楊建宇教授在首屆“新工科建設(shè)·工學(xué)院院長峰會”上介紹科研育人的探索和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
工程教育如何積極適應(yīng)快速變化的未來社會？這是我國如火如荼的“新工科”建設(shè)正在努力回答的“時(shí)代之問”，也是電子科技大學(xué)新工科建設(shè)“成電方案”正在解答的問題。
在新工科建設(shè)背景下，如何將科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為教學(xué)優(yōu)勢，探索第一課堂科研育人新范式，是電子科大高度關(guān)注的難點(diǎn)課題，也是信息與通信工程學(xué)院楊建宇教授積極響應(yīng)并付諸行動的重要事項(xiàng)。
楊建宇教授是新型微波探測技術(shù)教育部工程研究中心主任、學(xué)校雷達(dá)探測與成像團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人，帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)成功入選教育部第三批全國高校黃大年式教師團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建示范活動入圍名單。
“新工程教育計(jì)劃”是電子科大校長曾勇親自謀劃和組織的重要舉措之一，旨在組織國家科技獎(jiǎng)獲得者、IEEE Fellow、國家杰青和長江學(xué)者等領(lǐng)銜并親自設(shè)計(jì)，由一批高水平科研團(tuán)隊(duì)實(shí)施，將高水平科研轉(zhuǎn)化為圍繞系列主題的挑戰(zhàn)性項(xiàng)目串與核心課程融合、落地第一課堂、進(jìn)培養(yǎng)方案的全新工程教育新范式。
2019年，楊建宇教授攜手呂幼新、周云等一批科研教學(xué)并重的青年教師，組建了科研育人教學(xué)團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)建了“通關(guān)式科研項(xiàng)目與案例化核心課程緊密融合”的第一課堂科研育人新模式——“卓越成長計(jì)劃”，成為電子科大第一個(gè)實(shí)施的高水平科研團(tuán)隊(duì)“科研育人新工程教育計(jì)劃”，并在實(shí)踐中取得顯著成效，起到了引領(lǐng)示范作用。
先試先行
率先啟動“卓越成長計(jì)劃”
“卓越成長計(jì)劃”是電子科大首個(gè)“科研育人”計(jì)劃，由最富有吸引力的“通關(guān)項(xiàng)目”引領(lǐng)關(guān)鍵“核心課程”，實(shí)施兩者聯(lián)動，使“理論基礎(chǔ)”與“工程訓(xùn)練”能夠更加緊密地有機(jī)地結(jié)合互動，以培養(yǎng)精英人才所必備的理論和實(shí)踐能力，為全校“科研育人”樹立了一個(gè)可復(fù)制推廣的范例。
為什么必須把科研與育人結(jié)合起來？楊建宇說：“回想一下自己當(dāng)學(xué)生的感受和當(dāng)教師的體會，尤其是科研實(shí)踐中對‘用’與‘學(xué)’關(guān)系的感悟，就會明白，‘邊用邊學(xué)、邊學(xué)邊用’才是更好的工科人才培養(yǎng)方式，只有這樣，才能夠更好地貼合工科精英人才知識積累和能力增長的客觀規(guī)律。”
“否則，學(xué)生就不知道你在講啥，不知道為啥學(xué)、怎么用，當(dāng)然就喪失了學(xué)習(xí)的興趣和動力。”楊建宇認(rèn)為，“理工科知識體系本身就是前輩們邊用邊學(xué)和邊學(xué)邊用得來的，要讓學(xué)生樂學(xué)思用和善學(xué)會用，就更應(yīng)該回歸到這種方式上來！”
在構(gòu)想設(shè)計(jì)“卓越成長計(jì)劃”的具體方案時(shí)，楊建宇注重充分吸收好的想法，經(jīng)過熱烈討論甚至爭論，大家達(dá)成了一致。他將這個(gè)計(jì)劃起名為“卓越成長計(jì)劃”，并歸納為“構(gòu)建‘研教互動、學(xué)研相長’的機(jī)制，以‘通關(guān)項(xiàng)目’引領(lǐng)‘核心課程’，通過‘用以促學(xué)，學(xué)以致用’的不斷迭代，達(dá)到學(xué)生‘想學(xué)好’和 ‘能學(xué)好’的目的，讓學(xué)生既能‘想得到’也能‘做得出’。”
為實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容與項(xiàng)目進(jìn)階的銜接，團(tuán)隊(duì)還與學(xué)校教務(wù)處和學(xué)院教務(wù)科一起，反復(fù)推敲研究，解決了關(guān)鍵核心課程的開設(shè)時(shí)段和教學(xué)內(nèi)容與項(xiàng)目進(jìn)階的銜接、“卓越成長計(jì)劃”學(xué)生獨(dú)立成班開課、通關(guān)式科研項(xiàng)目課學(xué)分替代原有分散實(shí)踐學(xué)分、卓越成長計(jì)劃與現(xiàn)行培養(yǎng)計(jì)劃的銜接等問題，最終使“卓越成長計(jì)劃”能夠列入教學(xué)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)科研育人成體量性地進(jìn)入第一課堂，取得“項(xiàng)目聯(lián)動課程”的實(shí)效。
推動科研育人，不僅要組建好團(tuán)隊(duì)，還要找“好苗子”。楊建宇說，“關(guān)鍵是層層找到‘發(fā)燒友’，既要從老師當(dāng)中找教學(xué)科研雙料‘發(fā)燒友’，也要從學(xué)生當(dāng)中找樂學(xué)思用的雙料‘發(fā)燒友’。”為此，他和呂幼新教授一起，在“新型微波探測技術(shù)教育部工程中心”動員了一批研究教學(xué)并重的青年老師，組建了科研育人教學(xué)團(tuán)隊(duì)，一批“發(fā)燒友”紛紛加入到了科研育人“卓越成長計(jì)劃”教學(xué)團(tuán)隊(duì)，又很快著手從學(xué)生中選拔“發(fā)燒友”，探索創(chuàng)立和實(shí)踐起“卓越成長計(jì)劃”。
四大項(xiàng)目
核心課程與通關(guān)項(xiàng)目深度融合
“卓越成長計(jì)劃”創(chuàng)新教學(xué)模式，貫通大二到大四，將多個(gè)開放可選的“通關(guān)式科研項(xiàng)目”與多門關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的“案例化核心課程”鉸鏈互動；核心課程內(nèi)容和知識支撐科研項(xiàng)目，科研項(xiàng)目反饋需求和案例到核心課程；老師上課授課、下課指導(dǎo)、無縫對接，實(shí)現(xiàn)教與研的融會貫通；學(xué)生分組科研、一起聽課、一起研討，實(shí)現(xiàn)學(xué)與用的實(shí)時(shí)迭代。
學(xué)生科研項(xiàng)目課對接前沿科研，適配學(xué)生、可選可改，三年貫通、四級通關(guān)，由易到難、逐級挑戰(zhàn)，激勵(lì)創(chuàng)新，助力學(xué)生自主邊用邊學(xué)、邊學(xué)邊用，“玩轉(zhuǎn)知識”，以項(xiàng)目式教學(xué)方法培養(yǎng)解決工程問題的能力。
“教師以自身科研‘親歷案例’貫穿課堂教學(xué)，探究知識，啟迪創(chuàng)新，以案例化教學(xué)方法培養(yǎng)創(chuàng)新思辨能力；學(xué)生各帶科研項(xiàng)目課‘親歷案例’，在核心課程小班課的‘競賽式研討’中，交流學(xué)用心得，分享科研體驗(yàn)。這些就是‘卓越成長計(jì)劃’核心課程的特殊之處。”在講授這些課程時(shí)，老師們對教學(xué)內(nèi)容和方式都進(jìn)行了革新，在講授中融入了“通關(guān)項(xiàng)目”實(shí)際案例，讓學(xué)生能夠體會到“用以促學(xué)、學(xué)以致用”的喜悅和成就感。
逐級進(jìn)階
一路“打怪升級”酣暢淋漓
為引導(dǎo)學(xué)生由易到難、漸入佳境，課程組在項(xiàng)目課推進(jìn)的各個(gè)階段，就像游戲中的“打怪通關(guān)”一樣，都設(shè)置了不同難度的教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行了不同的教學(xué)設(shè)計(jì)，所以稱為“通關(guān)式”科研項(xiàng)目。其中，“初級階段”旨在讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論和工程知識，提升自主學(xué)習(xí)能力；“中級階段”旨在提升學(xué)生分析問題和使用現(xiàn)代工具的能力；“高級階段”旨在提升學(xué)生設(shè)計(jì)和開發(fā)解決方案的能力以及項(xiàng)目管理能力；“創(chuàng)新設(shè)計(jì)階段”則重視提升學(xué)生的創(chuàng)新、研究、溝通和展示能力。
每個(gè)通關(guān)項(xiàng)目，都按照“初、中、高、創(chuàng)”四個(gè)階段進(jìn)行內(nèi)容和目標(biāo)設(shè)計(jì)。通過四個(gè)階段的訓(xùn)練后，同學(xué)們解決工程實(shí)際問題的能力得到了很大的提升。
從2019年至今，“卓越成長計(jì)劃”四年的探索和實(shí)踐，為教學(xué)團(tuán)隊(duì)的老師們和每一位學(xué)生帶來了豐碩收獲。學(xué)生不僅發(fā)表了高水平論文、寫出了高質(zhì)量研究報(bào)告，而且動手提出了方案、做出了系統(tǒng)、解決了實(shí)際問題。
“新工科建設(shè)沒有‘完成時(shí)’，科研育人也一直處在探索中。”楊建宇表示，“我將和科研育人教學(xué)團(tuán)隊(duì)全體老師繼續(xù)努力，不斷探索總結(jié)、迭代優(yōu)化，努力為完善新工科建設(shè)‘成電方案’貢獻(xiàn)力量，努力為黨和國家培養(yǎng)更多拔尖創(chuàng)新人才！”
