基于實驗室導師制的本科生培養模式探索

楊陽 王瓊 毛無衛

[摘 要] 結合目前我國高校開展本科生導師制的現狀，分析實驗室專職教師參與導師制的積極意義，提出針對實驗室導師制的具體改革建議。基于雙向選擇、開放實驗室、規范的指導過程、有效的激勵評價機制為特點的個性化培養模式，能夠充分發揮實驗室教師的特長和優勢，對增強學生實踐動手能力，培養學生科研興趣，激發學生創新能力等具有重要作用。

[關鍵詞] 本科生;實驗室;導師制;教學改革

[基金項目] 上海高校課程思政教育教學改革試點項目（0200104439）;同濟大學第十二期精品實驗項目資助（0200104428）

[作者簡介] 楊 陽（1988—），女，陜西西安人，博士，工程師，主要研究方向為土力學與土體測試技術;毛無衛（通信作者）（1986—），男，江西玉山人，博士，助理研究員，主要研究方向為土工測試與地質災害防治。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）31-0051-03? ? [收稿日期] 2020-02-04

一、本科生導師制

本科生導師制（Undergraduate Tutorial System，UTS）起源于英國，而后逐漸在歐美高校的本科生教育中得到推廣。本科生導師制是由指定導師個人或群體具體指導特定對象的個別化教育實踐，促進個體不斷創新發展的程序范式[1]。

作為高等教育的重要組成部分，本科教育一直是改革的重要突破口。自1999年高校擴招以來，學生人數成倍增長，對高等教育的培養質量提出嚴峻的挑戰。在“雙一流”建設背景下，高校科研成為支撐一流大學和一流學科發展的核心競爭力。目前，國內多數高校的專業課程學習始于大學三年級，這也是充分發揮專業教師積極作用，培養學生專業興趣，促進學生科研熱情的絕佳時期。

近年來，配合素質教育理念下創新人才培養的本科教育改革，本科生導師制在我國越來越多的高等院校中開始實施[2-4]。基于國外高校教育和管理工作經驗，北京大學、浙江大學等部分高校率先施行本科生導師制。不同于本科畢業設計或研究生階段的導師制，我國實行本科生導師制主要是高年級本科生通過雙向選擇進入教師的課題組，從思維模式、學習方法、專業能力訓練等方面接受一對一的指導。導師制可以使本科生通過融入科研團隊的方式，接受初步的科研訓練，加深對專業方向和專業研究方法的了解，不僅有益于后續就業，也對提高團隊合作能力和綜合實踐能力有著長遠的意義。經過十多年的探索改進，雖然面臨定位模糊、運行機制缺失、指導資源不足等種種困境[5]，但其理論意義與實踐價值仍對傳統教育方式帶來有益啟發，成為廣泛認可的教學改革舉措。

二、同濟大學土木工程學院本科生導師制的改革現狀

為貫徹落實同濟大學“知識、能力、人格”三位一體的人才培養模式和土木工程學院“共性基礎+個性培養”的人才培養總體框架，同濟大學土木工程專業自2014級本科生開始全面實施導師制，參與的導師分為院內導師、校企導師和國際導師三類。具體實施方式，每學期初學院向導師征集項目及相關背景材料，學生結合個人興趣和項目要求自由申報，根據數量均衡、雙向選擇、擇優錄取、合理搭配的原則，進行導師和學生的配置和安排，導師制周期約1年。

然而，在具體實施過程中也面臨著諸多問題，使得素質教育、個性化教育的優秀理念不能得到很好的貫徹。導師制本應和專業課學習相輔相成，發揮學生在教育教學中的主體作用。但很多學生思想上重視不夠，不能積極主動地結合自身興趣與教師溝通專業課題，不可避免地存在灌輸型教育的弊端。加之學習指導時間較為分散，不利于研究推進，很難產生實質性的成果。另一方面，多數指導教師通過面對面的討論，輔以電子郵件、微信、電話、在線平臺等對學生進行培養，但由于缺乏合理的監管機制，不同指導教師對學生實際工作量的安排差別較大。僅由學生在期末進行個人表現和學習進展匯報，而對缺少學期中的跟蹤考查，無法全面評價學生的表現。導師制結束時，雖不乏突出成果，如競賽獲獎或發表科研論文的優秀項目，但大部分總結報告和研究成果水平較為普通，仍有待提高。

三、實驗室本科生導師制的必要性

基于對導師制課題的調研發現，同濟大學土木工程專業導師制課題大體包括“三進”項目（進課題組、進實驗室、進項目）、SITP項目、創新活動以及部分校企合作項目等，且相當一部分導師制課題圍繞室內實驗展開[6，7]。高校實驗室作為科研及實驗的重要平臺，是提高學生專業認知、鍛煉動手操作能力以及培養科研興趣的主要基地，應該在創新性人才培養中發揮更大的作用。但是，由于實驗室建設制度及日常管理的缺陷，導致實驗室內的平臺設備等現有條件未能有效利用，造成資源浪費。實驗專職教師大多從事教輔工作，作為學生導師的資格受到制度限制。

從全國范圍看，目前在實驗室開展導師制培養本科生的高校也不多[8]，因此，有必要重視實驗室導師的隊伍建設。有效推行實驗室導師制，具有以下幾點積極意義。

1.拉近師生距離，教學相長。傳統實驗教學一般包含約半個小時的儀器原理及操作過程講述，然后學生分組完成實驗，課后按照既定格式書寫實驗報告，教學內容較為單一，缺乏創新性。以土木工程學院土力學實驗課教學及水文地質實驗教學為例，每個班級約30人，由于人數較多，通常以3～5人為一組進行實驗，導致學生操作時間有限，缺乏連續性與條理性。上課期間實驗指導教師時間、精力有限，無法近距離接觸、了解和掌握每個學生的特點。結合導師制課題，可以通過制定體現個性化人才特點的培養方案，充分調動學生自主設計實驗的積極性，并適時開拓綜合性實驗內容，培養其綜合運用專業知識解決實際問題的科研探索精神。實驗室導師通過導師制課題實踐，也可與學生拉近距離，加深對學生需求、特長和困難等方面的了解，將指導經驗反哺到教學之中，做到教學相長、因材施教。

2.彌補復雜實驗課程教學的不足。實驗課程是培養學生動手能力和創新意識的搖籃，土木工程學科除了強調扎實的理論基礎之外，更注重培養學生的實踐能力。合理安排實驗教學項目對提高學生綜合運用專業知識發現、分析并解決工程問題的能力至關重要。但由于實驗室硬件、教學人員素質、實驗操作時間等諸多因素限制，針對較為復雜的實驗通常采取老師課堂演示或學生線上進行虛擬實驗的方式完成[9]。筆者通過分析來自同濟大學500余名土木工程專業學生的實驗課程意見調查反饋信息發現，部分同學對操作較為復雜的三軸試驗等虛擬實驗持消極態度，原因是虛擬仿真系統本身設置較粗糙，容易產生誤操作。即使在電腦上完成虛擬實驗，仍對真實的實驗操作沒有概念，認識不清，進而打擊學習鉆研積極性。配合導師制課題，可以有效改善這一現狀，使學生有機會親手參與耗時較長的復雜實驗操作，得到更好的專業訓練。

3.有效利用實驗室師資，調動實驗室教師積極性。教師的根本在于教書育人。實驗室教師具有豐富的實踐經驗，且自身科研壓力較小，有更多的時間和精力親自指導學生。基于先進的實驗平臺，在開拓學生思維、引導學生創新方面取得突破。土木工程學院巖土及地下建筑教育部重點實驗室的成員，90%以上具有博士學位，實驗技術素養高。實驗室條件完備，具有包括GDS恒應變速率固結儀、應力路徑三軸儀、空心圓柱剪切儀、高溫高壓巖石三軸儀和雙軸流變儀等多類先進實驗設備。但大部分實驗室老師參與本科生導師制的機會較少，參與深度不夠，一方面造成實驗平臺的資源浪費，另一方面對實驗室教師自身發展不利。原因在于沒有良好的激勵評價機制，將實驗室教師的人才培養工作局限于課堂教學與針對研究生等科研儀器的指導上，無法充分調動實驗室教師的主動性和積極性。

四、實驗室導師制教學改革的幾點建議

1.規范本科生實驗室導師制指導全過程。規范合理的指導程序直接關系到實驗室導師制的實行效果。在導師制課題確定之初，保障實驗室專職教師的導師制指導權限和名額。通過雙向選擇錄取學生，向學生下達任務要求。根據客觀條件和學生的實際情況，靈活選擇培養方式，分階段完成具體的學習和實驗內容。結合不定期討論和階段性成果匯報等形式，不斷推進課題進度，并根據指導過程中出現的問題及時調整課題內容。通過對學生的平時表現進行打分，作為項目最終評價和學生學分認定時的參考。對于表現優異、成果良好的學生，可適當延長導師制期限并給予一定的資助、獎勵，進一步調動學生的積極性和創造力。

2.加大實驗室開放力度。實驗室是高校實現科研創新的重要基地，建立開放實驗室對培養人才具有非常重要的作用[10，11]。以同濟大學巖土及地下工程教育部重點實驗室為例，除教學儀器外，多數科研用實驗室儀器僅對研究生開放，本科生接觸機會較少。為了更加合理地利用資源，彌補課堂時間的不足，實驗老師可選擇在公開的線上平臺定期發布實驗安排日程表，允許本科生申請旁觀并參與學習，增加學生接觸實驗的機會，提升學生實踐能力。此外，實驗室教師可通過建立公眾號，定期發布包括基礎理論、儀器原理、實驗動畫等專業內容，擴大實驗室教師團隊的影響力，進而提高學生的學習興趣，積極吸納學生參與實驗探索。

3.建立合理的激勵評價機制。實驗室導師可以通過個人指導或配合其他導師課題等形式更多地參與到本科生導師中，并根據實際指導課時情況和成果進行貢獻評價，積極肯定其對學生培養所做的貢獻。例如，將指導學生的實驗課時作為教學工作量計入年度績效之中;在實驗室導師指導下獲得競賽獎勵或發表論文成果，可在職稱評定時優先考慮。由于實驗教學和設備儀器管理等日常工作較為繁重，且實驗室導師個人科研經費普遍較少，如在導師制項目研究中產生實驗材料、測試等花費，學院可考慮提供部分支持。通過良好的激勵、評價機制，促使實驗室導師發揮更大作用。

4.鼓勵實驗室教師參與科研、競賽項目。重視在職實驗教師的培養，定期安排教師參加專業培訓和進修，及時掌握先進實驗技術與方法。積極鼓勵實驗室教師申請各類科研課題及開放基金，支持更多教學科研儀器開發類導師制項目立項，充分發揮實驗室教師的專業優勢和知識結構優勢。針對大學生科技創新項目和學科競賽等需要較多的實踐活動，可由實驗室導師作為帶隊指導教師進行全過程指導。注重引入前沿性、創新性的實驗手段，使學生在學習、操作與成果整理中拓展學術視野、培養科學思維、訓練科研創新。

五、結語

以實驗室為載體，本科生實驗室導師制通過師生近距離互動，結合個性化的培養方案、精細化的指導過程和合理有效的評價激勵機制，顯示出區別于傳統培養模式的明顯優勢。積極推進實驗室導師制改革，有利于激發學生的學習興趣和科研潛能，培養學生的自主思維和自我學習能力，從而實現學生綜合素質的全面提升。

參考文獻

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