第2章 高等学校科教结合的人才培养
2.1 建设创新型国家对人才培养的新要求
2.1.1 国家战略背景下对人才培养的新要求
世界多极化、经济全球化浪潮席卷全球,科技进步日新月异,国际竞争特别是人才竞争日趋激烈。为了在竞争中赢得主动,世界上许多国家都将科技创新作为提升国家综合国力与核心竞争力的基本途径,将健全国家创新体系、提升国家创新能力作为其共同追求的目标。人才资源作为第一资源,已成为经济发展的核心资源,是社会发展的动力资源和知识创新的主体。
2.1.1.1 人才强国战略对人才培养提出了新要求
进入21世纪,人类社会迈入知识经济时代,中国也进一步强调人才强国战略在国家战略布局中的战略地位。《国家中长期人才发展规划纲要(2010~2020年)》指出:“人才是指具有一定的专业知识或专门技能,进行创造性劳动并对社会做出贡献的人,是人力资源中能力和素质较高的劳动者。人才是中国经济社会发展的第一资源。”实施人才强国战略的核心任务是要提升人才竞争力、培养高水平和高质量的人才,这是实施人才强国战略的重要基础。虽然中国的人才总量具有一定的优势,但在人才综合实力、科技人才创新力、技能人才竞争力、人才对GDP贡献力等方面,与发达国家存在较大差距。因此,实施人才强国战略要求准确把握发展趋势、增强人才培养质量、提升人才竞争力。
2.1.1.2 建设创新型国家对人才培养提出了新要求
当前,中国正处在创新型国家建设的关键时期。提高国民素质、培养创新型人才的重要性和紧迫性日益凸显。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》指出:“人力资源是我国经济社会发展的第一资源,教育是开发人力资源的主要途径。”然而,中国高等教育的人才培养体系尚待完善,在培养目标、培养模式和环境条件等诸多方面还不能适应创新型国家对创新型人才培养的新要求,新学科、高技术、创造性人才短缺,创新型人才培养的教育环节与激励机制、协调机制亟待形成,创新型人才数量与质量不足导致创新效率低下,知识创新与实践能力失衡导致创新实践乏力。建立创新型国家必须依托高等学校和科研机构,将科研原始创新、高水平队伍凝聚与创新型人才培养密切结合并协同发展,这是新时期对中国高校人才培养工作提出的新要求。
2.1.1.3 制造强国和“互联网+”时代对人才培养提出了新要求
2015年5月,中国颁布了《中国制造2025》规划,明确提出了中国制造强国建设的“三步走”战略,标志着中国的经济社会发展开始向“制造强国”及“互联网+”的目标迈进。《中国制造2025》规划对企业提出了新的挑战,“互联网+”对社会经济发展各个领域的创新发展产生了划时代的影响,同时也对人的能力和素养提出了越来越高的要求,进而也对人才培养提出了新要求。目前,中国的教育模式与培养出能够驾驭复杂多变的综合性制造业体系的人才之间尚有较大差距。制造强国和“互联网+”时代需要高等学校主动适应社会发展需求,加强与企业和社会的联合培养力度,注重知识和技术积累,不断拓宽学生视野,提高学生接受新事物和新技术的学习能力。中国正处在产业升级和经济转型的过程中,要推动“中国制造”向“中国创造”转变,亟须加快产业优化与升级、增强技术创新能力、提高企业核心竞争力、提升生产技术和管理水平,这就迫切需要具备驾驭社会变革创新领导能力的高级人才,更需要培养一批掌握精湛技艺和高超技能、善于创新的高水平研究人才、工程技术人才、专业技术人才和技能人才。
2.1.2 新时期对科教结合推动人才培养的新要求
科教结合是推进中国知识创新体系建设的基本要求。2012年,中共中央、国务院颁布了《关于深化科技体制改革加快国家创新体系建设的意见》,该文件中明确提出要“大力推进科技与教育相结合的改革,促进科研与教学互动、科研与人才培养紧密结合”。通过加强科教系统的结合,促进知识和人才的双向流动,实现优势互补和资源共享,为创新型国家建设提供强有力的支撑;通过加强科学研究和高等教育的互动,将科学研究与人才培养结合起来,促进教育内容更新和教育质量提升。因此,要从国家创新体系建设的视角来看科教结合,不仅要实现资源的优化配置,更要破除体制机制障碍,营造一个鼓励科教结合的良好外部环境。此外,科教结合也是高校培养创新型人才的重要手段,是解决中国科技与经济转型期急需的创新创业人才的重要途径,有利于提升高校创新能力以及高等教育系统的国际声望和吸引力,是推动中国教育与科技、教育与经济社会发展紧密结合的战略举措,有利于推动解决高等学校、科研机构、行业企业等创新主体自成体系、重复分散、整体运行效率不高等问题。
构建中国科教结合的创新型人才培养体系,需要不断更新教育观念,深化体制改革,将教学、科研和实践紧密结合起来;需要创新教育教学方法,探索多元化的培养方式,注重学思结合、知行统一;需要进行教育创新,改进教育质量评价和人才评价体系,更加关注学生的个性差异,注重因材施教。
①科教结合培养创新型人才需要教育理念的转变。培养具有创新意识和创新能力的人才,需要转变传统的教育理念。首先,高校要使科学研究与人才培养紧密结合并相互促进,让学生不仅掌握牢固的基础和专业知识,还要注重培养学生应用知识的能力,善于发现问题和解决问题,具备良好的学习能力和创新能力。其次,高校教师要树立知识、技能和综合素质的全面质量观,从学生的综合素质、学习潜力、特长和兴趣爱好等各方面对学生进行评价并因材施教。
②科教结合培养创新型人才需要教育模式的转变。创新型人才培养需要在全面质量观的培养理念指导下,转变教育模式,强调学生的探索精神、创新能力和对新知识、新事物的感知能力,注重学生获取与应用新知识的能力的培养。加强高校与科研院所及企业在教育培养上的合作,开拓学生的视野,为人才培养提供更多的平台和机会。与此同时,高校要根据自身的传统、优势和劣势来准确定位发展目标,以此为基础形成人才培养的合理模式,不断提升教育质量。
③科教结合培养创新型人才需要教育评价方式的转变。教育评价方式的转变与教育理念和教育模式的转变密切相关。只有实现教育评价方式的转变才能充分保障教育理念与教育模式的转变。创新是个性化的,也是多元化的,因此,多样性是完善创新人才培养的关键性因素。转变教育评价方式应从如下方面着手:一是要改变过去对高等学校的单一评价模式,根据不同高校的发展定位进行分类评价。二是建立以质量和创新为导向的教师评价机制,营造人尽其才、人才辈出的工作环境。三是改变学校以应试成绩评价学生的模式,更强调学生的创新精神、创新能力、道德素养和责任意识。
2.1.3 国外科教结合推动创新型人才培养的实践
培养创新型人才已成为世界各国高等教育共同的价值追求。早期大学的基本职能就是通过教学传授知识。19世纪初,由洪堡创建的柏林大学提出了教学与研究相结合的办学思想,即通过教学和研究活动的结合达到培养人的目的。在现代世界一流大学中,高水平科学研究与高层次人才培养互为依托、相互促进。发达国家在创新型人才培养过程中也非常重视科教结合,这对加强中国的科教结合、促进创新型人才培养具有重要的启示和借鉴作用。
2.1.3.1 科教结合培养创新型人才
美国在创新型人才培养的过程中,非常重视科教结合。研究型大学在本科生培养阶段设立科研计划,鼓励本科生参与科研,允许本科生和研究生参与国家实验室的重大科研项目,研究型大学和国家实验室联合培养研究生等举措,都取得了显著的成效。例如,麻省理工学院实施的本科生科研机会计划(UROP)以培养学生的科研创新能力为宗旨,面向本科生提供从事前沿研究的机会并给予经费资助。作为本科生科研机会计划的成员,学生以“研究学徒”的身份参与到以教师为主的研究小组中,教师对学生进行一对一的个别指导或对小组进行集体指导。真实的研究情境能够激发学生对科学的兴趣,发展科学论证的能力,培养创新能力和研究技能。实践证明,本科生科研机会计划作为麻省理工学院本科教育改革创新举措,对麻省理工学院本科教育质量的提高起到了明显的推动作用。
美国国家实验室允许本科生、研究生参与国家实验室和重大科研项目。例如,在橡树岭国家实验室(ORNL)参与研究工作的本科生和研究生人数达到了该实验室全职人员的1/3左右。美国能源部下属的阿贡国家实验室设立了“自然科学本科生实验室实习项目”和“学生科研参与项目”,招募优秀的本科生在学期中或利用暑期参与前沿科学研究项目。这一举措实现了大学人才培养与国家实验室前沿科研的有机结合,激发了学生继续求学或从事科研相关职业的兴趣。此外,国家实验室还与大学通过双导师制联合培养学生,丰富了创新型人才的培养模式。
2.1.3.2 大力推动STEM教育
一直以来,美国政府都非常重视科技人才的培养。1986年,美国国家科学委员会在《本科的科学、数学和工程教育》报告中明确提出“科学、技术、工程和数学”教育,开启了美国重视STEM教育的改革历程。1996年,美国国家科学基金会在《塑造未来:科学、数学、工程和技术的本科教育》报告中明确提出STEM教育的行动指南和政策建议。在21世纪初,美国先后推出了《实现美国潜能的科技人才》(2003年)、《崛起于风云之上:为美好未来激励并推动美国进步》(2006年)、《美国竞争力法案》(2007年)、《加强自然科学、技术、工程学、技术学教育方案》(2009年)和《科技工程留学生就业法案》(2012年)等计划、法案或报告,旨在强化自然科学及技术领域的大学前教育人才的培养和储备,增强美国在基础研究领域的人才培养力度,注重培养学生的创造能力及创新能力。可以说,美国政府将STEM教育上升到了国家战略高度,希望通过STEM教育来培养复合型创新人才并提升劳动力水平。
总的来看,美国STEM教育秉持了以下理念。
①通过STEM教育培养创新型人才。一个国家的综合竞争实力取决于劳动者的素质和水平。事实证明,美国STEM从业者普遍接受过较高水平的教育。在美国16岁以上的劳动者中,68% 的STEM从业者均有本科及以上学历,而非STEM从业者这个比例仅为31%。在4类STEM职业中,生物科学的从业者学历最高,将近40%的人拥有研究生学位,这几乎是计算机、数学和工程领域从业者的2倍。拥有STEM学位是获得STEM工作的通常途径。在470万名STEM从业者中,超过2/3的人拥有STEM领域的大学学位。STEM教育涵盖了基础教育、职业教育和高等教育等领域,让学生具有跨学科的视野,对美国教育系统产生了系统性的影响,大大提升了创新型人才的培养质量,进而有助于提升普通民众的科学文化与技术水平,促进了劳动者水平的提高,增强了国家的科技实力和教育实力。
②将STEM教育与教育系统的改革紧密联系起来。美国STEM教育的兴起是国家行为,体现了强烈的“国家意志”。STEM教育涉及教育理念的改革、课程设置改革、教育评价改革、师资培训、不同学习阶段的衔接等内容。在基础教育阶段,注重培养学生的科学、技术、工程和数学基本知识和技能,深化学生对STEM教育的认识和理解。在本科生阶段,鼓励学生参与STEM教育,为进一步在STEM领域学习深造和工作打下坚实的基础。在研究生阶段,鼓励学生在STEM领域开展研究并继续从事该领域的相关工作。
③为STEM教育提供稳定的专项经费支持。美国国会通过《美国竞争力法案》、《2010年美国竞争再授权法》等法案,为STEM教育提供了稳定的经费支持。同时,总统财政预算对STEM教育的支持力度也很大。2015年,STEM教育的项目预算为1.7亿美元,其中,1.1亿美元用于STEM创新网络建设,0.4亿美元用于师资培养,0.2亿美元用于卓越教师团队建设。此外,国家科学基金会、宇航局、健康与人类服务部和国防部等联邦机构也有STEM教育经费投入。2014财年,国家科学基金会的预算投入为12.43亿美元,教育部的预算投入为8.14亿美元,宇航局的预算投入为1亿美元,健康与人类服务部为5.31亿美元,国防部为1.08亿美元,史密森学会为0.25亿美元,农业部、能源部等其他8个联邦机构为2.48亿美元。在美国STEM教育的发展过程中,不仅教育部门积极参与,美国国会、国家科学基金会和其他政府部门也踊跃参与,共同推进STEM教育,有效实现了跨部门的通力合作与资源共享。
此外,德国、日本等发达国家在创新型人才的培养过程中也非常重视科教结合。2005年,德国推出“卓越计划”,通过专项经费支持高校和科研机构提升人才培养质量和科研实力。截至2012年,共计拨款46亿欧元。同时,重视发挥科研机构的独特优势。其中又以马普学会、弗朗霍夫协会、亥姆霍兹联合会和莱布尼茨联合会4个机构最具代表性。这些科研机构除了培养自己的科研人员和团队外,还积极向在校本科生和硕博研究生提供科研和实践机会。
2002年,日本陆续实施了多项人才培养战略计划,包括“240万科技人才开发综合推进计划”、“21世纪卓越中心计划”、“科学技术人才培养综合计划”等。“240万科技人才开发综合推进计划”是针对日本高科技人才短缺的现状,提出到2006年培养精通信息、环境、生物、纳米、材料等尖端技术人才达到240万的目标。根据计划要求,在校的本科生、研究生和科研人员将被定期派遣到佳能、索尼等国内大型企业进行研修。该计划认为,学生培养仅仅靠积累知识远远不够,必须通过在企业的实际体验磨炼能力。同年,日本政府开始实行“21世纪卓越中心计划”,重点资助若干优势学科领域,目标是建立世界一流研究与教育基地(卓越中心)。该计划鼓励新兴学科和跨学科的发展,支持不同大学之间或跨国联合申请,经费分配采取第三方评价方法。与此同时,日本在创新型人才培养中注重科教结合,充分发挥创新平台与重大科技设施对人才培养的作用。日本综合性研究所、大学实验室都为在校研究生和本科生提供从事研究、实习和参观的机会。以日本理化学研究所(简称RIKEN)为例,1996年该研究所设立了“青年研究助理”计划,为博士生提供在研究所从事研究工作的兼职机会。