论一流技术科学家的大学基础

                     叶明  东南大学科技经济研究所

考察《院士思维》中96位院士的成长途径和所接受的教育，可以看出一般的培养途径（个人选择、家庭熏陶、基础教育、时代引导等）与特殊的培养途径（大学基础、科研训练、创新战略、国际化能力等）等方面的内容，我们将对一般的培养途径略作说明，重点放在特殊的培养途径，并提出了相应的政策建议，以期能够为我国培养具有优秀素养的一流技术科学家、造就适应未来社会发展的科技英才提供有益的借鉴。

从一流技术科学家的培养的成长分析中我们可以认为，高等院校必须培养人才的数量、品质和知识结构与不断变化的社会生活和经济生活相适应，必须走上提高质量与效率的轨道，即促使学生具有雄厚基础和宽广的知识面，充分发展学生的个性与特长，着重培养学生的创造精神、竞争意识和应变能力了能够主动地适应当前，更好地适应未来的经济和社会发展的需要。虽然这种一流技术科学家并不是在大学毕业时能完全显露出来的，还必须经硕士研究生、博士研究生等阶段或在毕业后为社会服务的实践中经过相当长的时间锻炼和考验，但是，大学本科教育必须为其成长打下坚实稳固而起决定作用的基础。特别是人生价值观和社会责任感方面的基础，适应社会需要的合理的知识能力结构的扎实基础。自动化专家冯纯伯院士认为，他的科学素养主要得益于扎实的科学训练、大量的工程实践以及自觉的哲学学习。他在大学（浙江大学以崇尚基础扎实、学风严谨著称）和研究生阶段（哈尔滨工业大学和列宁格勒工业大学）受到较为严格扎实的科学训练。完整的理论体系、严格的逻辑推理和精致的定理法则，这对冯纯伯院士科学素养的形成有很大的影响。更有意义的是，他所学习的3所大学还特别注重有工程背景的理论研究，这就使其养成了以理论的视角研究工程问题的学术习惯。有工程背景的扎实的理论训练，比纯工程人员有更高的理论认识，能抓住问题的关键，也较纯理论研究者更加善于发现现实问题，找到新的突破口^[1]。

    那么，如何有效地奠定扎实的大学基础呢？经过较为深入的调研、面访等，选择其中较为关键的、时常为人所忽视的几个方面，提出我们的思路与措施。

1.教育思想的选择

    教育思想是人们通过教育活动的观察体验、思考和实践获得的教育认识，并对人们所采取的教育行动具有指导意义和决定作用。它是一个集合概念，对学校教育的方方面面发生直接的影响。因此，选择合理的教育思想自然成为提高大学教学质量首当其冲的内容。尤其是进入21世纪以来，随着社会改革的深入，现代科学技术的迅猛发展，国际社会竞争的激化，传统教育想中诸多明显已落后的方面受到严重的冲击。与此同时，那些与现代社会相吻合的教育思想则受到人们的青睐并逐步渗入到具体的教学实践中，例如，知识、技能教育正在被素养教育替代，被动教育正在被积极教育替代，传统的知识型、专才型、“适者生存”型、地域型向现代的能力型、通才型、“能者发展”型、国际型转变。毫无疑问，符合现代社会运行规律并满足现代社会发展需要的现代教育思想取代传统教育思想是历史的必然，但这并不意味着对传统教育思想的完全抛弃，因为现代教育思想实质是建立在传统教育思想的基础上，吸收融合了诸传统教育思想精华并反映了时代精神的新型教育思想。如果对传统教育思想中具有积极意义的部分弃之不纳，一味追求“新颖”、“时髦”、“奇特”的教育观念，不仅违背现代教育思想包容多元教育思想的基本宗旨，同时也使原有教育思想基础而沦为毫无根基的高谈阔论。

    除了传统与现代教育思想的合理选择，还有中西教育思想的合理选择问题，我们以中美教育思想的对比来说明这一观点。中国和美国具有非常不同的传统文化，因而两者的教育思想也不尽一致，主要表现为4个方面：①中国教育传统强调按部就班，严谨认真的学习态度，老师循循善诱，诲人不倦，学生亦步亦趋，学而不厌。这有利于学生积累知识打下扎实的基础，但相对说来不利创新意识的培养。美国提倡体会渗透式，独立思考的学习态度，其特点是学生通过自身的体验，一点一滴地学习许多新东西，尽管对所学内容往往不太清楚，但培养出的学生有较强的独立思考能力与创造能力，易于很快达到科学发展的前沿，适应现代社会发展的要求，但不如前者具有扎实的根基;②中国教育传统比较注重演绎式方法，推崇从理论到理论，注意发展较强理论知识和能力;而美国教育传统强调归纳式方法，从现象软实际到理论。这两种方法都很重要，而且不可分割，只不过在科学活动的不同阶段所起的作用不同罢了;③由上述②必然引出的是，中国教育传统比较注重于理论和抽象能力的训练，而美国教育传统更倾向子实验和动手操作能力的培养，前者一方面培养了许多非常努力、训练有素、基础扎实的学生，另一方面，这些学生却倾向于把科学当作一种理论框架，而不知它是有血有肉的活生生的东西。后者则鼓励学生的实干能力，因为美是一个鼓励实业家的国家，认为这样的人才是社会的中坚分子;④中国教育传统要求学生谦虚谨慎，积极向上，其结果是所培养的人往往自我封闭，不敢打破传统、怀疑权威，而美国教育传统鼓励学生怀疑和求异精神，在学习中注意发展学科中合理的内核，把过时的或走到顶峰的那部分扬弃，使自己混乱的知识体系迅速地剔除糟粕和谬误，从而取得迅速进步。由此可见，中美两种教育思想的传统各具特色，并无优劣之分，一方面的长处往往是另一方的短处.如何将二者和谐地统一起来，在教育思想上将是一个突破，对培养全面发展的人才具有重要意义。

 对于提高大学教学质量而言，还应该合理选择一系列的高等工程教育现代观念，从而使我们的教育思想真正做到“面向现代化、面向世界、面向未来”。

 (1)课程内容的基础化。目前，科技教育界和工业界几乎一致地赞同课程内容的基础化运动，认为它是适应技术迅速变化和工程技术人才专业需求的唯一有效的途径，而且随着理工科学生毕业后的时间推移，基础教学愈发显得重要。这里所说的基础，是指对于科技人才有普遍的实际应用价值的基础，大致包括工具性基础和知识性基础两大类。所谓掌握这两类基础，即指将它们转化为相关的知识、技能和能力。当前，加强基础教学主要不在于量的增加，而在于质的更新与提高，即通过调整课程结构，精简教学内容，提高课时效率，改进教学方法，运用现代教育手段，培养学生独立学习的能力等措施来提高基础教学的质量。                                                                                                            

(2)课程设置的综合化。这包括三方面的综合:其一是交叉科或多学科的综合。科技工作者的工作对象主是科技系统本身和该系统与其环境的接口，包括二者的构造、组织、过程和控制。它不仅与一门学科有关，而且往往要涉及多门学科的综合知识。为此需要根据工程和科学的社会职责，选择、组织管理科、人文、社会科学的课程设置，例如，科技经济学、科技社会学、人类工程学、科技美学等;其二科技系统内部学科的综合，现代科技尤其是高科技，例如微电子技术、能源技术、生物工程等，本来就是跨学科的，所以有必要开展跨学科和设置一体化的核心课程，建立新型的教学体制;其三是各种教育的综合，即努力把伦理道德教育、思想政治教育和劳动实践教育结合到教学中去，使培养出的人具有强烈的社会责任感，高尚品德修养与职业道德，较强的业务能力，成为现代社会所需的高级专门人才。

 (3)科技教育一体化。这是一种具有崭新时空结构的教育体制，即不仅把各级教育从本科生、硕士生、博士生乃至博士后以及各级的继续教育作通盘考虑，而且将科技教育、科技实践、科技研究有机结合起来，即能够总结、整理新近创造出来的知识，了解如何把科技知识转变为社会的物质产品和服务，有机会参加真实的(虽然比工业规模小得多的)设计和制造项目，以便获得这方面的动手经验^[2]。具体做法是将目前侧重于科研的“重点实验室”、“工程研究中心”“创新平台”等，真正办成跨学科的科技教育与科技研究一体化相结合的新体制。

总之，合理选择教育思想是提高大学本科教育质量的根本，直接影响到学校的决策者、教师和学生，而主要是决策者。

2.中心学科的确定

当今时代，一方面科学技术迅猛发展，科学知识陈旧的周期缩短;另一方面基础科学成果转化为新技术、新产品和新产业的周期也日趋缩短。现代技术是科学密集的技术，任何一项新技术(尤其是高技术)无不来源于基础科学和技术科学的新发现和新发明，现代工业发展对于工程技术人才，也不只是要求掌握一门专业技术，更要求有坚实的科学理论基础和较高的文化素养，懂经济，会管理，才能适应现代化建设的需要。显然，基础自然科学、技术科学、人文社会科学对于理工科大学本科生质量提高都具有十分重要的作用。但技术科学应当成为而且必须成为本科生教学的中心。因为基础科学，人文社会科学毕竟是一种更为广泛的基础，没有十分强烈的直接性和现实性。工科院校与综合性大学的理科的基础自然科学、文科的人文社会科学，不仅在深度和广度上相距甚远，而且学习的目的也各不相同。所以，理工科大学本科生教育显然不能以基础自然科学和人文社会科学为中心，至于工程技术，当然是理工科院校本科生学习的基本内容。但是，我国高等教育目前的专业设置虽然多次调整，仍嫌过窄，是不适宜的。这一方面由于长期计划经济所致，一方面由于用人单位要求学生学的知识技能和他们所从事的专业工作接近，便于分配到毕业生，学生工作后能立即使用。实际上，任何专业的工程技术都在迅速发展和变化，都需要较宽的学科知识。如果再考察市场经济体制下的世界上大多数发达国家的理工科院校，基本上都将专业工程技术排斥在本科生教育之外，这是值得我们注意的。因为现代科学技术发展很快，专业的工程技术变化也很迅速，只有在培养过程中突出技术科学的中心地位，才能适应科学技术的发展和变化。以技术科学为中心的理工科本科生，就业有较阔的选择面，而且也能够在工作中转业或改行。在市场经济条件下，改行和转业又是不可避免的。所以，提高大学教学质量，突出技术科学的中心地位不仅十分必要而且也是完全及时的。

  技术科学的中心地位主要应体现在本科教学计划上。我国高等理工科本科教学计划在科学技术方面的内容大多采用三阶段，即自然科学课程、技术科学课程和工程技术课程，不同规格的学校有不同的侧重点、三个阶段之间又有较强的先行后继关系。自然科学基础课程往往需要经技术科学课程作为中介与桥梁，才能应用于解决专业工程技术问题。加强基础不只是指自然科学基础，尤应注意技术科学基础，并以技术科学为龙头带动自然科学基础和工程技术课程，强调这类主干课程的建设是提高是本科生教学质量的基本保证。例如，东南大学创设的电气技术专业，即以电工基础、电机学、电子技术和自动控制理论为四大主干课，打好这些基础，无疑有利于今后在广泛的电气工程领域里，卓有成效地开展研究与工程实践。随着社会主义市场经济的建立以及工业企业研究与发展能力的加强，各工业企业都有自己的工程技术特长，互相竞争，互相保密，还有保护主义作为保障，他们对专业工程技术课程需求减弱。那么，本科教育计划中的工程技术课程将逐渐让位于技术科学课程，从而减少至5％-10％，就可以真正做到拓宽专业，以增强学生的适应性。至于自然科学课程和人文、社会科学课程应当强调为技术科学课程服务，为其定坚实的科学基础与人文基础，这需要精心设计，统筹安排，最好由具有技术科学背景的自然科学、社会科学专业教师担任课程讲授。总之，以技术科学课程“统帅”、“贯通”全部教学计划，以自然科学、工程技术、人文社会科学课程来丰富、充实技术科学课程，从面实现课程计划的重新建构，最终达到提高本科教学质量的目的。

 基于这些认识，我们可以通过专业调整使技术科学的中心地位在教学计划中得以充分体现。具体可从如下几个方面着手:①要在坚持面向经济建设的同时，充分注意教育的自身规律，树立“大学科”的思想，在一个较宽的专业领域中，设置以技术科学课程为中心的多类课程系列，制定多种培养计划，以提高人才培养的机动性;②废除目前学校内部实际存在的“教研室办专业”的体制，实行系办专业，将相近专业合并为专业类或学科，同时在后期设置若干专业方向，可以根据需要灵活调整;⑧专业调整和改造，应以求“新”、求“活”为目标。一方面瞄准学科前沿，瞄准未来，重点改造和发展传统学科，另一方面跟踪世界科技发展的态势，以未来为导向充分重视发展新兴学科，使学科发展处在动态的环境中;④明确本科专业的适应性界限，避免专业划分过窄的同时，也要防止“无专业”过泛的弊端，任何短期行为、近视观点、忽视后劲的所谓“教育改革”都必须杜绝。  

3教师作用的引导

本科生教育是建设社会主义高水平理工大学目标的基础工程，大学教师是培养千百万社会主义建设者和接班人的园丁，在教学、科研工作中发挥着主导作用，是办好大学的基本力量。如何充分发挥大学教师的主动性和积极性，对于提高本科生教学质量至关重要。教学是关系到人类文明的继承和发展，关系到现代化事业的兴衰成败和关系到社会进步繁荣的大问题。教学质量主要通过大学教师的努力得以实现和提高。当前的教育改革除了继续做好各项物质的、精神的等方面的基础工作，为教师创造良好的工作环境和生活环境之外，还应从如下几个方面鼓励教师有效地改进工作，为提高大学教学质量创造优良的教育环境，其中的各项要求及具体措施是通过较为广泛的统计调查、问卷及面访而成的，同时也借鉴国际上近几十年大学本科教育的经验教训，有许多符合现代教育思想的新理论和新方法，现择其要点如下:

(1)严要求控制的高标准。坚持严要求控制的高标准是提高本科教学质量的必要条件。从严教学包括严谨的治学精神，严密的学习作风，严明的学习纪律等多方面，兼含有形和无形的多因素，是一个优化的系统，良性的机制，如果把从严教学仅仅理解为严格的组织纪律或管理制度则是不确切的。高标准严要求对每个人都是必要的。对于教师而言，必须提出严格的要求，在思想觉悟、道德修养、知识水平、教学作风等方面与日俱增，真正做到严以律己、为人师表、言传身教。对于学生而言，无论是基础好的还是基础差的，无论是聪明、好学、动手强的还是那些不情愿努力的学生，高标准、严要求一律是对的、有效的。教师对学生高标准、严要求可以做些具体的工作:经常向学生强调学习的高标准严要求的极端重要性;课程开始时就要用口头或书面的形式向学生把自己的高标准严要求讲清;经常帮助学生确定学习上的进取目标;鼓励学生多读、多写、多练、多实，树立滴水穿石立志求新的精神;严格督促学生下功夫学习，认真完成学业;不断充实、修改和更新自己的讲义和教学内容，不断地给学生推荐最新的额外材料，建议新的研究课题和设计计划。

 ( 2 )尊重个性的因材施教培养计划。以往的教育统得过死是一大弊端。统一计划、统一模式培养学生，这无论对适应社会需要或学生个性发展，均是不利的，也不符合教育规律。学生的智力有差异，学习能力有强弱，学习积极性和勤奋程度有不同，再加上前期学习成绩不一，所以学习进度有快慢，理解掌握有深浅 。为此，必须尊重学生的个性特点因材施教，以便充分发挥学生的潜力，允许他按照适合自身情况的方式去学习，培养高质的人才。因材施教是一种柔性的培养机制，应该灵活地进行，给每个学生有表现自己天赋才能的机会，在教学过程采取“一刀切”的大班教学，虽有提高办学效益的作用，但限制了高才学生发挥学习潜力，有时又为使某些学生不掉队而降低学习要求，这是值得重新考虑的，对于学习不努力成绩很差或学习确有困难的学生，教师应严格掌握标准给予淘汰，课程淘汰率可掌握在10％-20%左右，这样可以鼓励学习积极性，提高教学质量，对于高才学生可多加选修课，办提高班，办讨论班，加重本学科专业方向上的实验、学习、设计题目的要求和难度，为今后就业和提升创造坚实的基础条件。读双学位，选修过多课程，不一定有利于深入学习，至于某些人为满足学分要求，选修与本学科关系不大的课程，更是不利的。所以，读双学位，“交叉、复合”型教学是否是一个好的因材施教办法，尚待研究。在因材施教的过程中，教师可以采取如下具体的措施:考虑学生的不同程度和不同背景设计课程内容，变换教学形式，提出同的要求和期望;对学习能力强，有独立思考能力的学生“开小灶”，提供更多、更新的学习材料;当有学生兴趣、志向转移并确信很有必要时，鼓励井具体帮助他们选择新的专业方向;为基础差、有特殊困难的学生吃偏饭，提供另外的材料和练习，多注意辅导帮助，给予必要的特殊关照。

 ( 3)方法训练与能力培养的引导机制。为了提高大学本科生教学质量，除了在教材教学计划上下功夫，教师还有责任有、义务对学生在方法训练和能力培养方面给予积极引导和精心指导，后者或许更重要，更有实际意义.一个优秀的教师应该是一个优秀的导演，优秀的教练。大学本科教育阶段，主要是“教会学生学习”，初步“教会学生研究”，要实现学生学会学习，逐步摆脱教师，超越教材与课堂，成为走向社会的独立科技人员的目标。为了提高教学质量与效率，教师一方面可以通过系列化课程教学，加强对学生学习方法的理论灌输，使学生成为学习的主人，另一方面把学习方法的训练纳入教学过程，使教法与学法统一起来，这种把一般学习方法(如基本学习方法，思维训练方法，工程设计方法等)和具体课程方法相结合的双重训练体系，力图从宏观与微观两个层面加强学生强化学习方法的训练。理工科本科生在校期间应受到比较严格的能力培养。主要包括:独立思考工作能力——教师在教学中提出问题，让学生独立思考:在实习、实验、设计中鼓励学生独立工作，切忌教师把着学生手教;组织合作能力——教师要有选择地组织学生参与研究与发展工作，注意培养学生的组织合作能力，使之能团结大家共同进行工作，也能在上级领导下与其他集体合作;探索创造能力——教师在教学与实习过程中要引导学生勇于创新不能墨守陈规，并要求实事求是，百折不挠，锲而不舍，以取得成功，从而树立学生自己去探索真理的志向，充分挖掘学生的最大潜能;工程实现能力—－教师通过各种设计，培养学生应用理论解决实际问题的能力以及文字图形的表达能力等等。为此，教师可以从如下几方面做一些具体的努力:经常组织学生在课堂上谈自己的见解与体会，汇总自己所做的工作;经常向学生提供活生生的事例与场景，由学生独立进行分析研究;要求学生综合评价不同理论、不同研究成果和不同设计的优缺点、异同点，将课程内容与社会实际结合起来，有分析，有批判地学习吸收;鼓励学生大胆提问，敢于争论，发表不同意见和看法，要有向同学、老师、课本乃至权威挑战、质询的精神和勇气;提倡学生自己组织安排与课程有关的观察、实习、设计，以及与教师合作搞项目研究、论文撰写，等等。

 （4）师生之间的有效沟通。课堂内外师生之间的密切联系、有效沟通是启发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性，帮助学生明确学习目的，提高学习效果的重要因素。教师对学生的关心和帮助有利于学生坚定信心，克服困难，奋发向上，学生正是通过教师来认识自己的价值、选择自己的未来，树立学业上的雄心壮志和远大理想。学生学习的重点在于明确，自己已懂什么、不懂什么，自己的问题和差距在何处，在操作、演练和实践过程中，都需要教师的指点和具体帮助，从而得到对自己修业情况的反馈，评价自己的进步和已达到的水平，明确今后努力的方向，这一切均需要师生之间及时的信息反馈，教师还必须促进学生之间相互交流学习心得、相互感染和启发，从而拓宽自己的思路，加强对学习内容的认识和理解，达到共同提高的目的。为此，教师可以在如下儿方面做些具体努力:经常为学生提供选择专业方向及发展道路的咨询，经常就学生的学习、生活、思想等方面提出忠告和建议，主动吸收学生参加自己专业领域的学术活动和科研活动，定期抽出时间详细评价学生学习.上进展的情况和存在的问题，向学生坦言自己的经验教训，等等。

以上提出的若干要求与措施，不是为了评估学校优劣，教师好坏，其目的在于诊断教学中存在的问题，鼓励教师和学生规范自己的行为，老老实实、扎扎实实、踏踏实实地工作和学习，从而达到提高大学本科生教学质量的目的。当然，要真正做到上述要求与措施，还必须有其他许多基础条件给予保证，例如，增加经济投入，改善物质条件，强化政策激励，完善考核监控。

参考文献：

 [1]卢嘉锡.院士思维（卷2）[C].合肥：安徽教育出版社，1998.160

 [2]吕乃基，叶明，王兵，科学方法论视野下的技术哲学[M].北京：中国社会科学出版社，2005.194

原文链接：http://blog.sciencenet.cn/blog-3426423-1309117.html

原作者系东南大学科技经济研究所 叶明，来源：科学网博客