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摘 要:教学文化是大学教学实践中的重要组成部分。清华大学航天航空学院及其前身,多年来一直秉承老一辈的精神,牢牢把握“以人才培养为中心”的目标定位,在教学理念、教学模式、教学实践等方面不断探索,在传承优秀经验的同时,与时俱进、锐意创新,逐步形成了极具特色的教学文化。本文分别从教师的培养和成长、人才培养模式的多样化探索以及实习实践模式创新三个方面介绍相关做法及取得的成效,希望能为大学教学文化建设提供有益的借鉴和参考。
关键词:教学文化;教师发展;人才培养;实习实践
大学中的教学文化是特定教学群体在长期教学实践中逐渐形成的教学理念、教学模式、教学传统和习惯的类型或范式。从更一般的意义上理解,教学文化也可以解读为一种思维方式、价值观念、行为习惯以及精神生态的统一体[1]。任何一种文化,都是在不断传承中得以延续,在不断创新中得以发展。清华大学邱勇校长在108周年校庆致辞中提到,清华在继承中弘扬文化传统,在变革中坚守核心价值,永远致力于有长远意义的事情[2]。价值塑造、能力培养、知识传授的“三位一体”人才培养模式在清华大学第25次教育工作讨论会上被上升为教育理念[2],体现了清华教学文化的历史延續与发展。
清华大学1938年成立航空系,1958年成立工程力学数学系(后改名为工程力学系),2004年成立航天航空学院(简称“航院”)并恢复航空系[3-4]。80年来,航院几代教育工作者秉承清华文化的精神,不忘初心、砥砺前行,不仅为国家培养和输送了大批的栋梁之材,更在教学理念、教学模式、教学实践的长期探索、传承与创新过程中逐步形成了极具特色的教学文化。以下阐述三个方面:教师的培养和成长、人才培养模式的多样化探索以及实习实践模式创新。
一、注重传承,鼓励创新,重视青年教师的培养和成长
人的培育和养成始终是现代大学教学文化的核心内容之一[5],这里面既包括对学生的培养,也包括教师自身的成长。大学或学院的未来取决于青年教师的成长。以清华大学为例,在进入清华工作之前,青年教师通过博士以及博士后阶段的系统训练,都已经具备了很好的科研素质,甚至已经做出了不小的科研成果,这些青年教师在科研上都是极具发展潜力的。然而,大部分青年教师在入职前没有或很少接触过教学工作,可以说相对科研,提升教学水平和能力是青年教师更需要跨越的一道门槛。
清华航院的青年教师,特别是加入核心课教学团队的青年教师,在教学上的成长是非常快的。他们往往在入职后几年内,教学水平就得以迅速提升,在校级、北京市级以及国家级教学大赛中取得佳绩。促进青年教师教学成长的关键因素之一就是航院的教学文化:集体钻研教学的传统,教学传帮带的传统,在强调传承的同时鼓励大胆创新、鼓励多样化教学风格、鼓励教出个人特色的传统。
1.课程教学团队的传承与创新
(1)注重队伍建设,强调传帮带。1952年院系调整,清华大学从各工科院系抽调相关人员,组建了理论力学教研组专门从事理论力学的教学工作;1959年通过培训班和业务辅导,又补充了授课教师;20世纪80年代末,引入一批高学历人才进入教研组,又因学科发展需要成立了动力学与振动教研室,后来演变为工程动力学研究所,直至今天的建制。理论力学教学团队(目前有13名主讲教师和3名实验教师),承担了全校的理论力学及相关课程的教学工作,年均选课学生达700余人。
从教研组到教研室,再到今天的课程教学团队,始终坚持以队伍建设为核心,加强团队精神和凝聚力,不断吸纳新人加入团队,以集体的力量托举新人,为新人的成长提供了沃土,也为教学小班化、尝试新型教学模式提供了基础。“送上马,扶一程”在理论力学教学团队不是一句空话,而是每位青年教师真切的感受,从进入团队的第一天起,跟堂听课、跟堂指导、一对一与多对一的教学培训和辅导、聘请资深退休教师听课指导、集体教学研讨、集体阅卷、推扶青年教师接受大任,这些优良传统不断在一代又一代理论力学教学团队间继承和发扬,造就了团队内部彼此关注、包容、理解的良好氛围。老教师以身作则、言传身教,成为青年教师身边最好的榜样,青年教师成长为骨干后,又用同样的方式影响着后来者。
好的传统和文化自然孕育出好的教学队伍。教学团队历史上多次获校先进集体称号,团队成员荣获多项教学奖项,包括3人次获2项国家级教学奖、9人次获4项北京市高等教育教学成果奖,等等。
(2)锐意改革,持续创新。传承为理论力学教学团队深深扎下了教学文化的根,持续创新是教学团队的教学文化不断丰富、永葆活力的源泉。教研组/教学团队在不断探索和进取中前进。团队鼓励每一位成员钻研教学、在传承的基础上创新,形成个人特色,鼓励多样化发展。从早期强调的“理论结合工程实践,在实践中教学”的理念,到20世纪80年代提出的“萃取精华,精通精华”的教学工作体会[6],再到近年团队从教学形式、教学内容、考核形式、教材教辅等各个方面进行的持续改革和创新,适应人才培养类型的多样化,不断改进和革新教学方案,在教学改革和人才培养创新计划中勇当探路者。
以教材教辅建设为例,经过60余年的教学摸索,陆续出版了多版次《理论力学》《理论力学辅导与习题集》,建设了理论力学教学网、理论力学网络试题库、理论力学多媒体素材库、理论力学多媒体教学系统和理论力学慕课等多媒体资源和软件系统。理论力学慕课于2014年正式上线,有13所高校选用了该课程,3万人次选课,入选“国家精品在线开放课程”。
在考核形式方面,教学团队根据近年来成绩等级制改革的主要精神,将一次期中考试改为多次不定期平时测验,促使学生打下扎实基础。在教学内容上,团队投入大量人力物力,自行研发实验台。团队鼓励成员参加教学相关的会议和比赛,鼓励成员就教学实践积极发表教学论文,近三年在各类期刊上发表教学类论文20余篇,内容涵盖教学改革、教学方法、理论力学课程体系与基本概念探讨等。 (3)教研并重、教研相长。作为团队教学文化的一部分,团队始终践行教研并重、教研相长,以教学促进科研,以科研带动教学创新。近三年来,团队成员共发表SCI收录论文110余篇,主持各项科研项目年均经费到款1000余万元,1人获批国家自然科学基金优秀青年基金项目,获军队科技进步一等奖和三等奖各1项,6人次入选爱思唯尔中国高被引学者榜单。团队目前13位主讲教师中,有国家教学名师1人、“长江学者”1人、北京市教学名师2人、教育部力学类专业教指委副主任委员1人、国家教材委员会委员1人,团队多位成员担任SCI期刊、国内核心期刊主编或编委。通过教师广泛参与高水平的科研项目,不断提升教师的教学水平,同时积极将科研成果转化为教学资源,真正实现培养高水平科技人才的目标。
2.航院特色的教学研讨会
践行理念重在落实,建设全面一流在于落实。航院充分认识到,教师是“最后一公里”的建设主力,只有教师对“三位一体”教学理念有深刻认识,才能贯彻在教学实践中。对一线教师,既要在教学工作上提出明确要求,也要组织学习和研讨,提升教师对学校教育理念的认识水平,更要针对他们在教学中碰到的具体问题,开展有针对性的指导和培训。航院极具特色的教學研讨会,正是实现上述任务的重要手段。
航院自2011年起至今已召开17届全院范围的教学研讨会,结合教学工作需求,制订议题和预期目标,针对教学工作和人才培养方面相关问题,开展多层次、多方位深入细致的研讨、探讨,分析并总结在教学改革过程中发现的问题,以期在未来教育教学过程中加以改进、提高。教学研讨会特色环节有:聘请校内外知名专家学者进行专题报告、优秀教师示范课、青年教师授课及课程讲评、教学比赛、名师谈心得、课程体系研讨、课程评估、教育教学热点主题讨论等。
正如教学文化是在不断传承和创新中逐步形成和发展的,航院教学研讨会的形式和内容也在不断传承和创新中得到发展。2011年5月,航院第一届教学研讨会上,首次开设了青年教师授课及课程讲评环节。2016年5月,航院第十届教学研讨会开始,每年5月的教学研讨会与航院博士生论坛合办,逐步打造成为“校际联合、学科交叉、本研互动、师生共襄”的高质量、高影响力的学术交流平台。2019年5月,航院第十六届教学研讨会更名为“教育研讨会”,对人才培养提出了更高要求。积极响应学校关于实施青年教师教育教学培训和比赛全覆盖的要求,开展了青年教师教学培训和比赛活动。博士生论坛首次设置了本科生论坛分会场,旨在为大三、大四的本科生提供一个科创交流的平台,也是低年级的本科生寻找自己感兴趣的专业、研究方向的绝佳机会。青年教师试讲、点评是航院教学研讨会一直保留的环节,也是极具航院教学文化特色的。
“十年树木,百年树人”,航院教学研讨会不仅在促进青年教师队伍建设上有显著成效,也加强和提高了航院全体教师教学主动性,为人才培养夯实了坚实的基础。教学研讨会制度根植于几代教师群体所培育和建设的“钻研教学、传承教学、创新教学”的教学文化土壤,也成为航院极具特色的教学文化的一部分。
二、急国家和时代人才之所需,积极探索多种人才培养模式
培养追求卓越、勇于担当、能够服务于祖国和人民的人才,是清华所肩负的使命。翻开航院历史的书卷,会发现很多这样的系友:新中国首个飞机设计室主任设计师徐舜寿、两弹一星元勋屠守锷、中国载人航天工程首任总设计师王永志等,这些名字都和国家、时代的发展需求紧密相连。
2004年后,航院不仅延续了急国家和时代人才之所需的文化传统,还开启了为国家培养适应新世纪发展的专业人才的新征程,探索和发展出多种不同类型的人才培养模式。
在本科生培养层面,除了常规培养模式,航院先后增加了国防定向班、钱学森力学班、清华大学-空军航空大学联合培养的飞行学员班,可以说是全校范围内本科生培养模式最丰富的学院。下面以钱学森力学班和飞行学员班为例介绍。
1.钱学森力学班:探索构建开放型的创新教育模式
清华大学钱学森力学班(简称“钱学森班”)创立于2009年,是国家“基础学科拔尖学生培养试验计划”唯一定位于工科基础的试验班。其使命是:发掘和培养有志于通过技术改变世界的创新型人才,探索回答“钱学森之问”[7-8]。旨在秉承钱老对创新型人才培养的探索,致力于构建一个开放型的创新教育模式,以利于学生成长为工程技术领域具有健全人格、领导力和突出创新研究和发明能力的人才。
钱学森班每年招收30名新生,通过多种灵活的招生方式(如自主招生、统考招生、二次招生、大一大二学期间招生等),学生提出申请,通过面试后,可加入钱学森班。
钱学森班的每位同学都可以自由选择自己志趣所在的发展方向。为此,钱学森班组建了强大的项目工作组,工作组由首席教授郑泉水院士牵头[9],包含了清华大学航院、微纳米力学与多学科交叉研究中心、十多个理工院或系、教育研究院等几十位教授。构建独特定制的数学、自然科学、工程基础、研究实践、人文和综合贯通的课程体系,为学生提供学有专术的知识结构。
钱学森班还为学生设计了大一、大二的SRT(Student Research Training),大三的ORIC(Open Research for Innovation Challenge),以及大四的SURF(Senior Undergraduate Research Fellowship)和为期3~6个月的出国研学或企事业单位研修。通过研究性学习来引导每位同学精深学习、构建自己独有的知识结构,是钱学森班贯通整个本科教育过程的另一独特之处。学生在此过程将逐步提升自身的研究能力,同时寻找挚爱的研究方向,并由此注入“技术创新基因”。实践表明,在这样一个培养体系下,钱学森班学生不断地有卓越表现,从初始的跟随者,成为研究的独立探索者和主导者。
经过锲而不舍的探索实践,钱学森班师生们取得了以下有代表性的成绩。 (1)创建了独特的以“通过研究学习”(Learning through Research)为牵引的CRC(Course-Research-Community)创新人才培养体系,钱学森班成为清华大学授予本科荣誉学位唯一的试点班级[9]。从首届毕业生发表0篇学术论文到2017届毕业生发表31篇,其中部分论文发表在具有很高学术影响力的顶尖国际期刊上。
(2)持续吸引了通过全国高考、竞赛选拔的顶尖学生,多数毕业生在清华大学(多个工科专业方向)、麻省理工、哈佛大学、斯坦福大学、加州理工等国内外顶尖高校继续深造。
(3)凝聚了越来越多的优秀导师,他们不仅来自清华,也来自全球范围、不同学科(工、理、文等)以及企业和管理界等[9]。
2.飞行学员班:贯彻新时期强军方针,开创军地联合培养飞行学员的新模式
2011年,在空军主要领导的亲自部署、推动下,空军与清华大学率先开展了飞行学员联合培养工作,走出了一条“双学籍、双注册”“3+1”模式的军地联合培养飞行学员的新路。这是贯彻新时期强军方针、落实军民融合重大战略的一项切实举措,也是创新培养模式、提高培养质量、加强飞行人才队伍建设的重要实践。
航院作为联合培养飞行学员的主要培养单位,为学员在清华的三年培养期制订了培养方案。除要求学生掌握航空航天工程的核心理论和专门知识外,在道德和人文素养、基础知识、技术前沿、分析综合能力、创新和终身学习意识、协作与管理能力、心理素质等方面也提出了明确目标,并落实在课程设置中。
在培养飞行学员时,注重清华原汁原味教育教学和针对学生自身特点的培养方式的有机结合。一部分课程开展了小班授课,课程难度不降低、内容不减少,与其他学生同样考试考核,也允许学生选择其他学生课堂学习。同时,定期与空军航空大学、海军航空大学进行课程对接和协调,根据学生反馈、教师变动以及未来作战需求等与时俱进地对培养计划进行完善调整,做到“时序合理,负载均衡,能力全面,内容前瞻”。针对飞行学员对体能训练的特殊要求,将“航空体育”作为必修课程纳入培养计划,同时积极与体育部一起开展科学训练研究,改善训练效果。学员在校期间,较大比例地获得奖学金,学习成绩都能够在三年期间稳步提升,排在前列。涌现出航院学生会主席、清华大学特等奖学金获得者(每年评10名)等优秀学员,获得了优良学风班、甲级团支部等集体荣誉。
在研究生培养层面,除了常规的学术型博士和硕士培养模式,航院也积极面向国防、航空、航天等国家重点领域,探索面向专业工程领域和国防人才培养的新模式,为这些国家重点领域培养和输送了大批急需的高端人才。
三、在實习实践模式创新中探索人才培养新思路
1.生产实习的模式创新
自2013年起,在本科生的暑期生产实习环节开创了新的模式。与之前以参观、调研和参与为主的实习模式不同,科研机构和企事业等单位预先提供有一定挑战性的研究课题供学生选择,航院对课题筛选、前期准备、中期考核、期末答辩等各环节严格把关,强调“人人有课题,课题有创新”,让学生真刀真枪参与科研生产的第一线[10]。2014年开始实施“一博一本”的暑期生产实习模式,即由一名博士生带一名本科生,在实习实践单位以团队形式共同完成课题。“一博一本”的模式充分发挥了本科生和博士生各自的优势,使博士生充分发挥主观能动性,提升责任感及成就感,为将来步入工作岗位打下良好的基础。这种实习实践模式形成了良性的循环,大大提高了工作效率,有利于强化课题深度及完成效果。在航天五院、5719厂、702所、上海舍弗勒合资企业、苏州绿创环保新材料有限公司、青岛德固特等航院的实习单位,均采用了这种形式[10]。
创新的实习实践模式带来了丰硕的成果。以2016年的实习实践为例,航院学生累计完成科研项目57项,解决单位技术困难65项,实现发明专利21项,产生经济效益2000余万元,开办培训班26次,累计培训人次438人[10]。
2.以设计制作为牵引全面激发创新潜力
为了能够在大一暑期金工实习(加工制作方法学习实践)和大三暑期生产实习(生产和科研课题研究)间承上启下,航院将大二暑期专题实验活动拓展为创新实践营,开展具有比赛竞技类命题实践活动,例如:无动力遥控滑翔机模型制作比赛、仿生机器鱼制作比赛与软体机器人的设计制作比赛。2019年9月,创新实践营的仿生机器鱼项目小组代表清华大学参加第十二届国际水中机器人大赛,荣获一等奖;创新实践营的航模项目小组代表清华大学参加2019中国国际飞行器设计挑战赛选拔赛的限距载重空投项目,荣获二等奖。
目前竞技类实践题目仍处于探索和挖掘阶段,今后将有步骤、有重点地推进和改进,构建有利于拔尖创新人才成长的学科赛事。围绕综合实践、实验教学和创新实践,促进学生在学科领域的知识、能力和素质等方面的协调与全面发展,进一步完善实践育人教学体系。
航院前任院长王永志院士曾说过,无论过去、现在和将来,为祖国航空航天事业的发展培养优秀人才是我们的永恒目标!航院师生多年来一直秉承老一辈的精神,牢牢把握“以人才培养为中心”的目标定位,在传承优秀教学文化传统的同时,与时俱进、锐意创新,这也是航院教学文化得以不断丰富、发展并永葆活力的根本原因。
参考文献:
[1] 赵菊珊,郭均英. 大学教学文化建设的价值取向[J]. 中国大学教学,2016(6):76-80.
[2] 邱勇. 自信的清华更开放[N]. 新清华,2019.
[3] 清华大学航天航空学院编辑组. 不忘初心,传承创新,清华大学航空工程系建系八十周年暨工程力学系建系六十周年庆贺文集[M]. 北京:中国财富出版社,2018.
[4] 清华大学航天航空学院编辑组. 重建学科伟业,再创航空辉煌——清华大学航空宇航学科发展历程[M]. 北京:清华大学出版社,2011.
[5] 别敦荣,李家新,韦莉娜. 大学教学文化:概念、模式与创新[J]. 高等教育研究,2015,36(1):49-56.
[6] 傅正泰. 萃取精华 精通精华——关于教学工作的一些体会[J]. 清华大学教育研究,1980(1):23-36.
[7] 陈科材. 浅谈“钱学森之问”[C]//应用辩证唯物主义推进科学文化建设研讨会文集. 2015.
[8] 郑泉水. 论创新型工科的力学课程体系[J]. 力学与实践,2018,2(40):70-78.
[9] “多维测评”招生:破解钱学森之问的最大挑战[J]. 中国教育学刊,2018(5):36-45.
[10] 房秀荣. 教学实践中的培养与创新模式探索[J]. 高教学刊,2017(21):53-55.
[致谢:衷心感谢参加本文撰写的清华大学航院杜建镔老师、刘彬教授!衷心感谢清华大学航院钱学森力学班工作组、薛克宗教授、李万琼教授、张雄教授、陈海昕教授、赵红平老师和定向办邓宇老师在本文写作过程中提供资料和有益的讨论!]
[责任编辑:余大品]
李俊峰,清华大学副教务长、教务处长,教授。
关键词:教学文化;教师发展;人才培养;实习实践
大学中的教学文化是特定教学群体在长期教学实践中逐渐形成的教学理念、教学模式、教学传统和习惯的类型或范式。从更一般的意义上理解,教学文化也可以解读为一种思维方式、价值观念、行为习惯以及精神生态的统一体[1]。任何一种文化,都是在不断传承中得以延续,在不断创新中得以发展。清华大学邱勇校长在108周年校庆致辞中提到,清华在继承中弘扬文化传统,在变革中坚守核心价值,永远致力于有长远意义的事情[2]。价值塑造、能力培养、知识传授的“三位一体”人才培养模式在清华大学第25次教育工作讨论会上被上升为教育理念[2],体现了清华教学文化的历史延續与发展。
清华大学1938年成立航空系,1958年成立工程力学数学系(后改名为工程力学系),2004年成立航天航空学院(简称“航院”)并恢复航空系[3-4]。80年来,航院几代教育工作者秉承清华文化的精神,不忘初心、砥砺前行,不仅为国家培养和输送了大批的栋梁之材,更在教学理念、教学模式、教学实践的长期探索、传承与创新过程中逐步形成了极具特色的教学文化。以下阐述三个方面:教师的培养和成长、人才培养模式的多样化探索以及实习实践模式创新。
一、注重传承,鼓励创新,重视青年教师的培养和成长
人的培育和养成始终是现代大学教学文化的核心内容之一[5],这里面既包括对学生的培养,也包括教师自身的成长。大学或学院的未来取决于青年教师的成长。以清华大学为例,在进入清华工作之前,青年教师通过博士以及博士后阶段的系统训练,都已经具备了很好的科研素质,甚至已经做出了不小的科研成果,这些青年教师在科研上都是极具发展潜力的。然而,大部分青年教师在入职前没有或很少接触过教学工作,可以说相对科研,提升教学水平和能力是青年教师更需要跨越的一道门槛。
清华航院的青年教师,特别是加入核心课教学团队的青年教师,在教学上的成长是非常快的。他们往往在入职后几年内,教学水平就得以迅速提升,在校级、北京市级以及国家级教学大赛中取得佳绩。促进青年教师教学成长的关键因素之一就是航院的教学文化:集体钻研教学的传统,教学传帮带的传统,在强调传承的同时鼓励大胆创新、鼓励多样化教学风格、鼓励教出个人特色的传统。
1.课程教学团队的传承与创新
(1)注重队伍建设,强调传帮带。1952年院系调整,清华大学从各工科院系抽调相关人员,组建了理论力学教研组专门从事理论力学的教学工作;1959年通过培训班和业务辅导,又补充了授课教师;20世纪80年代末,引入一批高学历人才进入教研组,又因学科发展需要成立了动力学与振动教研室,后来演变为工程动力学研究所,直至今天的建制。理论力学教学团队(目前有13名主讲教师和3名实验教师),承担了全校的理论力学及相关课程的教学工作,年均选课学生达700余人。
从教研组到教研室,再到今天的课程教学团队,始终坚持以队伍建设为核心,加强团队精神和凝聚力,不断吸纳新人加入团队,以集体的力量托举新人,为新人的成长提供了沃土,也为教学小班化、尝试新型教学模式提供了基础。“送上马,扶一程”在理论力学教学团队不是一句空话,而是每位青年教师真切的感受,从进入团队的第一天起,跟堂听课、跟堂指导、一对一与多对一的教学培训和辅导、聘请资深退休教师听课指导、集体教学研讨、集体阅卷、推扶青年教师接受大任,这些优良传统不断在一代又一代理论力学教学团队间继承和发扬,造就了团队内部彼此关注、包容、理解的良好氛围。老教师以身作则、言传身教,成为青年教师身边最好的榜样,青年教师成长为骨干后,又用同样的方式影响着后来者。
好的传统和文化自然孕育出好的教学队伍。教学团队历史上多次获校先进集体称号,团队成员荣获多项教学奖项,包括3人次获2项国家级教学奖、9人次获4项北京市高等教育教学成果奖,等等。
(2)锐意改革,持续创新。传承为理论力学教学团队深深扎下了教学文化的根,持续创新是教学团队的教学文化不断丰富、永葆活力的源泉。教研组/教学团队在不断探索和进取中前进。团队鼓励每一位成员钻研教学、在传承的基础上创新,形成个人特色,鼓励多样化发展。从早期强调的“理论结合工程实践,在实践中教学”的理念,到20世纪80年代提出的“萃取精华,精通精华”的教学工作体会[6],再到近年团队从教学形式、教学内容、考核形式、教材教辅等各个方面进行的持续改革和创新,适应人才培养类型的多样化,不断改进和革新教学方案,在教学改革和人才培养创新计划中勇当探路者。
以教材教辅建设为例,经过60余年的教学摸索,陆续出版了多版次《理论力学》《理论力学辅导与习题集》,建设了理论力学教学网、理论力学网络试题库、理论力学多媒体素材库、理论力学多媒体教学系统和理论力学慕课等多媒体资源和软件系统。理论力学慕课于2014年正式上线,有13所高校选用了该课程,3万人次选课,入选“国家精品在线开放课程”。
在考核形式方面,教学团队根据近年来成绩等级制改革的主要精神,将一次期中考试改为多次不定期平时测验,促使学生打下扎实基础。在教学内容上,团队投入大量人力物力,自行研发实验台。团队鼓励成员参加教学相关的会议和比赛,鼓励成员就教学实践积极发表教学论文,近三年在各类期刊上发表教学类论文20余篇,内容涵盖教学改革、教学方法、理论力学课程体系与基本概念探讨等。 (3)教研并重、教研相长。作为团队教学文化的一部分,团队始终践行教研并重、教研相长,以教学促进科研,以科研带动教学创新。近三年来,团队成员共发表SCI收录论文110余篇,主持各项科研项目年均经费到款1000余万元,1人获批国家自然科学基金优秀青年基金项目,获军队科技进步一等奖和三等奖各1项,6人次入选爱思唯尔中国高被引学者榜单。团队目前13位主讲教师中,有国家教学名师1人、“长江学者”1人、北京市教学名师2人、教育部力学类专业教指委副主任委员1人、国家教材委员会委员1人,团队多位成员担任SCI期刊、国内核心期刊主编或编委。通过教师广泛参与高水平的科研项目,不断提升教师的教学水平,同时积极将科研成果转化为教学资源,真正实现培养高水平科技人才的目标。
2.航院特色的教学研讨会
践行理念重在落实,建设全面一流在于落实。航院充分认识到,教师是“最后一公里”的建设主力,只有教师对“三位一体”教学理念有深刻认识,才能贯彻在教学实践中。对一线教师,既要在教学工作上提出明确要求,也要组织学习和研讨,提升教师对学校教育理念的认识水平,更要针对他们在教学中碰到的具体问题,开展有针对性的指导和培训。航院极具特色的教學研讨会,正是实现上述任务的重要手段。
航院自2011年起至今已召开17届全院范围的教学研讨会,结合教学工作需求,制订议题和预期目标,针对教学工作和人才培养方面相关问题,开展多层次、多方位深入细致的研讨、探讨,分析并总结在教学改革过程中发现的问题,以期在未来教育教学过程中加以改进、提高。教学研讨会特色环节有:聘请校内外知名专家学者进行专题报告、优秀教师示范课、青年教师授课及课程讲评、教学比赛、名师谈心得、课程体系研讨、课程评估、教育教学热点主题讨论等。
正如教学文化是在不断传承和创新中逐步形成和发展的,航院教学研讨会的形式和内容也在不断传承和创新中得到发展。2011年5月,航院第一届教学研讨会上,首次开设了青年教师授课及课程讲评环节。2016年5月,航院第十届教学研讨会开始,每年5月的教学研讨会与航院博士生论坛合办,逐步打造成为“校际联合、学科交叉、本研互动、师生共襄”的高质量、高影响力的学术交流平台。2019年5月,航院第十六届教学研讨会更名为“教育研讨会”,对人才培养提出了更高要求。积极响应学校关于实施青年教师教育教学培训和比赛全覆盖的要求,开展了青年教师教学培训和比赛活动。博士生论坛首次设置了本科生论坛分会场,旨在为大三、大四的本科生提供一个科创交流的平台,也是低年级的本科生寻找自己感兴趣的专业、研究方向的绝佳机会。青年教师试讲、点评是航院教学研讨会一直保留的环节,也是极具航院教学文化特色的。
“十年树木,百年树人”,航院教学研讨会不仅在促进青年教师队伍建设上有显著成效,也加强和提高了航院全体教师教学主动性,为人才培养夯实了坚实的基础。教学研讨会制度根植于几代教师群体所培育和建设的“钻研教学、传承教学、创新教学”的教学文化土壤,也成为航院极具特色的教学文化的一部分。
二、急国家和时代人才之所需,积极探索多种人才培养模式
培养追求卓越、勇于担当、能够服务于祖国和人民的人才,是清华所肩负的使命。翻开航院历史的书卷,会发现很多这样的系友:新中国首个飞机设计室主任设计师徐舜寿、两弹一星元勋屠守锷、中国载人航天工程首任总设计师王永志等,这些名字都和国家、时代的发展需求紧密相连。
2004年后,航院不仅延续了急国家和时代人才之所需的文化传统,还开启了为国家培养适应新世纪发展的专业人才的新征程,探索和发展出多种不同类型的人才培养模式。
在本科生培养层面,除了常规培养模式,航院先后增加了国防定向班、钱学森力学班、清华大学-空军航空大学联合培养的飞行学员班,可以说是全校范围内本科生培养模式最丰富的学院。下面以钱学森力学班和飞行学员班为例介绍。
1.钱学森力学班:探索构建开放型的创新教育模式
清华大学钱学森力学班(简称“钱学森班”)创立于2009年,是国家“基础学科拔尖学生培养试验计划”唯一定位于工科基础的试验班。其使命是:发掘和培养有志于通过技术改变世界的创新型人才,探索回答“钱学森之问”[7-8]。旨在秉承钱老对创新型人才培养的探索,致力于构建一个开放型的创新教育模式,以利于学生成长为工程技术领域具有健全人格、领导力和突出创新研究和发明能力的人才。
钱学森班每年招收30名新生,通过多种灵活的招生方式(如自主招生、统考招生、二次招生、大一大二学期间招生等),学生提出申请,通过面试后,可加入钱学森班。
钱学森班的每位同学都可以自由选择自己志趣所在的发展方向。为此,钱学森班组建了强大的项目工作组,工作组由首席教授郑泉水院士牵头[9],包含了清华大学航院、微纳米力学与多学科交叉研究中心、十多个理工院或系、教育研究院等几十位教授。构建独特定制的数学、自然科学、工程基础、研究实践、人文和综合贯通的课程体系,为学生提供学有专术的知识结构。
钱学森班还为学生设计了大一、大二的SRT(Student Research Training),大三的ORIC(Open Research for Innovation Challenge),以及大四的SURF(Senior Undergraduate Research Fellowship)和为期3~6个月的出国研学或企事业单位研修。通过研究性学习来引导每位同学精深学习、构建自己独有的知识结构,是钱学森班贯通整个本科教育过程的另一独特之处。学生在此过程将逐步提升自身的研究能力,同时寻找挚爱的研究方向,并由此注入“技术创新基因”。实践表明,在这样一个培养体系下,钱学森班学生不断地有卓越表现,从初始的跟随者,成为研究的独立探索者和主导者。
经过锲而不舍的探索实践,钱学森班师生们取得了以下有代表性的成绩。 (1)创建了独特的以“通过研究学习”(Learning through Research)为牵引的CRC(Course-Research-Community)创新人才培养体系,钱学森班成为清华大学授予本科荣誉学位唯一的试点班级[9]。从首届毕业生发表0篇学术论文到2017届毕业生发表31篇,其中部分论文发表在具有很高学术影响力的顶尖国际期刊上。
(2)持续吸引了通过全国高考、竞赛选拔的顶尖学生,多数毕业生在清华大学(多个工科专业方向)、麻省理工、哈佛大学、斯坦福大学、加州理工等国内外顶尖高校继续深造。
(3)凝聚了越来越多的优秀导师,他们不仅来自清华,也来自全球范围、不同学科(工、理、文等)以及企业和管理界等[9]。
2.飞行学员班:贯彻新时期强军方针,开创军地联合培养飞行学员的新模式
2011年,在空军主要领导的亲自部署、推动下,空军与清华大学率先开展了飞行学员联合培养工作,走出了一条“双学籍、双注册”“3+1”模式的军地联合培养飞行学员的新路。这是贯彻新时期强军方针、落实军民融合重大战略的一项切实举措,也是创新培养模式、提高培养质量、加强飞行人才队伍建设的重要实践。
航院作为联合培养飞行学员的主要培养单位,为学员在清华的三年培养期制订了培养方案。除要求学生掌握航空航天工程的核心理论和专门知识外,在道德和人文素养、基础知识、技术前沿、分析综合能力、创新和终身学习意识、协作与管理能力、心理素质等方面也提出了明确目标,并落实在课程设置中。
在培养飞行学员时,注重清华原汁原味教育教学和针对学生自身特点的培养方式的有机结合。一部分课程开展了小班授课,课程难度不降低、内容不减少,与其他学生同样考试考核,也允许学生选择其他学生课堂学习。同时,定期与空军航空大学、海军航空大学进行课程对接和协调,根据学生反馈、教师变动以及未来作战需求等与时俱进地对培养计划进行完善调整,做到“时序合理,负载均衡,能力全面,内容前瞻”。针对飞行学员对体能训练的特殊要求,将“航空体育”作为必修课程纳入培养计划,同时积极与体育部一起开展科学训练研究,改善训练效果。学员在校期间,较大比例地获得奖学金,学习成绩都能够在三年期间稳步提升,排在前列。涌现出航院学生会主席、清华大学特等奖学金获得者(每年评10名)等优秀学员,获得了优良学风班、甲级团支部等集体荣誉。
在研究生培养层面,除了常规的学术型博士和硕士培养模式,航院也积极面向国防、航空、航天等国家重点领域,探索面向专业工程领域和国防人才培养的新模式,为这些国家重点领域培养和输送了大批急需的高端人才。
三、在實习实践模式创新中探索人才培养新思路
1.生产实习的模式创新
自2013年起,在本科生的暑期生产实习环节开创了新的模式。与之前以参观、调研和参与为主的实习模式不同,科研机构和企事业等单位预先提供有一定挑战性的研究课题供学生选择,航院对课题筛选、前期准备、中期考核、期末答辩等各环节严格把关,强调“人人有课题,课题有创新”,让学生真刀真枪参与科研生产的第一线[10]。2014年开始实施“一博一本”的暑期生产实习模式,即由一名博士生带一名本科生,在实习实践单位以团队形式共同完成课题。“一博一本”的模式充分发挥了本科生和博士生各自的优势,使博士生充分发挥主观能动性,提升责任感及成就感,为将来步入工作岗位打下良好的基础。这种实习实践模式形成了良性的循环,大大提高了工作效率,有利于强化课题深度及完成效果。在航天五院、5719厂、702所、上海舍弗勒合资企业、苏州绿创环保新材料有限公司、青岛德固特等航院的实习单位,均采用了这种形式[10]。
创新的实习实践模式带来了丰硕的成果。以2016年的实习实践为例,航院学生累计完成科研项目57项,解决单位技术困难65项,实现发明专利21项,产生经济效益2000余万元,开办培训班26次,累计培训人次438人[10]。
2.以设计制作为牵引全面激发创新潜力
为了能够在大一暑期金工实习(加工制作方法学习实践)和大三暑期生产实习(生产和科研课题研究)间承上启下,航院将大二暑期专题实验活动拓展为创新实践营,开展具有比赛竞技类命题实践活动,例如:无动力遥控滑翔机模型制作比赛、仿生机器鱼制作比赛与软体机器人的设计制作比赛。2019年9月,创新实践营的仿生机器鱼项目小组代表清华大学参加第十二届国际水中机器人大赛,荣获一等奖;创新实践营的航模项目小组代表清华大学参加2019中国国际飞行器设计挑战赛选拔赛的限距载重空投项目,荣获二等奖。
目前竞技类实践题目仍处于探索和挖掘阶段,今后将有步骤、有重点地推进和改进,构建有利于拔尖创新人才成长的学科赛事。围绕综合实践、实验教学和创新实践,促进学生在学科领域的知识、能力和素质等方面的协调与全面发展,进一步完善实践育人教学体系。
航院前任院长王永志院士曾说过,无论过去、现在和将来,为祖国航空航天事业的发展培养优秀人才是我们的永恒目标!航院师生多年来一直秉承老一辈的精神,牢牢把握“以人才培养为中心”的目标定位,在传承优秀教学文化传统的同时,与时俱进、锐意创新,这也是航院教学文化得以不断丰富、发展并永葆活力的根本原因。
参考文献:
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[3] 清华大学航天航空学院编辑组. 不忘初心,传承创新,清华大学航空工程系建系八十周年暨工程力学系建系六十周年庆贺文集[M]. 北京:中国财富出版社,2018.
[4] 清华大学航天航空学院编辑组. 重建学科伟业,再创航空辉煌——清华大学航空宇航学科发展历程[M]. 北京:清华大学出版社,2011.
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[6] 傅正泰. 萃取精华 精通精华——关于教学工作的一些体会[J]. 清华大学教育研究,1980(1):23-36.
[7] 陈科材. 浅谈“钱学森之问”[C]//应用辩证唯物主义推进科学文化建设研讨会文集. 2015.
[8] 郑泉水. 论创新型工科的力学课程体系[J]. 力学与实践,2018,2(40):70-78.
[9] “多维测评”招生:破解钱学森之问的最大挑战[J]. 中国教育学刊,2018(5):36-45.
[10] 房秀荣. 教学实践中的培养与创新模式探索[J]. 高教学刊,2017(21):53-55.
[致谢:衷心感谢参加本文撰写的清华大学航院杜建镔老师、刘彬教授!衷心感谢清华大学航院钱学森力学班工作组、薛克宗教授、李万琼教授、张雄教授、陈海昕教授、赵红平老师和定向办邓宇老师在本文写作过程中提供资料和有益的讨论!]
[责任编辑:余大品]
李俊峰,清华大学副教务长、教务处长,教授。