李俊峰:创新人才教育培养的探索与思考 ——以清华大学行健书院为例
2022/01/22

作者简介       


李俊峰:清华大学行健书院院长,国务院学位委员会力学学科评议组成员、教育部力学类教指委副主任、中国力学学会常务理事、中国力学学会教育工作委员会主任、中国宇航学会空间控制委员会副主任、中国高等教育学会创新创业教育分会副理事长、国内外多个学术期刊编委。获国家科技进步奖、国家级教学成果一等奖、国家级教学名师奖、宝钢优秀教师特等奖、入选首批“万人计划”,主讲国家精品课“理论力学”,领衔“基础力学”国家级教学团队,学术论著有:深空探测动力学与控制、太阳帆航天器动力学与控制,主编理论力学国家级规划教材,译著有:工程矢量力学、理解航天、静力学、动力学、航天动力学的数学方法、力学、理论力学、理论力学习题集。

    在正式报告之前,请允许我对报告题目的副标题中“书院”给出简短的解释:书院不同于以往的学院,书院的职责和目标聚焦在人才培养,比较单一,而不是像学院要兼顾许多方面。另外,清华大学最近这两年成立的几个新的书院不同于以往国内外的书院,也不同于现在其他国内外大学的书院,我们的书院对学生进行全面的、全过程的培养,学生整个本科培养阶段都由书院负责,书院负责学生培养方案和计划的设计、实施,既负责第一课堂(课程教学)又负责第二课堂,学生不会在某个阶段分流或转专业或转到其他学院,一直都在书院里面。

 

    我报告内容分为三部分:钱学森力学班拔尖创新培养、行健书院强基计划培养、未来技术学院的“未来”。

 

    钱学森力学班是首席教授负责制,在首席教授带领下,致力于构造一个开放性的创新教育模式,培养创新型人才,其中有很多经验是值得借鉴的。例如培养顶尖创新人才三要素:首先给这些学生机会去发现、接触足够大的问题;让学生对这些问题产生兴趣和激情,甚至痴迷于研究和解决这些问题;找到杰出的有经验的导师指导这些学生。各位专家如果想了解钱学森力学班的更多情况,可以阅读首席教授郑泉水院士最近几年来公开发表的文章,以及官方媒体的采访报道。我在这里不多讲这部分,只是为了说明钱学森班的一些理念和实践经验,是行健书院、未来技术学院建设理念的重要来源,实施方案的重要借鉴和参考。


    行健书院是2020年成立的清华的五个书院之一,是为了落实国家的强基计划。在五个书院中,行健书院略有一些特殊,既培养强基计划学生,也培养拔尖计划学生(钱学森力学班2020年加盟行健书院、共同建设书院),又承担未来技术学院的建设任务(探索未来技术领军人才培养范式,与行健书院的建设目标和方案高度契合)。

 

    其实这三类看起来是三种不同类型的,我们有十几年的探索拔尖培养人才的经验,它底层的理念或者说哲学主要是考虑学生潜在的兴趣,学生可能自己不知道或没有发现,或者没有得到确认,我们的工作就是用一系列的办法帮助他们去确认自己的兴趣所在,在此基础上,再引领他们进入后面的循序渐进他们感兴趣的领域:科学问题、未来技术、工程应用背景或者是可能性。


    国家的强基计划文件中提到了两个聚焦:聚焦基础学科的人才培养,聚焦在国家重点要发展的那些关键的领域。我们书院要落实这两个“聚焦”,希望学生打好理科基础,再聚焦于国家重点发展的关键领域。我们设计制定了双学位培养方案,通过把学生兴趣引向关键领域来帮助他们培养志向、发现兴趣,建立有明确志向引导的学术价值观。


培养的未来技术领军人才,可能需要瞄准一些未来可能有突破的领域,这些领域应该是专家们可以预测的。对于这样的领域,我们可以按照强基计划的模式来做。当然,也一定有一些领域或方向是不好预测的,至少不可能预测到比较长远的未来到底会有什么技术上突破的需要。针对这种“未来”,培养的范式需要再思考。我们考虑,可以按照钱学森先生的观点,当前目标聚焦在帮助学生打好扎实的基础,吸取基础学科蕴涵的千百年来人类认识、改造自然过程形成的智慧精华。


 

接下来我介绍行健书院强基计划培养的几个主要特点:

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第一,书院负责学生培养体系设计和构建,在构建中最重要的一点是要制定培养计划。制定培养计划过程中,我们做很多调研和分析,发现有些培养方案和教学计划中,没有顾及到学生时间的客观上限,给学生设置了很多很多学习任务,超出了时间的客观上限,学生不可能认认真真实实在在地完成的全部任务。我们的想法是:宁愿多留白、绝对不超载。

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第二,请最适合的教师讲最需要的课程,在制定培养方案的时候,只有培养这些学生需要这样的课程,这些课程才会出现。

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第三,我们特别注重加强数学和力学的基础,鼓励学生精深学习。

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第四,我们鼓励学生在低年级开始尝试进入科研。当然学生会感到困难,我们组织了学生进阶式的科研训练,给他们提供循序渐进尝试科研的机会和支持。

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第五,我们通过一人一策的方式,引导较早就有自己想法的学生,尝试从本科生到博士生的贯通式培养。导师指导学生自己设计个性化、长周期的课程与科研全面培养,让学生有更好的学习、科研体验。

    书院特别重视全面培养学生,建立书院的从游文化。合作院/系推荐、书院聘任资深教授担任班主任,资深教授的时间灵活性更大,经验更丰富,幸福感也更强,更容易给学生传递正能量;书院聘任在全校范围内聘任的导师,也基本上是资深教授,每位导师指导的书院学生不超过五个,可以及时回答学生的个性化问题,为学生答疑解惑;在全校范围内从优秀的博士生优选聘任辅导员,与学生一起住在学生宿舍,关心和指导学生从学业到生活的全面成长。


    学生成长、教育培养的全过程,从基础教育到研究生,大约20年中,大学是一个阶段,也是关键一环。我们要认真分析,学生在各个阶段的成长类型,以及在各个阶段需要的教育。我们希望学生能够在大学阶段实现从积累成长转变为创意成长。在这个转变过程中,老师的作用非常大。我们知道,大学里面导师与研究生可以是一对一指导的师徒关系、可以是合作研究的关系,导师都会自愿花很多精力投入。但是,导师与本科生可能不是这样的关系,因此很多人认为导师不一定愿意投入足够的精力指导本科生。事实上,我们聘请的本科生导师都是自愿的,不是被动的;更重要的是,我们的导师和学生都喜欢科研,师生一起去做他们共同喜欢的科研,并不需要管理者对老师提要求、给学生下指令。科学研究有助于学生的创意成长和师生保持从游状态。学生们跟着不同的导师体验和尝试科研,对学生的评价就可以做到多样性,更有助于创意成长。科学研究本质上不是一定要尽快得到一个成果,更注重的是探索的过程,更注重长期的目标,也更注重人才培养。


 

    在学生培养中,批判性思维(critical thinking)的训练与养成非常重要。不同的课程对批判性思维的养成和训练有不同的作用。真正好的通识课程应该有学理深度,而学科门槛不那么高,并不是学习许多专业基础之后才能学习有学理深度的课程。这就需要任课教授的学术水平高并且有丰富的教学经验。以我个人对国内外多种教育模式(包括美国模式,苏联模式)的理解,我认为,越精深的专业性的学习才越是通识教育的本质,要打通专业和通识教育中底层的逻辑。当然,现在能做到的这样的课程不够多,我们需要继续努力。


    基础课程、专业核心课程通常都需要学生有充足的课下学习时间,需要学生想透彻、练扎实。应该重视基础课程的学习和训练,越基础的知识,越是承载高阶性思维,越有利于学生自信地面对未来不确定性的、完全未知的挑战。

 

行健书院在落实培养理念中,特别重视数学,主要是让学生学会解决数学问题的方法。我们看到,有很多特别困难的问题,最终是卡在数学上,关于这方面可以参考华为高层的一些讲话;另外,我们又特别注重让学生学习力学,因为力学是在所有理工科学科里面最早成熟的,跟数学结合特别紧密,这些课程可以让学生学会把实际问题转化为数学问题。当然,实际问题有比较“干净”的,可以通过课程让学生掌握其转化为数学问题的思路和方法;实际问题中有大量是“脏脏”的,很不容易转化为数学问题,我们也要给学生做一些训练。我们重视从本科低年级开始科研实践,因为科研中会碰到很多“脏脏”的问题,科研实践就让学生有机会尝试处理这类问题。通过本科阶段完整的成体系的课程学习和科研训练,学生就可以更自信地接受未来不确定性问题的挑战。

 

    最后讲几句未来技术学院的“未来”。我们希望通过问题牵引、师生匹配、个性化的培养方案,给学生长周期的精深学习和创造性学习提供机会,把课程学习和科研都可以在本科阶段到博士生阶段实现贯通。具体实施中,要根据每位自愿申请贯通的同学的学术志趣,书院组织专家做一系列评审,提出修改建议,学生在导师指导下反复修改,最后形成学生独特的本科到博士的培养和科研方案。


    我们希望以挑战性问题为牵引,连接精深的基础课程学习和未来不确定挑战。学生通过精深学习掌握的数力基础知识及其蕴含的思想,与未来重大问题挑战问题相遇,发生反应,应该有助于科技创新人才培养。


    我们所有的教育都是指向未来的。对于创新人才的培养,我们要有耐心,要指向更远的目标。未来的可预见部分绝不是100%,一定有预见不到的,甚至方向都不清楚的。对于这种情况,加强基础是一种可能的选项。


    总的来讲,清华大学行健书院以强化基础、精深学习、挑战驱动、进阶研究、开放生态为特色,为有志于开展颠覆性技术创新的人才提供开放性、长周期、个性化培养。谢谢大家!


 来源:中国高等教育学会创新创业教育分会 

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