培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的，貫穿學(xué)生成長全過程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、學(xué)科交叉融合、國際視野和創(chuàng)新能力，從全面強(qiáng)化工程實(shí)踐、 探索創(chuàng)新教科融合新機(jī)制、大力推進(jìn)國際化、深入實(shí)施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等四個(gè)方面進(jìn)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(xué)國際聯(lián)盟(圖2)，首批19個(gè)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(shè)及創(chuàng)新人才培養(yǎng)，開闊國際視野，提高辦學(xué)水平。

圖2 “一帶一路”建筑類大學(xué)國際聯(lián)盟成立大會

(2)改革人才培養(yǎng)體系。以我校2016版本科人才培養(yǎng)方案為例，其頂層設(shè)計(jì)理念和思路就是構(gòu)建通識教育、專業(yè)教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育“三位一體”的人才培養(yǎng)體系，簡稱“三減”、“三增”、“三優(yōu)化”。即；減總學(xué)時(shí)、減課程總門數(shù)、減課時(shí)數(shù)；增通識教育、增綜合訓(xùn)練、增實(shí)踐能力鍛煉；優(yōu)化培養(yǎng)計(jì)劃體系、優(yōu)化課程模塊、優(yōu)化課程內(nèi)容。

(3)探索人才培養(yǎng)機(jī)制。我們努力探索高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的機(jī)制。

與行業(yè)企業(yè)共同推進(jìn)全流程協(xié)同育人共同研究人才需求、培養(yǎng)目標(biāo)，共同制定培養(yǎng)方案，共同探索建立教育教學(xué)質(zhì)量保障體系。

與行業(yè)企業(yè)共建共享的實(shí)踐平臺，探索建立校企聯(lián)盟，共同建設(shè)各類實(shí)踐基地，共同建立實(shí)踐教學(xué)體系(課程、實(shí)踐、實(shí)習(xí)、工程訓(xùn)練)。

與行業(yè)企業(yè)建立人才雙向交流機(jī)制，年青教師赴企業(yè)開展工程實(shí)踐一 年、聘用高層次企業(yè)人員擔(dān)任兼職教師、共同組建實(shí)踐團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)技能訓(xùn)練與實(shí)踐的目標(biāo)。

(4) 改革實(shí)踐教學(xué)體系。根據(jù)時(shí)代要求構(gòu)建新的課內(nèi)外實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系，推進(jìn)國家及北京市“人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)”的建設(shè)。通過各類教學(xué)、科研實(shí)驗(yàn)平臺和學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)空間等渠道，從個(gè)性化、多元化、國際化等方面實(shí)現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新能力和解決復(fù)雜問題能力的訓(xùn)練。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)人才有獨(dú)特作用

夏：在人才培養(yǎng)中創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力是核心內(nèi)容，您怎樣看待實(shí)驗(yàn)教學(xué)在這些方面的重要作用？

張：實(shí)驗(yàn)教學(xué)確實(shí)是培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力過程中不可替代的重要環(huán)節(jié)，尤其是對于我們工科。首先理論來源于實(shí)踐，理論必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`檢驗(yàn)，學(xué)生在理論教學(xué)或書本上學(xué)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(shí)驗(yàn)教學(xué)去體驗(yàn)和驗(yàn)證；實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是連接理論和工程應(yīng)用的橋梁，無論鋼結(jié)構(gòu)還是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，加工制作、安裝施工和安全性測試、抗震性能等等，只有實(shí)驗(yàn)教學(xué)才能鍛煉學(xué)生的動手能力、實(shí)踐能力，甚至吃苦耐勞精神、與人合作能力都會在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)出來；學(xué)生最重要的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力要通過理論與實(shí)驗(yàn)雙重探索培養(yǎng)。土木工程結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新僅靠理論分析是不行的，要通過科研試驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)，甚至從理論、計(jì)算到實(shí)驗(yàn)，再從實(shí)驗(yàn)到理論、計(jì)算多次反復(fù)探索研究，才能解決問題，實(shí)現(xiàn)可以用于真正工程的創(chuàng)新體系。如圖3所示，我們自主創(chuàng)新研發(fā)的新型大跨度弦支穹頂和索穹頂，從創(chuàng)新體系組成、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造到整體穩(wěn)定性、預(yù)應(yīng)力度、抗震性能等等，都經(jīng)過多輪優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算分析模型，再進(jìn)行模型試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果又反饋修改優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(yùn)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(dǎo)的本科生和碩士生獲得2016年全國裝配式鋼結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)，獲得2018年中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽北京賽區(qū)一等獎(jiǎng)，我指導(dǎo)的兩名博士生獲得2015年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，這些學(xué)生都參加了大量鋼結(jié)構(gòu)新體系研發(fā)試驗(yàn)。事實(shí)證明，實(shí)驗(yàn)取得了科研成果，實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了創(chuàng)新人才。

3 實(shí)驗(yàn)室是建設(shè)“雙一流”的重要組成部分

夏：實(shí)驗(yàn)離不開實(shí)驗(yàn)室，您認(rèn)為在建設(shè)一流大學(xué)與一流學(xué)科中實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具有怎樣的作用與地位？

張：實(shí)驗(yàn)室作為教學(xué)、科研、服務(wù)社會平臺和基地，具有不可替代的重要地位與作用。大學(xué)實(shí)驗(yàn)室與創(chuàng)新平臺的地位與作用體現(xiàn)在四個(gè)方面，即培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基地、培育創(chuàng)新成果的搖籃、服務(wù)社會經(jīng)濟(jì)的平臺、展現(xiàn)大學(xué)學(xué)科專業(yè)水平的窗口。可見，實(shí)驗(yàn)室是一流大學(xué)與一流學(xué)科不可缺少的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)室與創(chuàng)新平臺微觀構(gòu)成主要是由儀器設(shè)備組成硬件建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室管理隊(duì)伍建設(shè)、內(nèi)部管理和外部協(xié)調(diào)有關(guān)的體制建設(shè)。一流大學(xué)要有一流的實(shí)驗(yàn)室，世界一流的實(shí)驗(yàn)室擁有世界一流教授和科學(xué)家，是世界一流學(xué)派基地，產(chǎn)出世界一流的人才和成果，比如英國劍橋大學(xué)的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，科研成果累累，世界一流科學(xué)家輩出，產(chǎn)生了25位諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者。在這個(gè)意義上，可以說我國目前在世界上有重大影響力的一流實(shí)驗(yàn)室還很少。

(a)

(b)

圖3 學(xué)生參加新型大跨度弦支穹頂(a)和索穹頂結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)(b)

因此，我們要把準(zhǔn)高校實(shí)驗(yàn)室與創(chuàng)新平臺的未來導(dǎo)向和問題導(dǎo)向。理念落后，跟不上現(xiàn)代大學(xué)發(fā)展要求，管理體制和政策不順，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員職稱受限，實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍地位不能滿足一流大學(xué)和一流學(xué)科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的需要，直到現(xiàn)在，人事部門仍把實(shí)驗(yàn)室工作人員列為教輔人員。學(xué)科專業(yè)劃分過細(xì)，導(dǎo)致專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和學(xué)科科研實(shí)驗(yàn)室割裂，教學(xué)資源與科研資源不能互通共享，牌子多實(shí)體少，高校大型儀器設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室資源缺乏開放共享。重復(fù)建設(shè)，自主創(chuàng)新研發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備能力不足，影響實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平提高。課程實(shí)驗(yàn)(演示、驗(yàn)證性)不豐富，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)不足，缺乏創(chuàng)新設(shè)計(jì)性自主實(shí)驗(yàn)(如哈佛大學(xué)特色實(shí)驗(yàn)課“回家實(shí)驗(yàn)”)。這些問題都急需我們在深化改革中研究解決。

(未完待續(xù))