高等教育是我國實(shí)施科教興國、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略的重要一環(huán),如何培養(yǎng)滿足新時(shí)代發(fā)展需求、適應(yīng)當(dāng)今世界變化趨勢(shì)的高級(jí)人才,是高等教育工作者需要探索的問題。隨著國際環(huán)境的變化,我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)面臨新的挑戰(zhàn)。我國部分行業(yè)面臨技術(shù)難題,其中,以基于光電子微納制造科學(xué)背景的芯片技術(shù)最為典型。
黨的二十大報(bào)告明確提出,教育、科技、人才是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐,必須深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,開辟發(fā)展新領(lǐng)域新賽道,不斷塑造發(fā)展新動(dòng)能新優(yōu)勢(shì)。習(xí)近平總書記在中共中央政治局第五次集體學(xué)習(xí)時(shí)發(fā)表重要講話,進(jìn)一步明確了教育強(qiáng)國的戰(zhàn)略定位。
國家的繁榮發(fā)展離不開人才的儲(chǔ)備,人才的數(shù)量和質(zhì)量往往可以決定一個(gè)國家的命運(yùn)。近些年,我國在諸多科技創(chuàng)新領(lǐng)域取得突破,如探月工程、載人航天工程等順利實(shí)施,“悟空”“墨子”“慧眼”等科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星成功發(fā)射,以及高性能裝備、智能機(jī)器人、新能源汽車、超級(jí)計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、智能技術(shù)等持續(xù)迭代升級(jí)。以上成就得益于我國在人才建設(shè)方面做出的卓有成效的努力。
但是,我國在部分高精尖技術(shù)領(lǐng)域仍然面臨“卡脖子”問題,美國等西方國家不斷構(gòu)建技術(shù)和貿(mào)易壁壘來抑制我國的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。例如,芯片作為現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備的核心部件之一,在諸多高新領(lǐng)域都有著重大的需求,而用于生產(chǎn)高性能芯片的光刻機(jī),其核心技術(shù)仍然掌控在以美國為首的少數(shù)國家手中。因此,實(shí)現(xiàn)在關(guān)鍵科技領(lǐng)域的自立自強(qiáng)是突破對(duì)方技術(shù)封鎖的關(guān)鍵。高校作為教育金字塔的頂端,是科技創(chuàng)新的重要力量,其通過科學(xué)研究和服務(wù)社會(huì),推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展。在高精尖科技創(chuàng)新領(lǐng)域,高校擁有高素質(zhì)的科技人才和豐富的科技資源,因此能在基礎(chǔ)科學(xué)研究和前沿技術(shù)研發(fā)等領(lǐng)域取得突破,同時(shí)也有條件在各相關(guān)領(lǐng)域孕育出頂尖人才。這也是高校的核心任務(wù)之一。
光電子科學(xué)與智能制造、精密加工以及芯片技術(shù)領(lǐng)域聯(lián)系緊密,是當(dāng)前發(fā)展迅猛的前沿學(xué)科之一,對(duì)我國高精尖產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有重要支撐作用。目前,國內(nèi)不少高校開設(shè)了光電子相關(guān)專業(yè),結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)制訂針對(duì)性培養(yǎng)方案,實(shí)現(xiàn)對(duì)光電技術(shù)領(lǐng)域的人才輸送。芯片制造和光刻機(jī)技術(shù)包含了眾多復(fù)雜和前沿的科學(xué)問題,我國在對(duì)應(yīng)的技術(shù)領(lǐng)域仍有不少實(shí)際困難,如何培養(yǎng)能夠破解困局的光電子科學(xué)人才隊(duì)伍,成了光電專業(yè)的高校教育者需要思考解決的課題。本文從我國的教育強(qiáng)國戰(zhàn)略背景出發(fā),結(jié)合國家在光芯片技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀,分析國家對(duì)相關(guān)高新技術(shù)人才的素質(zhì)要求,并基于“信息光學(xué)”專業(yè)課程,探究光電子專業(yè)人才的愛國情懷和工匠精神的培養(yǎng)策略。
一、根植愛國情懷,培育時(shí)代擔(dān)當(dāng)
如今,我國在眾多科技領(lǐng)域已經(jīng)處于世界先進(jìn)水平,人才強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)施,培養(yǎng)造就了大量的優(yōu)秀人才。然而,數(shù)據(jù)顯示,近十年來在美國獲得博士學(xué)位的中國留學(xué)生中,有大部分選擇留在美國。這導(dǎo)致大量的教育資源浪費(fèi),對(duì)我國的科技發(fā)展構(gòu)成了挑戰(zhàn)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因之一是美國等西方國家對(duì)人才資源的爭奪,他們使用各種手段限制頂尖華人人才回國,以防止其威脅到美國的科技領(lǐng)先地位。同時(shí),也有部分留學(xué)生家國情懷淡薄,舍不得放棄在國外獲得的良好就業(yè)和科研機(jī)會(huì),不愿回國發(fā)展。此外,近年來也有重要行業(yè)領(lǐng)域人才流失報(bào)道,如航天系統(tǒng)技術(shù)骨干跳槽到其他高薪行業(yè)等,顯現(xiàn)出部分科技從業(yè)人員以利為重、愛國意識(shí)淡薄的問題。因此,高校在培養(yǎng)人才時(shí),更需要注重培養(yǎng)人才的愛國情懷。
當(dāng)今社會(huì),部分學(xué)生受到不良風(fēng)氣的影響,局限于“學(xué)而優(yōu)則仕”這樣的小格局,將讀書的目標(biāo)設(shè)定為個(gè)人得利,缺乏社會(huì)責(zé)任感和民族使命感。對(duì)此,高校在培養(yǎng)學(xué)生時(shí),需要強(qiáng)化對(duì)學(xué)生理想信念的塑造,將學(xué)生的個(gè)人理想和國家發(fā)展利益、中華民族偉大復(fù)興相結(jié)合,讓學(xué)生提高“為中華之崛起而讀書”的思想覺悟。當(dāng)前,高校愛國主義教育已被廣泛重視,如開設(shè)愛國主義歷史課程、舉辦愛國主義沙龍及觀影活動(dòng)等。但是,部分愛國主義教學(xué)內(nèi)容單一,有些偏重形式主義,缺乏對(duì)世界觀、人生觀、價(jià)值觀的深入講解,難以提高學(xué)生對(duì)客觀現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)。此外,部分愛國主義教育的授課教師經(jīng)驗(yàn)不足,引導(dǎo)學(xué)生樹立堅(jiān)定愛國信念的能力較弱。因此,筆者認(rèn)為,要加強(qiáng)高校愛國主義教育,應(yīng)從以下三個(gè)角度科學(xué)施策。
(一)強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè),加強(qiáng)愛國主義教育
愛國主義教育實(shí)施的主體是高校教師。對(duì)此,高校需要加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),提升教師隊(duì)伍的素質(zhì)水平和思想水準(zhǔn),激勵(lì)教師多元化豐富授課內(nèi)容,提高多角度引導(dǎo)學(xué)生的能力。教師需要深化對(duì)課程內(nèi)容的理解和認(rèn)識(shí),靈活地將課程內(nèi)容與愛國情懷有機(jī)聯(lián)系起來,使二者碰撞產(chǎn)生火花?!靶畔⒐鈱W(xué)”作為光電子學(xué)科的核心課程之一,教學(xué)內(nèi)容具有一定的深度,學(xué)生在初學(xué)時(shí)會(huì)覺得內(nèi)容生澀難懂而領(lǐng)會(huì)不深。授課過程中,教師可根據(jù)《信息光學(xué)》的章節(jié)內(nèi)容具體知識(shí)點(diǎn)融入愛國主義教育素材,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到更好的教學(xué)效果。例如,以課程知識(shí)點(diǎn)“圓孔夫瑯禾費(fèi)衍射”與光刻技術(shù)息息相關(guān)為切入點(diǎn),介紹國家集成電子產(chǎn)業(yè)取得的成就,以及當(dāng)前芯片、光刻機(jī)遭遇國外技術(shù)封鎖的現(xiàn)狀,讓學(xué)生意識(shí)到所學(xué)知識(shí)可助力國家解決難題,有效調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性;還可結(jié)合華為公司的實(shí)例,講述該公司自立自強(qiáng)攻克核心技術(shù)、突破技術(shù)封鎖的不凡歷程。在專業(yè)課程中融入愛國主義教育,要求教師與時(shí)俱進(jìn)進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新,深入思考國家發(fā)展大局中相關(guān)專業(yè)知識(shí)應(yīng)用背景,從而更好地將愛國情懷融入教學(xué)實(shí)踐。
(二)拓展愛國主義教育深度,豐富教育內(nèi)涵
一方面,教師可以結(jié)合偉人事跡開展中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育,增強(qiáng)學(xué)生的文化自信。例如,講授信息光學(xué)發(fā)展史時(shí),教師可結(jié)合課程內(nèi)容,介紹許多科學(xué)家海外學(xué)成歸來報(bào)效祖國作出了重要貢獻(xiàn),如“兩彈一星”元?jiǎng)族X學(xué)森、鄧稼先,“中國核潛艇之父”黃旭華等。這些科學(xué)家不僅在專業(yè)領(lǐng)域成就卓著,還在國家關(guān)鍵時(shí)期的發(fā)展建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。另一方面,教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)時(shí)事拓展愛國主義教育。當(dāng)代科技日新月異,對(duì)社會(huì)生活影響廣泛深遠(yuǎn),也是學(xué)生比較關(guān)注的內(nèi)容?!缎畔⒐鈱W(xué)》教材中有不少延伸的知識(shí)點(diǎn),例如,數(shù)字計(jì)算全息技術(shù)與當(dāng)今飛速發(fā)展的機(jī)器視覺和人工智能等技術(shù)結(jié)合緊密,正在影響改變著人類社會(huì)生活。因此,教師在教學(xué)中可以適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生將國家、社會(huì)發(fā)展與自身發(fā)展聯(lián)系起來,讓學(xué)生把握時(shí)代變化的主題,增強(qiáng)主人公意識(shí),敢作敢為,引領(lǐng)時(shí)代。
(三)建立長效教育機(jī)制,深化愛國情懷的持久培養(yǎng)
愛國主義教育是一個(gè)長期且潛移默化的過程,其教育效果難以有一個(gè)直觀量化的標(biāo)準(zhǔn)。愛國主義教育的最終效果,體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)愛國精神和家國情懷的領(lǐng)悟,以及能否做到知行合一。從長遠(yuǎn)來看,高校學(xué)生畢業(yè)后能否不忘初心、牢記使命,是評(píng)價(jià)愛國主義教育質(zhì)量的關(guān)鍵?!靶畔⒐鈱W(xué)”課程內(nèi)容能衍生出眾多學(xué)科研究方向,如圖像識(shí)別處理、光學(xué)精密檢測(cè)、精密加工、生物光子學(xué)等。因此,教師要積極引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生立足本學(xué)科讀研深造。針對(duì)優(yōu)秀人才,教師需要引導(dǎo)他們領(lǐng)悟“科學(xué)沒有國界,但是科學(xué)家有自己的祖國”的深刻意義。高質(zhì)量的愛國主義教育,對(duì)增強(qiáng)頂尖人才的家國意識(shí)及其向心力、凝聚力十分重要。
二、培育工匠精神,鑄就卓越品質(zhì)
工匠精神既是對(duì)專業(yè)技能精益求精的一種追求,也是專業(yè)技術(shù)工作者重要且寶貴的品質(zhì)。當(dāng)代高新技術(shù)快速發(fā)展,開展專業(yè)工作不僅要求相關(guān)人員素質(zhì)過硬、態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn),同時(shí)也需要他們刻苦鉆研、銳意創(chuàng)新。工匠精神,離不開對(duì)本職工作的熱愛和實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值的理想抱負(fù)。培育人才的工匠精神是一個(gè)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)工程,包含專業(yè)技能、治學(xué)態(tài)度、理想信念等多個(gè)方面。高校作為為國家輸送技術(shù)人才的搖籃,需要擔(dān)負(fù)起培育人才工匠精神的職責(zé)。
目前,高校針對(duì)專業(yè)制訂人才培養(yǎng)方案,往往只注重訓(xùn)練提升學(xué)生的專業(yè)技能,卻沒有重視工匠精神的培育,導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)工匠精神存在認(rèn)知偏差。在“信息光學(xué)”課程的教學(xué)過程中,涉及復(fù)雜知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)理解,學(xué)生需要具備數(shù)學(xué)、物理等方面的扎實(shí)基本功。相關(guān)學(xué)研過程中,經(jīng)常包含復(fù)雜的推導(dǎo)演繹過程,需要學(xué)生能夠沉下心坐“冷板凳”,主動(dòng)攻克難題。筆者在多年教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),面對(duì)復(fù)雜公式推導(dǎo)或者較難的專業(yè)知識(shí)點(diǎn),部分學(xué)生有逃避心理,不愿意耗費(fèi)時(shí)間、精力解決問題。他們?nèi)狈Α翱杏补穷^”的魄力和勇氣,不具有工匠精神蘊(yùn)含的品質(zhì)。因此,對(duì)學(xué)生工匠精神的培育必須落到實(shí)處。這是培養(yǎng)頂尖人才的關(guān)鍵。筆者認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面開展工作,探索有效的培養(yǎng)模式,激勵(lì)學(xué)生追求卓越的工匠精神。
(一)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘興趣愛好,提升求知欲
工匠精神是專注本業(yè)精益求精、孜孜以求的態(tài)度,因此,興趣和愛好是做好專業(yè)工作的第一動(dòng)力。古今中外的各行各業(yè)大師,無一例外都是對(duì)自己的研究領(lǐng)域滿懷熱愛,然后才能取得卓越成就?!靶畔⒐鈱W(xué)”課程在光電信息領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊,如傅里葉變換在圖像處理、信號(hào)分析中的普遍使用,光學(xué)傳遞函數(shù)在成像系統(tǒng)中的大量應(yīng)用等。因此,在教學(xué)中需要大力進(jìn)行學(xué)科背景宣介,使學(xué)生在相應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域開闊眼界,對(duì)特定行業(yè)產(chǎn)生興趣。此外,教師需要引導(dǎo)學(xué)生做好職業(yè)規(guī)劃,讓學(xué)生了解所學(xué)知識(shí)將來能在何種領(lǐng)域大有可為,從而主動(dòng)關(guān)注了解行業(yè)發(fā)展形勢(shì),相應(yīng)提升自身專業(yè)素養(yǎng)。大量的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明,主動(dòng)性和目標(biāo)性強(qiáng)的學(xué)生,更加容易取得優(yōu)異的成績,并有更大的概率在相關(guān)學(xué)科取得突破。
(二)深化學(xué)生的參與層次與沉浸體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)知行合一
“信息光學(xué)”作為高等光學(xué)課程,在基礎(chǔ)光學(xué)知識(shí)體系上引入了新的概念和理論,難度有所提高。要想讓學(xué)生熟練掌握高難度的知識(shí)點(diǎn),需要通過豐富實(shí)踐促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的消化吸收。比如,相干濾波系統(tǒng),涉及幾何光學(xué)的成像、透鏡的傅里葉變換、頻譜轉(zhuǎn)換等多個(gè)內(nèi)容,知識(shí)點(diǎn)龐雜,需要融會(huì)貫通。學(xué)生既要能基于理論公式對(duì)系統(tǒng)的作用進(jìn)行計(jì)算,又要能從原理上深化理解。如若學(xué)生僅僅死記硬背公式,則難以充分掌握、活學(xué)活用。若在教學(xué)中創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件讓學(xué)生自己動(dòng)手,搭建相干濾波的光路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),直觀地認(rèn)識(shí)系統(tǒng)輸出與頻譜選擇的對(duì)應(yīng)關(guān)系,則能夠促使學(xué)生深刻理解知識(shí)點(diǎn)。又如,在教學(xué)“信息光學(xué)”中關(guān)于傅里葉變換全息的內(nèi)容時(shí),可以鼓勵(lì)學(xué)生基于MATLAB(商業(yè)數(shù)學(xué)軟件)編寫程序代碼方式進(jìn)行全息計(jì)算,從而提高學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力。這也是培育工匠精神的關(guān)鍵一環(huán)。
(三)引領(lǐng)學(xué)生沉浸于巨匠之光,激發(fā)其崇高志向
工匠精神難能可貴,但僅憑課堂口頭頌揚(yáng),是難以令人信服的。然而,這種精神在身體力行的學(xué)術(shù)巨擘身上得以詮釋,具有強(qiáng)大感召力?!缎畔⒐鈱W(xué)》教材中涉及光學(xué)科學(xué)發(fā)展前沿的內(nèi)容。教學(xué)期間教師可以嘗試舉辦一些學(xué)術(shù)講座,例如,邀請(qǐng)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域?qū)W術(shù)大師介紹學(xué)科前沿,一方面讓學(xué)生了解光學(xué)學(xué)科的最新動(dòng)態(tài),另一方面讓學(xué)生與大師近距離互動(dòng)交流,切身感悟成為大師級(jí)人才所需要的科學(xué)精神,從而摒棄浮躁,嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)。除了上述方式,教師也可以鼓勵(lì)學(xué)生多渠道領(lǐng)略大師風(fēng)采、學(xué)習(xí)優(yōu)秀人才先進(jìn)事跡,見賢思齊、篤行不怠,堅(jiān)毅走好前行之路。
三、結(jié)語
頂尖專業(yè)人才的培育離不開精心的雕琢與磨礪,高等教育階段對(duì)其能力塑造與素質(zhì)培養(yǎng)具有不可估量的影響。黨的二十大報(bào)告明確指出了加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的緊迫性,尤其強(qiáng)調(diào)了強(qiáng)化基礎(chǔ)研究、崇尚原創(chuàng)精神、激勵(lì)自由探索的重要性。在此背景下,要孕育出新一代杰出的基礎(chǔ)研究人才,就必須在專業(yè)教育中深度融合愛國情懷教育,把工匠精神培育視為專業(yè)培養(yǎng)體系中不可或缺的一環(huán),以此激發(fā)人才內(nèi)生動(dòng)力,使他們能夠在自己的研究領(lǐng)域?qū)P摹I(yè)、專注,用奮斗與創(chuàng)新譜寫“追求卓越、臻于至善”的華章。