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科研“冲浪” 本一起航 |
——武汉大学探索以问题为中心的人才培养模式 |

武汉大学参加全国电子设计大赛的学生正在设计程序和调试产品性能。王怀民 /摄
□通讯员 胡庆方
临近毕业,已经保送研究生的武大动力与机械学院本科生徐锦飞依然很忙碌。就在上个月,他主持的国家大学生创新性实验项目——“基于SHS便携式无电焊接研究”,突破无电焊接世界难题,填补了国内空白。目前,他正为硕士阶段对该项目作进一步机理研究作准备。
徐锦飞在武大不只是个例。现在,从本科一年级开始作科研,学生在研究中学习,成为一个十分普遍的现象。近年来,武大创新教学管理制度,把学科综合优势和快速提升的科研优势、国际化办学优势转化为人才培养优势,通过支持和鼓励本科生开展科研,努力构建以项目为牵引、以问题为中心的创新人才培养新模式,形成具有鲜明研究型大学特点的本科教育特色。
本科生爱上科研“冲浪”
2008年11月,武大化学与分子学院大四学生何川荣获“中国青少年科技创新奖”,他撰写的论文《铜催化的交叉偶联反应研究》发表于世界权威期刊《应用化学》(德国),影响因子超过10。
同样是在化学与分子科学学院,翁玥本科期间就热衷科研,她参与撰写的论文2009年3月26日在Science发表,除此之外,她还发表了4篇SCI论文。她说:“学校的政策驱动,老师们的热心,加上实验室的开放,让我们在本科阶段就爱上科研。”
据了解,仅化学与分子科学学院,近3年本科生发表SCI论文130多篇,在读期间就公开发表论文或拥有发明专利的本科生比例近80%。
院士、博导们对带领本科生开展科研也乐此不疲。该校化学与分子科学学院博士生导师雷爱文认为:“高价值的科研成果往往需要两三年甚至更长时间,如果从研究生开始科研,往往等不到成果出来学生就毕业了。因此,为保证科研的连续性,必须‘前移’学生的科研时间,从本科生中选取‘苗子’。”
自2005年从国外回到校工作后,雷爱文先后吸引了20余名本科生到他的实验室从事科研,当初认为科研“很神秘”的何川、陈茂、靳立群等同学,如今已成长为科研最前沿的探索者。
从2003年5月起,推出“珞珈学子科技创新训练计划”,支持学生开展高水平课外学术研究和科技攻关。据该校教务部部长吴平介绍,每年校方支持本科生的科研项目达 450多项,经费200多万元,这还不包括教师在科研课题中吸收本科生参与的项目。去年,该校拨专款800万元兴建大学生创新实践活动中心,打造拔尖创新人才“孵化器”。
如今在武大,九成以上的本科生都有自己的科研团队归属。搞科研、做项目,成为一种校园时尚,伴随着他们走过大学四年。
兴起一场学习方法的革命
5月15日,北京,甲骨文—太阳计算机系统(中国)有限公司(以下简称Oracle-Sun公司)中国工程研究院大学生创新项目答辩会。潘姣她们第五个出场,开始进行题为《便携式远程医疗监护仪研究》的陈述。队友李超、高婷婷拿出作品实物样本作现场演示,他们是唯一进行现场演示项目的团队。
由于信号远程传输中出现问题,演示第一次没有成功。指导老师卜方玲教授暗暗捏了一把汗。然而潘姣她们临阵不乱,迅速恢复系统,重新调试,在规定时间内成功完成了演示,最终摘得“Oracle-Sun杰出大学生创新项目”第一名。
从一个思想火花的闪现到一个作品的完成,从众多参选者中的一分子到摘取桂冠傲视群雄,三位来自武汉大学电子信息学院的2007级本科生走过了一段怎样的路程?
2009年5月,根据教育部与简称Oracle-Sun公司签署的合作备忘录,教育部决定开展大学生创新性实验计划Oracle-Sun项目。得知这一消息,当时刚刚大二的潘姣等主动联系老师,希望能尝试科研项目的研究。卜方玲老师在认真听取了她们的思路后,提出修改意见,最后定下“便携式远程医疗监护仪研究”这一跨学科、偏重实用价值的选题。
选题确定之后,合理分工很重要。高婷婷负责软件,李超负责硬件,潘姣负责组织做实验和撰写报告。那时,摆在这三位初出茅庐的科研小将面前的“拦路虎”是知识结构的不完善。利用整个暑期和双休日,她们泡图书馆,跑实验室,一口气自学了《信号与系统》、《面向服务的方法设计架构》等七八门课程,而这些课程都不在她们的专业教学计划之列。
由于该项目的应用在医学领域,她们还经常与同校的医学专业学生一起讨论、交流。为了确定是选择把血压还是心率作为初次检测的对象,他们还特地请教了医学部的十多位专家、教授。
“科学上创新光靠严密的逻辑思维还不行,创新思维往往开始于形象思维,从大跨度的联想中得到启迪”。性格开朗的潘姣,大二下学期还跨院系选修了《西方哲学史》、《博弈论》、《音乐欣赏》等。“当我们的研究陷入困顿时,哲学的思维和艺术的灵感启发了我们,而这些课程在武汉大学都能自主选择学习”。
像潘姣她们这样,以项目为牵引、以问题为中心所开展的自主性学习、研究性学习和合作性学习,目前在武大校园已悄然兴起,并形成了一种普遍现象。
“在教育教学改革的系统工程中,学习方法改革更具有革命性,因为它是教育对象本身从观念到方式的内在性转变。”武大校长顾海良认为,“培养杰出创新人才,最根本的是要让学生掌握一套科学的、终身受用的学习方法、科研方法和思维方式。”
成就批量拔尖人才
原本还应该在武大物理学基地读本科三年级的邓量子,如今却在大洋彼岸的美国休斯顿大学跨级攻读博士学位,并进入世界著名的实验室“得州超导中心”。而这一机缘巧合,源于该校的一场高端学术讲座。
处于樱园之顶的老图书馆,中西合璧的学术殿堂典雅而庄重,是武大的标志性建筑。2008年的校庆日,校长顾海良的“一个梦想终于变成现实”,这里成为了一个名副其实的高端学术讲坛——珞珈讲坛,国内外顶尖级的学术大家会聚于此,以来这里作学术讲演为荣。
去年5月8日,著名超导物理学家、时任香港科技大学校长的朱经武教授登临珞珈讲坛,以《发现之旅:从休斯顿的超导研究到香港科大的发展》为题作学术报告,随后在与物理科学与技术学院学生的座谈中,邓量子被朱经武一眼慧中。
“当时讲了些科研经历和学习情况,以及对物理的热情和兴趣,介绍了正在进行的创新实验思路。” 邓量子回忆说。“对本科生来讲,科研过程及过程后的认知比科研成果更重要。”朱经武在事过之后讲到,“我看中的是这个学生扎实的功底和敏锐、开放的思维。”
因为邓量子刚刚读完大三,为了帮助他入读美国休斯顿大学,朱经武亲自给学校的行政人员写信,希望学校可以破格接受邓量子攻读博士学位。朱经武表示:“这个年轻人是我所见过的最有潜质成为物理学家的学生。”武大破格允许邓量子提前去美国学习,第二年再回来完成学士学位的答辩。
谈到经历和体会,邓量子十分感慨和感激:“在武大学习的这几年,让我联想到二战后的美国纽约,七八十年代的香港,到处充满了机会和挑战。只是不同的是,这是一场有秩序的‘自觉迎战’,学校非常有利的科研条件与浓厚的创新氛围,让我无法停歇住创新的脚步。”
像邓量子这样的尖子生在武大也不是少数。据该校教务部透露,该校2009届本科毕业生中考取研究生的平均比例达到50%(数学与统计学院等单位近70%),其中获国外著名大学全额奖学金出国深造的近10%。而这些学生大都具备科研的经历。
入校后学生根据兴趣和特长自主选择专业,跨专业选修第二学位;实施按大类招生,规定全校所有本科课程均打通专业限制,文理工医之间均可相互选课;博导、教授必须到一线给本科生开课;所有实验室向本科生开放;从今年新生中新推出按学分收费制度……一系列灵活开放的教学管理制度和举措,极大地激励并为学子开展科研提供了充分的条件。
《科学时报》 (2010-6-22 B3 综合)