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讓“對的人”愛上基礎科學研究 還需打通哪幾關?
2021-12-21 13:38:10 來源:光明日報
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基礎科學研究中往往孕育著重大科學突破,為原始創新提供源頭活水。想要夯實構建世界科技強國的基石,培養一流基礎研究人才至關重要。

今年夏天,海南高考滿分考生吳京泰通過清華大學強基計劃被未央書院錄取,所學專業為數理基礎科學和微電子科學與工程。吳京泰說:“當下國家迫切需要芯片方向的人才,報考強基計劃,是希望未來能夠為國家作出自己的貢獻。”

國家發展、社會進步,需要更多像吳京泰這樣愿意投身基礎科學研究的人才。高校是基礎科學研究的前沿陣地,也是選拔、培育基礎科學研究人才的主體機構。“錢學森之問”言猶在耳,如何才能實現人才培養的突破?讓“對的人”愛上基礎科學研究,還需打通哪幾關?

1 初始人才選拔,以興趣熱愛為舟

“我從小就對浩瀚宇宙充滿好奇,希望有一天可以將科幻變成現實。”

“我希望未來自己參與設計的火箭飛上太空,讓星空見證屬于我們這代人的奇跡。”

一場特殊的班會正在哈爾濱工業大學二校區主樓B609教室舉行,一雙雙充滿渴求的眼睛投射出學生們加入善義班的初心。

善義班,“擔任中華民族偉大復興使命之大善,激發自主擔當追求卓越責任之大義”。據首屆善義班執行班主任解維華介紹,善義班依托國家“基礎學科拔尖學生培養計劃2.0”力學拔尖學生培養基地,由中國工程院院士杜善義和中國科學院院士韓杰才共同發起。

“杜善義院士求學時,在系主任錢學森帶領下進入科研殿堂。所以,杜院士把回答‘錢學森之問’視為不可推卸的責任。”解維華說。

“我的夢想是成為航天總師。”今年善義班新生俞茗葉目標明確,“在善義班可以接觸到很多院士、大師,能盡早進入課題組,走進實驗室,感受科研環境。”

善義班在開學后面向全校理工類專業學生進行二次選拔。為從大批優秀學子中選擇最合適的進入面試,老師們做了大量細致的工作,以強基計劃、英才學院學生為主體,綜合考慮學生的特長、競賽獲獎情況、高考成績等因素,選出40多名學生進入面試。面試中,17位專家、教授評委坐鎮,嚴格把關。

怎樣才能在面試中脫穎而出?俞茗葉的感受是:要清晰描述自己的科研夢想和階段性目標,并展示自身知識技能對實現目標的作用。在完成大一年度項目時,俞茗葉學會了部分工業軟件的使用方法,他認為,這可以幫助他更快適應善義班的學習與研究。

“通過學生面試時的自我描述,我們能看到他對未來專業方向的興趣、熱愛程度、學習愿望。我們還關注學生面對挫折的態度。如果學生只是通過刷題得到高分,那他解決挑戰性難題的實際能力可能是不夠的。”解維華介紹,反之,有的學生不但學業成績突出,而且在上大學前學習了C語言、做了航模、參加了課外比賽等等,這樣的學生動手能力強、學習能力強,對學習充滿熱情,會被重點考慮。

除了特長突出的學生,還有部分學生綜合實力很強,學習認真勤奮,雖然各方面能力不算頂尖,但卻沒有明顯短板,在善義班選拔中也會被更多留意。

經過嚴格考核,最終22名學子從300余名本科新生中勝出,進入善義班。

如此優秀的人才,基礎研究能否留住他們的心?解維華認為,盡管善義班的學科不如人工智能、計算機等專業那么熱門,但提供了復合材料與工程、工程力學、飛行器設計與工程三個專業方向可供選擇,依托的材料科學與工程、力學、航空宇航科學與技術都是國家一流學科,也都是國家發展所迫切需要的,對真正有科研理想的學生而言,吸引力無可替代。

善義班開設了“航天科技創新挑戰研究”“工程科學方法論”等特色課程;配備100多名導師,為學生提供科研方向指導、基金自主選擇、專家培訓、實習實訓;五六十場學術前沿報告,為學生們打開更廣闊的科研視野……

豐富的課程和多學科知識交叉,讓俞茗葉意識到了知識管理的重要性。他已著手把平時所學的知識條塊梳理、分門別類,“到了高年級,知識量越來越大,知識管理能幫我盡可能做好學習規劃”。

2 尊重學科特點,以個性發展為徑

今年6月底,“清華學堂人才培養試驗計劃”(簡稱“學堂計劃”)2021屆學生榮譽證書頒發儀式上,2017級學堂計劃數學班學生卜辰璟作為學生代表發言:“感謝學堂班。這個項目在方方面面塑造了我,為我繼續在數學道路上奔跑打下了堅實基礎。”

當懷揣夢想的學子們邁入大學門檻,學校如何為其提供實現夢想的舞臺?

2009年,清華大學啟動學堂計劃,在數、理、化、生、計算機和力學等基礎學科探索拔尖創新人才培養,旨在激勵最具學術志趣和潛質的優秀學生投身基礎研究。目前,學堂計劃已有數學班、葉企孫物理班、化學班、生命科學班、計算機科學實驗班、錢學森力學班、人工智能班、世界文學與文化實驗班、哲學班、量子信息班共計8個學科10個班,在校生700余人。

“用現在的大師培養未來的大師,是學堂班的特色之一。學校充分尊重首席教授的治學理念、治學風格,丘成桐、姚期智、朱邦芬、鄭泉水等大師領銜設計各個學堂班,牽頭優化課程體系、設置專業課程、跟學生充分交流。每位首席教授都對學堂班投入巨大、傾囊相授。”清華大學書院管理中心主任蘇芃親歷了學堂班的培養過程,她談道,“學堂班選擇有學術理想、研究潛質的學生進入班級,充分尊重學科特點和師生個性,營造良好的學術氛圍,幫助學生發現自己的學術志趣。”

比如,物理班采取小班制研討課堂,每個學生都得到充分表達;“葉企孫學術沙龍”是學生開展的自主學術交流活動,主動學習、主動探索、主動討論蔚然成風。正如葉企孫物理班首席教授朱邦芬所說:“杰出人才不是課堂上教出來的,而是要營造一個好的環境,讓有天賦的孩子更容易‘冒’出來。”

學校相關負責人介紹,歷經12年改革創新,學堂計劃以“領跑者”姿態回應“錢學森之問”,培育了一批致力于攀登科學高峰的基礎學科拔尖學生,并以人才培養經驗輻射引領全校。

為強基計劃而創設的書院,由各書院教學委員會牽頭制定學生培養方案和課程體系。書院以學生為中心,聘任最適合的教師講授相關通識課程和專業核心課程,并探索全覆蓋導師制,按照1∶5的比例進行導師配置,現有來自全校的439名教師擔任書院導師。如今,學堂計劃正從1.0版本向2.0版本升級,清華嘗試面向本科生培養,把積累的經驗推廣到包括強基計劃書院制在內的更大范圍。

作為未央書院第一屆學生,清華大學2020級本科生于世昊深知自己肩負著為國家在高新技術領域“破壁”的時代使命。盡管是一名“不折不扣的理工男”,但他選修了許多感興趣的通識課程,如“中國歷史地理”“法語”“政治學基礎”……課業壓力更大了,但他認為值得。

“未央的歷史將由我們開始書寫。”在這種使命感引領下,于世昊希望“找到自己的定位,實現自己的價值,并努力讓所處的環境變得更好”。

3 跨學科培養,以復合型創新人才為謀

南京航空航天大學集成電路學院大四學生鮑禹橋今年已被保送攻讀碩士研究生,他對所學專業有著清晰認知:“本科期間的學習以集成電路、微電子等專業知識為主,到了研究生階段,必須把視野打開,注重多學科交叉和融合,才能完成整個集成電路的設計。”

進入研究生階段,鮑禹橋將有更多選擇。為了更好地培養頂尖基礎研究人才,南京航空航天大學從2013年開始在全校5個重點學科開展跨學科協同培養,參與協同培養的學生除了主學科外,還可選擇一個副學科,主導師與副導師一起指導學生。

從2021年開始,學校把協同培養的范圍放開至全校所有學科。今年,共有96名研究生參與跨學科協同培養項目。

“跨學科或學科交叉是科技創新的重要方向,也是最容易產生科技成果的途徑。我們正在有意識地培養具備‘復合知識結構,集成創新能力,大工程觀視野’的高層次人才。這樣培養出來的學生,有的走上了國家重點領域崗位,有的繼續在高校培養跨學科人才。”南京航空航天大學研究生院副院長鄭祥明說。

2020年起,南京航空航天大學進一步推動實施研究生拔尖創新人才培養“引航計劃”。學校從低年級博士生中選拔有志于深耕行業的學生,通過設置“跨學科、跨行業導師團隊聯合指導”“跨學科創新基金項目”等手段,為學生發展提供廣闊空間和更多資源。

民航學院載運工具運用工程專業博士生郭家琛是引航計劃的受益者。他和3個不同院系的同學自由組隊,正在完成“航空發動機燃燒與流場關鍵問題及其監測評估技術研究”項目。其中,郭家琛關注發動機排除故障的傳感器研究,其他3位同學分別關注發動機的燃燒、流場和評估。

入學之初,郭家琛就有了跨學科攝取知識的考慮。參加引航計劃,和其他院系同學組隊研究,很好地實現了知識互補,4個人的研究點位都能得到清晰有效的“掛鉤”和落實。

更讓郭家琛高興的是,通過跨學科項目的鍛煉,他找到了好幾個值得長期研究的創新研究點位。“我畢業后想繼續做研究,找到這些點位對未來的科研非常有意義。”

鄭祥明表示,南京航空航天大學正在逐步構建“標準牽引、制度保障、多重監督”的全過程、全方位、立體化研究生培養質量保障體系,強化過程管理和學業考核,建立研究生培養階段性分流機制,為保障跨學科人才培養質量奠定了基礎。

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