“科教融合”背景下创新人才培养模式研究

［提要］科教融合、创新发展是实现我国教育高质量发展的重要途径。贯彻科教融合理念，推动我国教育改革，加快培养高质量创新人才是一个重要的议题。本文基于对科教融合培养创新人才的现状分析，梳理国内科教融合培养创新人才发展历程，并提出政策建议。教育的发展水平决定一个国家或地区的发展潜力，建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程。在全面贯彻落实科教融合背景下，构建我国新发展格局，实现我国经济高质量发展，教育承担着基础性、先导性、决定性作用。科教融合是指科学研究与教育教学一体化，本质是通过“科”“教”协同，促进人才培养和科学研究的双向提升。2012年9月，中国科学院与教育部联合出台《科教结合协同育人行动计划》，开启中国科学院与高等院校在人才培养方面合作的“新纪元”，极大地提高了科研机构科学研究和高等院校人才培养间的互动性和协同性。2016年，习近平在全国科技创新大会上提倡科教融合，为新时代人才培养和科研模式的创新指明了方向。2017年以来，由教育部引导的“北京指南”“天大行动”“复旦共识”等“新工科三部曲”的完成，象征着我国科教融合协同育人模式迈入新时代。2018年，教育部、科技部联合举行“科教协同工作会议暨高校校长座谈会”，构建科教协同工作制度，深化新时代科教协同融合。2021年，习近平在中央人才工作会议上提出到2030年“适应高质量发展的人才制度体系基本形成，创新人才自主培养能力显著提升”的发展目标。实践经验表明，科教融合对于创新人才培养具有重要作用。基础教育阶段是创新人才萌芽与成长的筑基阶段，面向建设人才强国的战略愿景，立足我国科教融合政策演进与实践发展，剖析基础教育阶段科教融合的不足与困境，提出针对性政策建议，将有助于在我国稳步推进科教融合教育模式，为我国创新人才自主培养能力的提升赋能助力。一、科教融合现状分析传统意义的科教融合，通常是指大学与科研院所的相互配合、协同育人，通过发挥双方优势，提高人才培养质量。随着高校科研水平的提升，高校围绕国家战略和学术前沿，科研能级和科技创新能力有了长足发展。大学要继续在开放办学中孕育创新成果、培养一流人才，就要着力变革教育理念和培养方式。以学科建设为知识体系基础，以科研实体为载体，把科学研究、创新团队和人才培养有机结合，真正培养具有创新精神、丰富科学实践和符合社会发展需求的高精尖人才。大学要进一步拓展科教融合发展的模式和内涵，适应创新引领发展的时代要求，形成人才培养与科技创新融合发展的新局面。习近平主持召开中央全面深化改革委员会第二十四次会议强调，全方位谋划基础学科人才培养，加快建设高质量基础学科人才培养体系。优化人才发展制度环境，坚持服务国家战略需求，发挥高校特别是“双一流”大学培养基础研究人才主力军作用，深化科教融合育人，为加快建设世界重要人才中心和创新高地提供有力支撑。目前，我国以周光礼为代表的一批教育学者对“科教融合”的效果进行了相关探讨，研究表明，“科教融合”对新时期培养高水平人才具有重要的推动作用，科研促进教学、教学提升科研是高校教学能力和水平的体现，“科教融合”与“产教融合”是新时期协同育人、提高人才培养质量的重要手段。科技创新和高水平大学的建设，加快了“科教融合”体系建设，但多是体现在授课层面的一些前沿知识融合，没有从制度体系、教学模式、融合评价等方面进行全方位系统化构建。本文主要从“科教融合”的角度出发，研究高质量人才培养的实施路径和方法，从体制、机制上解决科研和教学如何有效“融合”的难题。二、科教融合培养创新人才的作用分析科教融合培养模式符合创新人才发展的内在特质。对于创新人才在成长发展过程中所呈现出的共性特质，学界已有较多研究。郑琳琳等基于对诺贝尔奖获得者和我国两院院士的人格特质数据，认为原始性创新人才最为显著的特质为“尝新、自律和乐群”；李雪燕对创新人才素质构成进行分析，认为创新人才具备“创新人格”“完备的知识结构”“创新能力、实践能力”以及“旺盛精力、乐观态度、适应力”等素质；王广民等提出科技创新人才具有创新意识、勇气和能力，扎实的基础知识和稳定的研究方向，敏锐的观察力，较强的科学思维能力与综合分析能力等四方面特质。从已有研究中可以发现创新人才具有的共性特质：一是知识储备，具有扎实的知识积累和系统的知识体系；二是能力素养，具备良好的科学素养和创造性解决问题的能力；三是思想品德，具有正确政治方向，坚定的理想信念，勇于改革、勇于创新。科教融合教育模式切中创新人才的三大特质，为其成长和发展夯实了内在基础。（一）科教融合有助于构建系统的知识体系。不同于传统以知识传授为导向、以学科为中心的分科教育模式，科教融合模式倡导以问题为中心的教学和基于研究的学习，并以此为理念设计合理的课程体系和培养方案，将研究问题所涉及的各学科知识融会贯通，打破了学科间的屏障，帮助学生培养系统的思维模式，并在研究探索中搭建系统性知识结构。美国2013年发布的《下一代科学教育标准》（以下简称“NGSS”）及其指导性文件实施指南均体现了科教融合理念。落实科教融合的根本任务，需要培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，系统性学习知识体系和科学概念，调动学生学习的主动性和积极性，激发学生科研兴趣，提高学生创新能力。为确保NGSS的贯彻实施，美国国家科学研究委员会又于2015年面向负责实施NGSS的地区/学校领导和教师发布了《指南》，强调要更多地“用系统思维和模型来解释现象”“使所有学生都能参与复杂的科学和工程实践”“由问题驱动多种调研，引导其对既定核心科学概念的深刻理解”等。在高度体现科教融合的实施模式下，NGSS可以引导学生形成横向上跨学科、纵向上具有连贯性的系统性科学知识体系。（二）科教融合有助于培养科学思维和解决问题的能力。将科研活动与教学活动深度融合、“在做中学”是科教融合教育模式的重要抓手。在此模式下，学生可以通过探索问题、参与科学研究和科学活动，亲历从发现和思考问题到研究分析再到得出结论和解决问题的过程，进而了解科学研究方法、训练科学思维能力，并在探究中不断培养创造性地解决问题的能力。利用科教融合，让学生在科学活动和项目中发展知识技能，并利用相关知识技能去解决问题，借此培养科学思维和批判性、创造性思维。（三）科教融合有助于激发创新意识与科研内驱力。批判性思维是激发创新意识的重要基础，而在以知识传授为目的的传统教育模式下，学生只能被动接受教师自上而下传授的知识，或在既定的知识框架下进行有限的探索，其质疑和批判意识受到了极大限制，更阻碍了创新精神的培育。一项对我国13，333名青少年学生的调查显示，从4年级到6年级，学生的科学兴趣总体呈增长趋势，而从6年级到8年级则呈下降趋势；未来从事科学相关职业的期待更从4年级到8年级逐渐降低。科教融合教育模式并非单纯灌输专业知识与技能，更注重于培养学生解决实际问题的能力，通过问题探究式课程设计以及参与真实的科研情境对学生进行科研训练，帮助学生找准兴趣方向并开展有效研究，培养学生科研兴趣。在此过程中，教师和学生不再是自上而下的单向关系，而是形成了相互启迪的良性互动，学生可以对既有观点进行独立思考和判断，也被给予了表达观点、合理批判的空间，教师亦能从思想的碰撞中发现新的观点。因此，科教融合有助于激发创新意识与科研内驱力。三、科教融合实践中存在的主要问题当前，我国基础教育阶段已为推进科教融合进行了部分有益探索，主要包括三种实践模式：一是开展教学活动，知名教授、科学家通过讲座、会议等方式，学生参与活动，进行科研交流、探索和实践；二是共建共享模式，即科研院所依托自身科技资源与中学共同建立科学实验室、帮助设计实验课程，如中科院微生物所在北京市第三十五中学建设的信息化生命科学探究实验室；三是研学旅行模式，自《教育部等11部门关于推进中小学生研学旅行的意见》发布以来，各式“研学旅行”活动取得了一定成效。但是，以上三种模式均适于在具备相应条件的学校局部开展，如具备临近科研院所的地缘优势、建设实验室的财力资源优势等，难以惠及全国城乡广大的中小学生群体。从总体上看，科教融合理念是被广泛认同的，各地方高校、科研院所也进行了积极探索，但在基础教育阶段，我国科教融合教育实践仍存在以下问题：（一）缺乏顶层设计和总体指导。科教融合是一个系统化工程，单靠个体的、局部的推动与改革难以取得长足成效。我国科教融合相关政策以强调重要性和局部具体改革为主，缺少国家层面关于科教融合的总体战略规划和指导方针；支撑科教融合的政府部门也主要是教育部，缺乏多部门合力的总体设计，对于各部门在科教融合方面的职责亦不明确。这也是当前中小学科教融合实践仍为小规模各自探索、难以广泛推行的原因之一。（二）科教融合政策法律不健全。国家和各地方政府为促进科教融合也颁布了一系列支持政策。如，2012年9月，中国科学院与教育部联合出台《科教结合协同育人行动计划》；2015年《深化职业教育教学改革全面提高人才培养质量的若干意见》颁布；2017年，国务院办公厅出台《关于深化产教融合的若干意见》；2022年，中国科学院出台《中国科学院关于进一步加强科教融合的若干措施和规定》；2022年，山东省出台《山东省科教产教融合研究生联合培养管理办法（试行）》，以上政策为科教融合的发展提供了足够的政策支持。在充足的科教融合政策支撑下，各地方政府积极鼓励科教融合的发展，实时推进国家发布的科教融合政策。地方政府的大力支持与积极作为，大大提高科教协同，增加了学校培养人才的积极性，为我国教育改革提供了强劲的动力。虽然国家和地方积极出台了一系列有关科教融合的政策指引，但目前相关的法律法规尚不健全，有时无法保障科教融合的顺利进行。与此同时，高校将教育和科研的界限划分得过于明确，这使得教师很难解决传授理论知识与培养科研型人才之间的矛盾，更有甚者，教师在提升自身教学水平和提升自身科研能力之间也较难找到平衡点。在科教融合阶段，教学和科研之间仅仅在表面完成了“结合”，在本质上仍然是两个毫不相关的独立体，导致科教融合模式无法深入发展。（三）科教融合的教学资源利用不充分。我国对高校科研十分重视，对科研项目的投入也是十分巨大的，这使得高校内部具有较好的实验平台，这样的实验平台正是科教融合的重要教学资源。但是，在大多数高校，将科研资源转化成教学资源的能力较弱，无法充分利用自身的科研资源。出现该现象的原因主要有三个方面：一是教师和学生联系不紧密。大部分教师和学生的关系仅仅停留在课堂上有限时间内的交流，其他的空闲时间，教师和学生之间几乎零交流，学生自身对培养创新思维、创新能力的重要性认识不足，教师也忽略了自身引导的责任，在这种情形下，教师仅仅履行了教书的责任，学生也仅仅是学习老师在有限的时间内传授的知识，科教融合根本无从谈起。二是教师对学生科研能力的不信任。科研资源转化为教学资源的能力通常会随着学生学历的提高而提高，这是因为高校教育工作者在潜意识中不认为本科生能够具有较高的科研能力，这使得本科生具有较少的机会深入地实践验证研究某个具体问题。三是学生科研意识淡薄或实践动手能力没有得到培养。由于较少接触科研，本科生使用教学资源的主观能动性不强，而研究生多停留在虚拟仿真阶段，对科研平台的使用也不充分。四、打造高质量科教融合体系促进创新人才培养政策建议（一）借助重大科研项目支持科教融合发展。以重大科研项目为抓手促进科教融合的发展。在国家级重大科研项目中设立科学教育与科学普及专项经费，出台相应的专项经费使用制度。依托重大科研项目产出成果，结合沉浸式媒体技术，面向社会进行科研成果的内容活化和广泛传播。对于繁杂深奥的科研成果，针对不同人群和教育情境，进行科学内容的趣味化处理和展现形式的差异化设计。通过各方主体通力协作，创设“政府部门统筹引领-重大科研项目内容提供-科学教育内容创作-各级媒体渠道传播-科学教育主体传输-受众反馈再创作”的有效路径。（二）建立深化科教融合推进人才培养模式的创新机制。建立科技与教育深度融合的统一协调机制，构建多维度资源共享的科学教育平台与师资队伍，在科教融合的人才培养过程中，资金、法律和业态环境等保障机制的建立创建一个紧密联系的纽带，为社会各部门深入实施科教融合提供强劲推动力。科学确定人才培养规模，优化结构布局，在选拔、培养、评价、使用、保障等方面进行体系化、链条式设计，大力培养造就一大批国家创新发展急需的基础研究人才。（三）构建以人为本的科教融合评价机制。我国拥有世界上规模最大的高等教育体系，要走好基础学科人才自主培养之路，加快建设高质量基础学科人才培养体系，就要全面构建以育人为核心的教育范式。大学的优势就在于多学科协同推进科技创新，解决复杂问题。因此，大学要引导和推动学科形成合力，构建融合创新的育人平台与科研平台，不断提升整体科研创新能力。相应的，在评价方面，需要淡化学科边界，不被现有各类学科评价体系所左右，探索适合国情的评价体系和制度，进一步促进科技与教育融合。（四）创新管理模式。一切社会关系都凭借利益关系才得以维系。当科学研究与教育教学之间具有相同利益时，科教融合人才培养模式才能顺利实现。但我们必须清醒地认识到，科学家与学校教育是独立个体，在利益追求方面往往会存在偏差，因此创新科教