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求解“錢學森之問”:哈工大“院士班”的答卷

2021-12-14 09:15:00
來源:新華每日電訊
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  求解“錢學森之問”:哈工大“院士班”的答卷

  中國工程院院士、哈爾濱工業大學教授杜善義(右)為學生講解複合材料。  新華社資料片

  本報記者韓宇、楊思琪

  “為什麼我們的學校總是培養不出傑出人才?”這是著名的“錢學森之問”。

  作為一所工科“尖端”強校,哈爾濱工業大學扭住“培養傑出人才”這個著力點,邁出了探索構建拔尖人才培養體系的一步。從去年9月以來,哈工大設立的一批由院士領銜或擔任班主任的特色班,成為站位高、起點高、特色鮮明的人才培養載體。

  永坦班由2018年度國家最高科學技術獎獲得者、兩院院士劉永坦當班主任;善義班由力學和複合材料領域著名專家、中國工程院院士杜善義擔任指導委員會主任,哈工大校長、中國科學院院士韓傑才擔任班主任;小衛星班由哈工大副校長、中國工程院院士曹喜濱當班主任;智慧機器人班由哈工大副校長、中國工程院院士劉宏當班主任。

  兩年來,4個院士班已經招收“00後”本科生175名。儘管研究領域不同,院士班有一個共同目的,就是培養具有國際視野、家國情懷、創新思維、攻堅能力的未來領軍人才。

  “高校要以培養為黨和人民作出傑出貢獻的傑出人才為己任。”哈工大黨委書記熊四皓説,院士班是推動高等教育內涵式發展、推動深化人才培養改革的全新探索,我們要為實現中華民族偉大復興的中國夢貢獻智慧與力量。

  “我們就是來追星的”

  “我就是來追星的,追的就是坦先生這樣的星!”18歲的高若瑜是個河北姑娘,今年高考後從家鄉石家莊來到哈爾濱求學,最大的願望就是成為坦先生的學生。

  坦先生就是哈爾濱工業大學教授劉永坦。從20世紀80年代起,他堅持自主研發新體制雷達,帶領團隊打破國外技術壟斷,讓我國海域監控面積從不足20%到全覆蓋。以他名字命名的永坦班,定位是面向未來新體制雷達智慧感知探測、新一代行動通訊網路等領域,為國家培養和輸送電子資訊領域的領軍人才。

  今年9月,永坦班迎來第一批27名“00後”新生。10月23日,85歲高齡的劉永坦院士和同學們開啟了一場關於理想的對話。

  從科學研究到學習方法,從職業選擇到發展方向,同學們問題不斷,白髮蒼蒼的坦先生坐在中間逐一回答。他還應同學們的要求把自己獲得的“時代楷模”獎章和國家最高科學技術獎獎章帶到了現場,滿足孩子們摸一摸獎章的願望。原定一個小時的班會延長到兩個小時。

  “原本以為離自己很遙遠的大師就站在眼前!”同學們爭相與大師合影。

  “我從小就崇拜科學家,希望將來我也能成為對國家發展有用的人”“坦先生的愛國情懷深深感染了我,我要像坦先生一樣,讓生命廣博而雄厚”……成為像坦先生一樣的人,是永坦班的共同心願。

  “我們是幸運的,也很有壓力,”高若瑜説,“我們不能辜負坦先生的期望。”

  坦先生“一生一事”“從0到1”為祖國海防裝上“千里眼”的奮鬥故事,永坦班每個學生都銘記在心;在善義班,“一門三院士”的佳話是同學們驕傲的談資;在智慧機器人班,蔡鶴皋院士拒絕在海外發展毅然回國的故事,被學生們搬上了舞臺;在小衛星班,追隨學長學姐們的腳步,同學們逐夢星辰大海,爭做“夜空中最亮的星”。

  11月23日的班會上,智慧機器人班班主任劉宏院士的分享給學生留下了深刻印象。“實驗室是劉老師最喜歡的地方,上學時他在實驗室做科研的時間比在寢室都要長。”2021級智慧機器人班學生王雲飛説,“劉老師把科研當成一種樂趣,是我們學習的楷模。”

  “榜樣的力量是生動的、具體的、可感的,孩子們在學校度過的每一天都是充實的、豐富的、堅定的。”哈工大副校長沈毅説。

  談起入學後的感受,院士班的很多同學感慨“遠超自己的預期”。從起初的方向迷茫到人生目標逐漸清晰,從懵懵懂懂到對自己的認知不斷加深,他們稱自己“站在巨人的肩膀上,攀登更高峰”。

  “教給學生最核心的”

  “大師的成長經歷中有共同的規律,我們要做的就是把他們的經驗提煉出來,形成一種可行的培養路徑,用最恰當的方式教給學生們,幫助他們少走彎路,儘快成長。”沈毅説。

  哈工大是航太人才的搖籃,小衛星班的核心課程就以“航太+”為主線,瞄準培養航太領軍人才。“我們培養的是具有創新探索、思辨協作、動手實踐、系統思維、工程領軍能力的知識複合型人才,能夠對未來飛行器進行總體技術設計。”小衛星班班主任曹喜濱説。

  翻看小衛星班的培養方案,大一學年主要以數理及電腦編程基礎為主;大二學年開設機械、電子、力學等專業基礎課程;從大三學年到研究生階段,採用貫通式培養,依託紫丁香學生衛星創新工場,以國家重大工程需求為牽引,科教融合,提升學生思辨、實踐、創新及協作能力。

  小衛星班打破了傳統學院和專業的界限,學生可以根據自己的愛好和特長,在航太專業及全校任意專業中選擇一個主修、一個輔修,總學分從原來的179.5學分縮減至160學分。而善義班的學分也從160學分減少到145.5學分。

  “學分少了,並不意味著學的知識少了,而是通過課程重構,讓課程精簡、節奏緊湊,學生把更多時間和精力用在鍛鍊思維和實踐能力上。”沈毅説,拔尖人才的培養不是課程及學分的堆砌,也不是研究生階段知識的提前學習,而是要把以往課程體系中陳舊的環節、重復的知識減掉,把每門課最核心的內容教給學生。

  永坦班大一學年開設了“電子資訊前沿專題講座”和“智慧感知系統創新實踐入門”系列課程,讓同學們了解相關領域前沿知識,踏出系統思維和實踐能力訓練的第一步;智慧機器人班推出了空間機器人、倣生機器人、微納機器人、醫療機器人等創新課程,促進人工智慧、大數據、雲計算、5G等多學科交叉融合;善義班設置的“力學與航太前沿講座”貫穿本科四年,通過60場專家學術前沿報告來開拓學生科研視野。

  對傳統教學體制改革給教師帶來巨大挑戰。讓教師改變傳統的灌輸教育和知識教育,注重實踐環節及能力培養,這是“教學大改革”。

  “重新理解課程核心是什麼,基本構成是什麼,設計思想是什麼……院士班按培養目標重新規劃培養方案,這也是未來教育改革的一次試水,這些成功經驗我們將在其他專業推廣。”沈毅説。

  “學分上的減負,實際上是老師的增負。”小衛星班理論力學課程教師孫兆偉説,“為了激發學生興趣,我從實際科研項目中尋找和提煉科學難題,形成教學內容,通過剖析實際項目案例,在幫助學生們掌握知識的同時,潛移默化提升他們解決問題的能力。”

  “實踐是最大的增量”

  “我們從未來需要什麼樣的人、需要具備什麼樣的能力出發,倒逼現有教育教學改革。”沈毅説,院士班堅持問題導向,增強學科交叉融合,注重團隊協作。

  智慧機器人班由著名機器人專家蔡鶴皋院士、鄧宗全院士領銜,由高水準教師團隊“一對一”指導這些本科學生,並聘請國際知名教授、知名機器人公司專家擔任兼職教授。

  “入學一年多,我對機器人的感情已經從‘喜歡’進階為‘熱愛’。”智慧機器人班2020級學生左佳慧非常激動。作為一名本科生,有機會參與指導老師的課題讓她找到了綻放自己的舞臺。

  在大一下學期,左佳慧通過“畫法幾何與工程製圖”“機械工程製圖”等課程,認識了基本工程器件,並能獨立設計一些機械結構應用。她的大二學年年度創新創業項目是“研製一種面向複雜作業環境的管道檢測機器人”,這屬於機器人技術與系統國家重點實驗室教授樊繼壯課題的一部分。

  “首先學習設計機械結構,再進行建模、3D列印零件、組裝、電控調試,最終做出實體機器人。”左佳慧説,不僅和老師討論、優化方案,也和隊友通力合作,在項目實踐中感受哈工大團隊精神的傳承。

  “對於哈工大而言,理論實踐結合是優勢,基礎雄厚是優勢,大團隊作戰是優勢,我們要把這些好傳統全都教給學生。”2020級智慧機器人班執行班主任、機電學院教授朱延河介紹,低年級學生優先進入競技機器人隊、格鬥機器人隊、大學生機械創新創業基地,高年級學生則進入宇航空間機構及控制創新團隊、空間機器人團隊、人機協作型共融機器人團隊,直接參與重大項目,設計開發高端智慧機器人。

  “就怕學生沒想法,有想法一定有施展的機會。”首屆善義班執行班主任、航太學院教授解維華説,除了善義教育基金的支援,班級每位指導教師都會拿出一部分科研經費,幫助學生實現夢想。

  “以前的課程多是學完理論再實踐,現在是邊學邊實踐”“能力培養重於知識傳授”“讓學生在實踐中找短板,在對照中主動學”“通過項目牽引,激發學生的內生動力”……在院士班,這些已經成為共識。

  “教學改革背後是教育評價體系的改革。”曹喜濱説,學生評價除了課程學習,還有項目實踐,這意味著評價方式更加全面、多元。以小衛星班為例,大二年級34名學生,分成7組,課程考試採用團隊答辯及競賽形式進行。

  2021級永坦班班主任助理、電信學院教授李楊説,這些理工科學生完全不是學而不思的“書獃子”。他們思維活躍,對科研充滿嚮往,敢於質疑、嘗試和探索,積極參加各類學校活動並斬獲佳績,在各個領域散發著自信、活力和銳氣。

  拔尖人才的培養不同於通識教育,院士班更加注重“興趣驅動+個性化培養”。比如,在小衛星班,喜歡編程的學生可以去搞軟體開發,熱衷基礎研究、前沿理論的學生可以向著科學家的方向發展,而領軍能力強、綜合素質高的可以瞄著航太總師成長。

  院士班實行本碩博貫通制,為學生成長創造了廣闊空間。“以往為了學習成績提高一分,浪費了很多時間和精力,非常‘內卷’,現在同學們在注重打牢基礎的同時,可以有更多時間自主探索,做自己真正感興趣的事情。”小衛星班學生劉再華説。

  “愛國是不變的底色”

  無論走多遠都不能忘記為什麼出發。

  “國家的需要就是我們的責任和最強大的動力”“同學們要志存高遠,為國分憂、為國解難、為國盡責”……劉永坦院士樸實的話語,被同學們記在本子上,更記在心裏。他們中有不少人成了學校“衛國鎮海”見學點的講解員,在為參觀者講解坦先生事跡的過程中,傳承著老一輩哈工大“八百壯士”愛國奮鬥的紅色基因。

  “善義,厚植肩負中華民族偉大復興使命之大善,激發擔當自主創新追求卓越責任之大義。善義代表的並不是我的名字,而是大善和大義,是你們每一個人要擁有的。”9月15日,杜善義院士在首屆善義班招生宣講時這樣説。

  “聽了老先生的話,我決心報考善義班。”2021級善義班學生施昊辰説,杜院士在國外發現了複合材料,回國後開創了“力學+複合材料”的新研究領域,最終成為力學和複合材料界泰斗級人物。“他堅定了我對航太和宇宙的憧憬,激勵我努力成為有民族使命的人才。”

  站在開啟第二個百年征程的新起點,“規格嚴格,功夫到家”八字校訓已經融入哈工大人的血液,成為一種獨特的氣質和品格。“規格”代表著格局,決定了一個人能走多遠,“功夫”意味著夢想和目標不是輕輕鬆鬆就能實現的,必須下一番苦功夫、實功夫、硬功夫。

  “你們這代人肩負著強國使命,是實現中華民族偉大復興的主力軍,未來要代表中國到世界舞臺中央去展示風采。”面對院士班學生,校長韓傑才這樣説。

  今年暑假,小衛星班的同學在“哈工大精神實考”中追尋紅色傳承。有的到中國航太科技集團各院所實地參觀製造車間、先進實驗室,感受“國之重器”的飛速發展,有的對傑出校友進行了訪談,有的在酒泉衛星發射中心現場觀看神舟十二號載人飛船發射。

  “領略中國航太事業發展的輝煌歷程,感悟航太報國的精神內涵,我們心中的吶喊更加清晰可見,腳下的步伐更加堅定。”2020級小衛星班學生勾敬文説,“未來,相信我們每個人都可以成為太空中閃亮的星。”

[責任編輯:楊永青]