嚴 紅,張 源,李桂臣,唐劍鋒,張 強
高等教育是國家發(fā)展水平和發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獦酥?,而本科教育則是提高高等教育質量的最重要基礎,在人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)中位于核心地位[1]。國外高校普遍將人才培養(yǎng)和本科教育質量放在學校發(fā)展的重要戰(zhàn)略地位,而打造研究創(chuàng)新型模式是實現(xiàn)一流本科教育的重要舉措[2-6]。美國、加拿大、德國等教育強國在本科生中普遍開展了“本科生研究計劃”。在美國,1969年麻省理工學院創(chuàng)立了“本科研究機會項目”(UROP),20世紀80年代加州大學洛杉磯分校設立“本科生研究中心”,20世紀90年代加州伯克利大學設立了本科生科研活動辦公室,普林斯頓大學建立了本科生科研制度。另外,加州理工學院等高校建立了夏季大學生研究計劃(SURF)。在加拿大,麥吉爾大學、多倫多大學和英屬哥倫比亞大學等頂尖高校均設立了夏季大學生工程研究計劃(SURE項目)[7-9]。
在我國,清華大學于1995年提出大學生科技訓練計劃(SRT),隨后浙江大學試行了大學生科研訓練計劃(SRTP)[10-11]。2007年教育部在大約50所高校首次實施了“國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃”項目,并在2012年將其升級為“國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”項目,簡稱“國家大創(chuàng)項目”[12-13]。同時各省、校、院、研究平臺等也紛紛提供相應層級的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目,在此統(tǒng)稱為“大創(chuàng)項目”。這些項目的實施對于培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新思維、實踐和研究能力等起到積極效果[14]。
目前,我國大創(chuàng)項目分類眾多,既有根據國家、省、校等不同資助來源而劃分的不同層級的大創(chuàng)項目,也有根據培養(yǎng)大學生目標不同劃分的創(chuàng)新訓練項目、創(chuàng)業(yè)訓練項目和創(chuàng)業(yè)實踐項目等。而且,資助項目數量龐大,縣城國家、省級政府及高校對大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育的支持逐年增長(見圖1)。
圖1 近五年國家和礦大資助的大創(chuàng)項目
如圖1所示,對于國家大創(chuàng)項目而言,除2018至2019年有小幅降低外,從2015至2018年均呈近似直線增長,在2018年和2019分別達到39 575項和38 447項,其中2018年國家大創(chuàng)立項數量較2015年增長34.89%。以中國礦業(yè)大學(簡稱“礦大”)資助的大創(chuàng)項目為例,受資助的國家級、省級和校級各類項目總和從2015年至2019年均呈現(xiàn)增長的態(tài)勢,2019年立項數量達到1 188項,較2015年立項數量增長147.5%。另外,礦大的大創(chuàng)數量增長主要體現(xiàn)為校級項目大幅增加,其次是省級項目,而立項的國家大創(chuàng)項目每年基本持平,其中2019年校級和省級立項數量分別是2015年的2.5倍和4.2倍(見圖2)。
圖2 近五年礦大受資助的大創(chuàng)項目類型及數量
加拿大麥吉爾大學(McGill University)是一所享譽全球的世界級頂尖學府,創(chuàng)建于1821年,2021年QS世界大學綜合排名第31位。該校針對SURE項目開展了大量探索應用,在培養(yǎng)學生綜合實踐能力、提升指導教師參與積極性以及吸引用人單位參與等方面均取得了良好的效果,對我國“大創(chuàng)項目”的改革具有良好的借鑒和啟示作用。
SURE項目(Summer Undergraduate Research in Engineering)的設置主要依托于加拿大高校學期課程的特點。加拿大每學年分為3個學期,每個學期包含4個月,分別稱為秋季學期,春季學期和夏季學期。其中夏季學期可選學的課程較少或沒有正式課程[15],因此加拿大本科生研究項目主要設置于夏季學期。SURE項目是指在工程學院專業(yè)教師指導下學生全職開展16周的創(chuàng)新性訓練項目,包括實驗測試、數值模擬分析或理論研究等。
課堂教學可使學生掌握相關理論知識,但對于理論知識的實際運用及其延伸擴展等方面課堂教學則顯得心有余而力不足。SURE項目則可彌補學生專業(yè)知識應用方面的欠缺,實現(xiàn)與課堂教學的有機結合。
SURE項目的意義需要從三個方面來理解:第一,促進課堂知識與實踐研究的結合;第二,熟悉研究儀器設備及方法流程,培養(yǎng)學生的研究興趣;第三,獲得研究經歷,且可實現(xiàn)學生之間的相互交流。
(1)課堂知識與實踐研究的結合。通過參加SURE項目可使學生從研究或應用的角度去分析和解決實際問題。在研究或應用的過程中,一方面可起到對前期專業(yè)基礎知識掌握程度的檢驗;另一方面,研究本身又蘊含著探索和再創(chuàng)造,學生前期的知識儲備是遠不夠的,而需要開展大量文獻檢索、閱讀和分析,有利于學生豐富和完善專業(yè)理論知識;其三,通過實踐研究的開展,也有利于促進學生后期更好地投入理論知識的學習。由于基礎理論知識本身就是前人研究積累的結果,學生通過親身參與研究實踐,更有利于其認可、接受和主動學習相關理論知識。
(2)熟悉相關儀器設備及研究方法,培養(yǎng)研究的興趣。首先,通過參與SURE項目,可以實現(xiàn)學生在本科階段就進實驗室、熟悉實驗儀器設備及操作流程的目的,進而可促使其更早地開展學術研究;其次,通過系統(tǒng)地完成項目研究活動,可以幫助學生養(yǎng)成科學規(guī)范的研究方法,培養(yǎng)和增強研究興趣,并可取得相應的研究成果;再次,擁有研究實踐經歷對學生的學術深造或畢業(yè)求職面試等均是亮點和優(yōu)勢。
(3)獲得研究經歷,實現(xiàn)研究交流目的。本科學生通過申請跨校參與SURE項目,可積累在不同高校開展研究的經歷與經驗,提高從事研究工作的綜合能力;其次,本科學生通過提前進實驗室開展研究,也可檢驗自己是否與目標實驗室研究興趣相契合,有利于合理地確定自己后期研究生深造的高校和研究方向等。
SURE項目面向具備一定專業(yè)基礎理論知識且總體成績優(yōu)異的本科生,是一項“以學生為中心”的嚴格選拔性項目,其基本結構體系如圖3所示。麥吉爾大學SURE項目每學年開展1次,每次招收130名左右大二及以上不同專業(yè)的本科生,學生所有課程的CGPA績點不低于3.0,而且學生必須保證全職且連續(xù)開展16周研究工作。項目完成后,還需要參加學校組織的項目墻報展覽活動,展示和交流項目研究主要成果;對于特別優(yōu)秀的學生還有機會獲得年度SURE項目表彰;所有完成SURE項目的學生在其成績單上均有實踐課程的官方標記。
圖3 SURE項目“以學生為中心”的基本結構體系
工程學部工程職業(yè)中心(Engineering Career Center,ECC)起著學生和指導教師之間的橋梁作用,并在項目開展過程中承擔學生非學術性內容的培訓任務。SURE項目指導教師由工程學院資深專任教師擔任,項目開始前需要教師提供詳細的研究內容、任務要求、學生年級需求、崗位人數等,項目開展過程中教師要承擔學生學術研究內容的指導工作。
歸納起來,加拿大SURE項目的特點主要包括以下7個方面,如表1所示。
表1 SURE項目的主要特點及簡要描述
學生全職參與SURE項目研究,這是保障項目完成質量的基礎。麥吉爾大學要求學生在參與SURE項目的夏季學期,不允許選擇校內任何其他課程;要求學生每周工作時間在35~40小時,連續(xù)工作16周,從工作時間和課程要求上使學生能全力投入該項目中;另外,根據項目總體任務,細分到每月和周也都有相關任務,項目任務明確和具體,這也使得學生擔當著研究任務的責任。學生每周需向指導教師匯報項目進展以及交流存在的問題等。通過動態(tài)過程式項目模式的開展,既能充分保障學生實質性地研究鍛煉,也能逐級推進項目的開展并保障全部任務的順利完成。
SURE項目面向的學生不僅包括麥吉爾大學工程學部的學生,還包括加拿大和全球其他國家不同專業(yè)的本科生。每學年的SURE項目數量相對較固定,這就有利于篩選出真正優(yōu)秀的本科生開展SURE項目研究。由于項目內容本身涉及不同學科,因此不同專業(yè)的本科生參與該研究既有利于學生對交叉知識點的把握以及專業(yè)知識的拓展,也有利于促進項目取得新的突破點。另外,加拿大高校之間以及其他國家本科生申請參與SURE項目研究也有利于促進本校學生的國際化視野,也為外校優(yōu)秀學生提供了解麥吉爾大學的機會和平臺。
SURE項目研究不僅是項目任務的完成,更是對學生綜合實踐能力的培養(yǎng)。一是專業(yè)理論知識在項目研究過程中的應用實踐;二是研究過程中需要學生閱讀大量文獻和掌握相關研究技能,可提高學生的自學和研究能力,并養(yǎng)成科學的研究方法。三是學生每周交流和匯報項目進展以及項目完成后墻報展示交流,提高學生的溝通表達能力;四是學生需要提交進展情況、中期和項目總結報告等,有效提高學生的文字編排和寫作能力。
SURE項目開展的各項工作包括學術事務和非學術事務。麥吉爾大學SURE項目中指導教師主要針對項目開展過程中學生的培養(yǎng)和指導,而非學術事務主要由工程職業(yè)中心負責,包括項目申請階段組織項目推介交流會,向有興趣申請的學生介紹SURE項目申報注意事項、項目流程、時間節(jié)點等。例如,在項目開展過程中,工程職業(yè)中心要分別組織項目迎新會,使參與SURE項目的本科生可相互認識和交流;要舉行項目工作研討會,組織所有入選的學生交流,針對項目中遇到的問題進行集中討論,及時提出解決思路或辦法;要組織海報設計工作坊,對項目完成后張貼海報的尺寸、要求、時間等進行講解;要組織大型墻報展覽會,邀請工程學院老師、校外雇傭單位以及學生參加,提供學生展示研究成果的機會和平臺,等等。這樣,學術與非學術事務分工協(xié)調,權責清晰,有利于從制度上保障項目的高效運行和持續(xù)開展。
提供相對較高的研究補貼是吸引優(yōu)秀學生參與的關鍵。麥吉爾大學要求參加SURE項目的學生獲得的研究補貼不少于5 625加元。本科生主要參與完成指導教師設定的項目,因此指導教師項目經費是學生研究補貼資助的重要組成部分。但同時為了鼓勵和吸引工程學院教師參與SURE項目,指導教師提供的經費僅占學生補貼費用的1/2或1/4。其他部分資助包括加拿大國家自然科學基金—本科生研究項目(NSERC USRA program),學校工程學部基金(FOE)、校外捐贈基金(GD)、可持續(xù)工程與設計所基金(TISED)等。對于入選NSERC USRA program的學生,還可再次申請魁北克政府自然技術研究基金補貼。具體研究費用,如實驗耗材采購、儀器使用費等,則由指導教師承擔??傊?,通過提供具有競爭力的SURE項目研究補貼,有利于大幅提高學生的工作積極性。
所有參與SURE項目的學生均需要在任務完成后制作墻報,在統(tǒng)一組織的墻報展覽會上進行展示和交流。墻報展示(Poster Presentation)與口頭表達(Oral presentation)是國際學術會議討論交流的兩個組成部分。通過讓本科生制作墻報展示就是潛移默化培養(yǎng)和鍛煉學生進行學術匯報的能力。正如前文所述,墻報展示的面向對象非常廣泛,既有工程學部老師,也有用人單位以及在校學生,因此墻報展示環(huán)節(jié)也反向促使學生認真地投入到研究工作中去。同時,如果在墻報展示環(huán)節(jié)取得良好的效果,就可以贏得參會人員,尤其是用人單位的青睞。
從2017年開始,麥吉爾大學所有完成SURE項目的學生成績單上都會出現(xiàn)新的課程:SURE Experience 1-4,這也是對完成SURE項目的認可和官方記錄。將SURE項目納入成績單,成為學生大學期間參與實踐的重要組成部分,這對于學生后續(xù)申請繼續(xù)研究生深造或畢業(yè)求職均有重要作用。作為一門正式的實踐類課程,這也要求學生必須認真對待整個項目,尤其是項目內容、任務要求以及參加墻報展示等,任何一項欠缺都可導致項目結束后但該經歷進不了成績單的不利結果。
加拿大麥吉爾大學本科生除了可選擇參加SURE項目,部分專業(yè)(如礦業(yè)工程、材料工程)還必須參加至少12個月的合作教育計劃(Cooperative education program,Co-op)項目,這是雇用單位參與、學校教育和工作實踐相結合的模式[16-17]。但Co-op項目能否申請成功受許多因素的影響,如行業(yè)經濟狀況、學生綜合實踐能力、專業(yè)課程學習程度等。因此,在考慮兼顧提升學生的綜合實踐能力和解決部分學生Co-op項目求職困難的基礎上,SURE項目可作為Co-op項目的前提和補充,即學生可通過完成SURE項目作為下學年競聘Co-op項目崗位的基礎。同時,充分結合SURE項目要求與Co-op考核模式,學生可通過完成SURE項目替代Co-op項目,綜合實現(xiàn)SURE項目功能的延展。
當前我國的大創(chuàng)項目在數量上有了很大的增長,這固然可喜,然而在執(zhí)行和管理過程中普遍存在著學生責任意識薄弱、過程管理與監(jiān)控不足、項目結題質量下滑嚴重等問題[18-23]。加拿大SURE項目的實施經驗,可以給我國的大創(chuàng)項目開展帶來以下啟示(見圖4)。
大創(chuàng)項目需面向成績優(yōu)異的本科生,因為只有這樣才能樹立大創(chuàng)項目精英品牌和學生參與大創(chuàng)項目的榮譽感。學生獲得大創(chuàng)項目后也才會倍加珍惜,并認真投入項目研究任務,確保項目的順利完成。例如在加拿大,SURE項目也是與獎學金類型等同的。我國的大創(chuàng)項目需要通過降低數量,從普及化轉向精英化,才能實質性地提高大創(chuàng)項目的質量。同時,精英化的大創(chuàng)項目模式不僅要對于學生產生激勵作用,而且還要有利于提高用人單位對學生參與研究實踐的認可度。
本科生大創(chuàng)項目的研究經費與學生補貼專項需要分開,其中項目研究經費應主要由指導教師提供。另外,要綜合評估學校所在地區(qū)的生活與消費水平,制定具有競爭力的學生補貼標準,并由指導教師和綜合經費來源對象(來源于國家、省、校、研究平臺)按一定比例共同承擔(如1:1或2:1)。這實際上是將指導教師作為大創(chuàng)項目的重要組成部分推上了前臺。教師提供學生的部分補貼和研究所需費用,主導面試、交流和考核,可以使其在確定大創(chuàng)項目內容時將更加審慎和認真,切實保障了大創(chuàng)項目參與學生的整體水平,同時確保了項目過程中指導教師的參與積極性。當然,從學生角度而言,通過參與項目可獲得具有競爭力的研究補貼,且不用考慮項目報銷事宜,也可從根本上提高學生的積極性和項目的責任感。
合作項目模式強調團隊協(xié)作,其對于項目金額較大的大型項目更適用,而對于本科生大創(chuàng)項目,研究所需的時間相對較短、研究內容相對更集中,其更需要聚焦學生的個體綜合實踐能力。同時,將合作模式轉為個人模式,也有利于增強學生的責任意識,增加學生的研究鍛煉機會,從根本上避免學生間相互推諉而導致項目進展不斷延緩等問題。另外,個人模式條件下學生和指導老師之間的溝通模式將更加簡捷。學生獨立開展項目研究,可以按時匯報項目進展;對于欠缺的學科知識,學生根據指導教師的建議可以及時彌補??傊?,通過不斷地推進項目研究任務的開展,不斷地進行項目總結和匯報等措施,可以大幅提升學生個體的綜合實踐能力。
目前大創(chuàng)項目的研究期限通常是1~2年,學生主要利用學校業(yè)余時間開展項目。由于學期課程、學校(院)活動、假期安排等因素影響,既難以保證項目的連續(xù)性開展,學生與指導老師間項目交流困難,也不利于保障項目完成的質量。另外,項目延續(xù)期限較長,期間夾雜的各種類型事務就會增多,影響也更明顯,不利于老師的指導,也會耗費學生更多的時間。結合學校課程安排,建議提供連續(xù)穩(wěn)定的研究時段,如6月~8月,讓學生集中時間全職參與項目研究,每周按時進行匯報與交流,既能有效提升學生實踐研究能力,也能保障項目完成進度和質量。
目前大創(chuàng)項目結題評價主要參考專利、論文等指標,缺乏對學生大創(chuàng)項目研究成果的綜合評估。這樣一來易導致大量項目延期、終止;二來易導致學生在項目研究過程中形成浮躁之風,不重視項目本身研究內容的完成和創(chuàng)新,而是片面追求完成指標等問題。因此,建議高校要建立大創(chuàng)項目研究成果的公開展覽和口頭匯報模式。例如,學??梢越y(tǒng)一組織,安排1~2天對當年度本科生完成的項目進行墻報展示;可根據研究項目的大類主題,設置若干教室專場供學生進行口頭匯報和演示;可以對所有項目進行集中評價,篩選確定特別優(yōu)秀研究成果,并對相應的學生進行公開表彰,等等??傊?,我們要把大創(chuàng)項目真正轉化為學生研究鍛煉、交流、提升的重要平臺,引導大創(chuàng)項目回歸“研究”的本義,增強學生從事研究活動的主動性,鼓勵其取得突破性進展。
目前許多用人單位,尤其是知名企業(yè)在招聘畢業(yè)生時也尤為關注大學生實踐經歷。然而,目前學生主要利用課余時間開展研究,研究經歷并不在成績單上體現(xiàn),在求職時單憑學生口述難以體現(xiàn)公信力。因此,推動將大創(chuàng)項目設定為不含學分的實踐類課程尤為重要。學生完成項目后可在成績單上顯示修讀完該課程,并根據學生參加次數的多少及完成質量情況,在成績單上相應顯示其成績(或成果)。由于獲得了“官方認證”,也可容易贏得企業(yè)等第三方的認可。再加上前文所述的提高大創(chuàng)項目申請門檻等措施,在有效調動學生的積極性、規(guī)范項目研究過程、切實保障項目質量的同時也會提高大創(chuàng)項目在用人單位心目中的含金量。
圖4 加拿大SURE創(chuàng)新項目的六大啟示
SURE項目不僅在加拿大高校普遍推廣,而且與其類似的項目在美國、英國、德國等全球其他國家高校也廣泛開展,大幅提高了本科生的研究實踐能力。目前,SURE項目吸引了越來越多的用人單位踴躍參加,形成了參與各方“多方共贏”的局面,并成為發(fā)掘優(yōu)秀人才和有潛質研究項目的重要平臺。我國的大創(chuàng)項目2007年發(fā)展至今,規(guī)模已十分龐大,但質量與品牌效應仍然需要進一提升。借鑒加拿大高校SURE項目的經驗,相信我國的大創(chuàng)項目在培養(yǎng)本科生研究實踐能力方面的作用將會越來越突出。
致謝:本文得到加拿大麥吉爾大學Hani Mitri教授、Alessandro Navarra助理教授、ShahéShnorhokian講師和加拿大湖首大學Liang Cui助理教授的大力支持。