適應(yīng)“雙一流”建設(shè)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究

吳敏 洪峰 田哲文

[關(guān)鍵詞]雙一流;創(chuàng)新人才;實(shí)驗(yàn)室建設(shè);跨學(xué)科;產(chǎn)學(xué)研

國(guó)務(wù)院國(guó)發(fā)[2015]64號(hào)文件《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》明確指出要“以一流為目標(biāo)、以學(xué)科為基礎(chǔ)、以績(jī)效為杠桿、以改革為動(dòng)力，推動(dòng)一批高水平大學(xué)和學(xué)科進(jìn)入世界一流行列”。建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科應(yīng)堅(jiān)持以改革為動(dòng)力，確定優(yōu)先發(fā)展學(xué)科領(lǐng)域，重構(gòu)專(zhuān)業(yè)教育理念，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。一流大學(xué)、一流學(xué)科與一流實(shí)驗(yàn)室密切相關(guān)。實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證理論知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)踐能力的有效途徑，可以有效激發(fā)學(xué)生的好奇心，提高主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)，鍛煉發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。在一流大學(xué)、一流學(xué)科的建設(shè)過(guò)程中，高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)至關(guān)重要。高校實(shí)驗(yàn)室作為高?？萍紕?chuàng)新的平臺(tái)，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要基地，是開(kāi)展科學(xué)研究、發(fā)展科技、服務(wù)社會(huì)的主要平臺(tái)，是高校學(xué)科發(fā)展、推進(jìn)“雙一流”建設(shè)的有力支撐。高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理對(duì)高校培養(yǎng)人才和科研工作的正常進(jìn)行有著舉足輕重的作用。

新工科國(guó)家戰(zhàn)略對(duì)人才培養(yǎng)過(guò)程中的創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力以及科學(xué)素養(yǎng)提出了更高要求。習(xí)近平在中國(guó)科學(xué)院第十九次院士大會(huì)的講話(huà)中指出，“實(shí)現(xiàn)建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的偉大目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)，我們必須具有強(qiáng)大的科技實(shí)力和創(chuàng)新能力”“創(chuàng)新是第一動(dòng)力，提供高質(zhì)量科技供給，著力支撐現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)”。高校要以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為中心任務(wù)，以培養(yǎng)高素質(zhì)人才和拔尖創(chuàng)新人才為目標(biāo)。高校肩負(fù)著培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的使命，實(shí)驗(yàn)室則是實(shí)施實(shí)踐教育、素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育的重要基地。創(chuàng)新包括創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

“雙一流”建設(shè)既強(qiáng)調(diào)以學(xué)科為基礎(chǔ)，又要突出人才培養(yǎng)的核心地位，“雙一流”建設(shè)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)互相促進(jìn)，協(xié)同發(fā)展。高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和“雙一流”建設(shè)、創(chuàng)新人才培養(yǎng)是目標(biāo)一致、協(xié)同發(fā)展、互相促進(jìn)的共生關(guān)系。高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)緊扣“雙一流”建設(shè)和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的思維模式、培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，與前沿科技和市場(chǎng)需求緊密結(jié)合。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)還應(yīng)逐漸實(shí)行小班教學(xué)、因材施教，同時(shí)提高實(shí)驗(yàn)室教師和管理人員的綜合素質(zhì)，從而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，促進(jìn)“雙一流”建設(shè)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

一、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維模式和跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

思想決定行為。創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，學(xué)生的創(chuàng)新能力與思維模式緊密相關(guān)，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的思辨和探究能力，這就需要我們用先進(jìn)的教育理念和培養(yǎng)模式，引導(dǎo)學(xué)生多方位發(fā)展。學(xué)習(xí)與本專(zhuān)業(yè)跨度較大的學(xué)科知識(shí)，可以擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)科交叉的思考方式，更有利于學(xué)生批判性思維的形成。自由、靈活、廣博的教育，研究型、研討式、探究性實(shí)踐實(shí)驗(yàn)，可以增強(qiáng)學(xué)生的思考能力、動(dòng)手能力和解決問(wèn)題能力。國(guó)外大學(xué)在這些方面的教育經(jīng)驗(yàn)值得我們學(xué)習(xí)。

美國(guó)大學(xué)的課程體系是多樣化的。美國(guó)大學(xué)針對(duì)不同的培養(yǎng)目的開(kāi)設(shè)了創(chuàng)業(yè)教育課程、實(shí)踐類(lèi)課程、探究性學(xué)習(xí)課程和特色課程，鼓勵(lì)有創(chuàng)新能力的學(xué)生選修這類(lèi)課程。這為美國(guó)拔尖型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。

例如耶魯大學(xué)以通識(shí)教育為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生廣泛而深入地學(xué)習(xí)人文科學(xué)、藝術(shù)科學(xué)和社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域課程，旨在提升學(xué)生寫(xiě)作、定量推理和外語(yǔ)三種技能，促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科思考和學(xué)習(xí)，以獲得所有職業(yè)的基礎(chǔ)，即批判和獨(dú)立思考的能力，以及寫(xiě)作、推理和溝通的能力。美國(guó)的芝加哥大學(xué)、哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院和我國(guó)的復(fù)旦大學(xué)都重視通識(shí)教育，提倡跨學(xué)科教育。

“雙一流”建設(shè)中，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科建設(shè)的重要性。在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ν瑯又匾?，打破學(xué)科界限，將會(huì)使不同學(xué)科思想碰撞出不一樣的智慧火花。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)寬廣與精深的知識(shí)，接受相關(guān)跨學(xué)科訓(xùn)練，逐漸習(xí)得運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題的能力和素養(yǎng)?；镜膶?shí)驗(yàn)操作能力和學(xué)科素養(yǎng)，讓他們從不同的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、總結(jié)問(wèn)題，從而有利于發(fā)散性思維、創(chuàng)新性思維的形成。增加跨學(xué)科課程，開(kāi)設(shè)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)，有利于完成“雙一流”建設(shè)目標(biāo)，有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

普林斯頓大學(xué)跨學(xué)科研究中心下屬13個(gè)研究中心/實(shí)驗(yàn)室/所中，有8個(gè)擔(dān)負(fù)本科生教學(xué)培養(yǎng)任務(wù)。斯坦福大學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目共有18個(gè)研究中心/所/實(shí)驗(yàn)室，其中6個(gè)擔(dān)負(fù)本科生教學(xué)培養(yǎng)任務(wù)。不同的研究中心/所/實(shí)驗(yàn)室清晰地列出了所需支撐學(xué)科及學(xué)校可以提供的學(xué)科資源。

目前我們存在的問(wèn)題是，理論選修課可選課程較多，但是實(shí)驗(yàn)課的可選科目開(kāi)設(shè)有限，可選度有限，并未真正實(shí)現(xiàn)自由選擇。我們應(yīng)積極增加課程設(shè)置的廣度和數(shù)量，切實(shí)提高學(xué)生自主選擇的主動(dòng)性。同時(shí)，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在選課前多與老師與高年級(jí)學(xué)生交流，以讓他們選擇自己真正喜歡、感興趣的課程。

二、與前沿科技和市場(chǎng)需求緊密結(jié)合

高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)只有與專(zhuān)業(yè)前沿緊密結(jié)合，才可以適應(yīng)高速發(fā)展的技術(shù)，才可以使實(shí)驗(yàn)室具有前瞻性和引領(lǐng)性，才可能更好地指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新性科技活動(dòng)。我們可以以學(xué)科競(jìng)賽、科技項(xiàng)目為載體，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽、實(shí)培項(xiàng)目等經(jīng)典賽事和各類(lèi)科研項(xiàng)目，都可以讓學(xué)生積極參與，給學(xué)生更多實(shí)踐和動(dòng)手的機(jī)會(huì)，以更好地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提高。通過(guò)不同前沿項(xiàng)目的牽引，可以更好地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力與工程能力。

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)與市場(chǎng)相結(jié)合，適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，服務(wù)國(guó)家和區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略，“產(chǎn)一學(xué)一研”一體的培養(yǎng)模式可以更好地促進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。開(kāi)放、共享可充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，并可通過(guò)多方位的交流，促進(jìn)學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展。黨的十九大明確提出要建立以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系。產(chǎn)學(xué)研深度融合，在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，可以充分鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。高校實(shí)驗(yàn)室應(yīng)充分借助市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化，在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室服務(wù)國(guó)家科技戰(zhàn)略目標(biāo)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)自身資源的市場(chǎng)化聚集，從而促進(jìn)“雙一流”建設(shè)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

產(chǎn)學(xué)研人才培養(yǎng)模式綜合了企業(yè)、學(xué)校和研究機(jī)構(gòu)在人才培養(yǎng)方面的各自特色和優(yōu)勢(shì)，有利于工程碩士研究生創(chuàng)新素質(zhì)的提高，推動(dòng)企業(yè)技術(shù)革新，實(shí)現(xiàn)多方共贏。

產(chǎn)學(xué)研合作是充分利用高校、企業(yè)、科研單位等多種不同的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源進(jìn)行整合，把以課堂專(zhuān)業(yè)知識(shí)為主的教育與直接獲取實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐能力為主的生產(chǎn)、科研實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的教育形式，是符合當(dāng)代素質(zhì)教育要求的一種現(xiàn)代化教學(xué)模式，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要保障。

產(chǎn)學(xué)研合作加強(qiáng)了企業(yè)與學(xué)生的交流與溝通，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了積極的引導(dǎo)作用，有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。可將學(xué)生外派到企業(yè)工作，了解前沿動(dòng)向，感受工作氛圍，了解企業(yè)的真實(shí)情況和迫切需求，以使其更深地體會(huì)到學(xué)習(xí)的必要性和緊迫性。

德國(guó)教學(xué)與科研相統(tǒng)一的傳統(tǒng)理念、校企合作的雙元制教育培養(yǎng)模式享譽(yù)世界，促進(jìn)了產(chǎn)學(xué)研一體化進(jìn)程，值得我國(guó)學(xué)習(xí)借鑒。德國(guó)高等教育強(qiáng)調(diào)自由、教研一體，緊密聯(lián)系社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展并直接為其服務(wù)。德國(guó)高校和生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合得非常緊密，注重實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

耶魯大學(xué)支持與企業(yè)建立合作伙伴關(guān)系，有與業(yè)界合作推動(dòng)研究和加速新技術(shù)上市的傳統(tǒng)。2011年，耶魯大學(xué)和吉列德科學(xué)公司決定合作開(kāi)展一項(xiàng)癌癥研究計(jì)劃，此公司為耶魯大學(xué)提供資金，用于研究和平臺(tái)設(shè)施建設(shè)，以尋找多種癌癥的遺傳基礎(chǔ)和潛在分子機(jī)制。這是耶魯大學(xué)有史以來(lái)的最大合作項(xiàng)目，項(xiàng)目持續(xù)到2021年，資助總額達(dá)到1億美元。

麻省理工學(xué)院對(duì)學(xué)生采用的是“雙元制”培養(yǎng)模式，即學(xué)生的培養(yǎng)培訓(xùn)由學(xué)校和企業(yè)共同完成。

福州大學(xué)能源與環(huán)境光催化實(shí)驗(yàn)室在“雙一流”建設(shè)的背景下，積極服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)以推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，優(yōu)化整合人才隊(duì)伍，營(yíng)造創(chuàng)新文化以激發(fā)創(chuàng)新活力。

由產(chǎn)學(xué)研模式發(fā)展出的一種新的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式——雙導(dǎo)師運(yùn)行機(jī)制，是指校內(nèi)與企事業(yè)導(dǎo)師合作完成學(xué)生的培養(yǎng)。目前，產(chǎn)學(xué)研模式在培養(yǎng)學(xué)生方面，還存在不成熟的地方，運(yùn)行機(jī)制往往因?yàn)樾Ｆ笾g職責(zé)分工不明確、內(nèi)部激勵(lì)不兼容、資源沖突或缺失等問(wèn)題而限制了良好的運(yùn)營(yíng)，學(xué)生未能深入企業(yè)學(xué)習(xí)各類(lèi)實(shí)踐知識(shí)，未能切實(shí)促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展。為了進(jìn)一步完善產(chǎn)學(xué)研合作，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，雙導(dǎo)師運(yùn)行機(jī)制必須有效實(shí)施，明確培養(yǎng)目標(biāo)，完善約束機(jī)制，分清各自職責(zé)，實(shí)行激勵(lì)制度，加大資源投入。

三、因材施教，分類(lèi)指導(dǎo)，嚴(yán)格把關(guān)

學(xué)生的基礎(chǔ)不同，需求不同，采取的教學(xué)方式和內(nèi)容也應(yīng)有差異。對(duì)于不同基礎(chǔ)，不同興趣、不同就業(yè)需求的學(xué)生，可以采取不同的培養(yǎng)方案。對(duì)基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，知識(shí)點(diǎn)就應(yīng)講解得更為翔實(shí)，講解的方式也應(yīng)淺顯易懂;對(duì)基礎(chǔ)扎實(shí)、喜歡探究的學(xué)生，就可以多采用討論式教學(xué)模式，教授更多知識(shí)，拓寬他們的知識(shí)面，從而有利于他們創(chuàng)新性思維與能力的培養(yǎng)。對(duì)就業(yè)以企業(yè)為主的學(xué)生，可以強(qiáng)化他們的動(dòng)手實(shí)踐能力，引導(dǎo)他們多參與企業(yè)項(xiàng)目;對(duì)就業(yè)以科學(xué)研究為主的學(xué)生，可以讓他們多學(xué)習(xí)前沿科技，以及探究的方法、手段，為日后的科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

改變實(shí)驗(yàn)主體，激活學(xué)生探索動(dòng)力，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。實(shí)驗(yàn)室側(cè)重學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)，故需要進(jìn)行小班教學(xué)，因材施教，保證教學(xué)質(zhì)量，保證可以指導(dǎo)大部分學(xué)生的實(shí)踐操作，才能更好地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，才可以提供更多自由探究的機(jī)會(huì)，以激發(fā)學(xué)生的好奇心。小班制便于開(kāi)展研討式教學(xué)、創(chuàng)新討論，也便于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，以促進(jìn)頭腦風(fēng)暴，推進(jìn)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。

現(xiàn)有的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)課程，應(yīng)普遍提高考核標(biāo)準(zhǔn)，采用“嚴(yán)進(jìn)嚴(yán)出”的管理模式，以提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的重視度。在考核形式上，實(shí)驗(yàn)課需要進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)操作”的過(guò)程性評(píng)價(jià)和“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”結(jié)果性評(píng)價(jià)，并側(cè)重實(shí)驗(yàn)操作考核?？稍黾又T如小組討論、PPT答辯、實(shí)驗(yàn)規(guī)范與效果考核、小組互評(píng)等考核方式，以更加全面地考查學(xué)生的綜合素養(yǎng)和能力。小組討論可以考查學(xué)生的合作探究和創(chuàng)新能力，PPT答辯可以考查學(xué)生的概括總結(jié)和語(yǔ)言表達(dá)能力，實(shí)驗(yàn)規(guī)范與效果考核可以促進(jìn)學(xué)生規(guī)范化實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的養(yǎng)成，小組互評(píng)可以促進(jìn)學(xué)生互相學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。

對(duì)于不滿(mǎn)足培養(yǎng)目標(biāo)的課程應(yīng)剔除，以?xún)?yōu)化課程體系。澳大利亞阿德萊德大學(xué)在開(kāi)課過(guò)程中，嚴(yán)格執(zhí)行人才培養(yǎng)效果的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于培養(yǎng)效果達(dá)成度過(guò)低的課程實(shí)施淘汰機(jī)制。

四、提高實(shí)驗(yàn)室教師的綜合素質(zhì)

高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，設(shè)備等硬件設(shè)施固然重要，但是教師的道德和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)更加重要。只有不斷增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室教師的專(zhuān)業(yè)能力，才能讓實(shí)驗(yàn)室建設(shè)具有前瞻性和引領(lǐng)性，才能培養(yǎng)出創(chuàng)新人才，才能培育出一流學(xué)科、一流大學(xué)。

為了讓實(shí)驗(yàn)室教學(xué)更有實(shí)效，應(yīng)讓實(shí)驗(yàn)室教師擁有國(guó)際化學(xué)習(xí)經(jīng)歷，以便更好地學(xué)習(xí)、運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)模式，開(kāi)闊學(xué)生的視野，促進(jìn)知識(shí)的交流。與此同時(shí)，也可以讓教授來(lái)講授實(shí)驗(yàn)課，以提高實(shí)驗(yàn)室教師的整體水平，推動(dòng)不同類(lèi)型教師之間的交流，以取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同進(jìn)步。

與此同時(shí)，高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室教師隊(duì)伍對(duì)于促進(jìn)學(xué)科科研水平的提高也是很有幫助的。科研很重要的一部分就是實(shí)驗(yàn)，科研工作者在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室教師隊(duì)伍是科研隊(duì)伍中的骨干力量之一。故應(yīng)力爭(zhēng)建設(shè)一支積極進(jìn)取、結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、理論扎實(shí)、技術(shù)精湛，且有利于實(shí)驗(yàn)室發(fā)展、科學(xué)研究和學(xué)科水平提升的高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)室人才隊(duì)伍。

實(shí)驗(yàn)室是高等學(xué)校從事科技創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要場(chǎng)所，是人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù)的重要基地，需要不斷更新、完善、改革、創(chuàng)新，需要將教學(xué)和科研緊密結(jié)合，與前沿科技、市場(chǎng)需求緊密相連，采用不同的模式，促進(jìn)師生，各方面協(xié)同發(fā)展，互相促進(jìn)，不斷提高高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)水準(zhǔn)，為“雙一流”建設(shè)和創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供有力支撐。