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摘 要：本科教学和科研是当前研究型大学发展的两翼。文章旨在消除过去对本科教学和科研相互独立、顾此失彼的认识误区，说明二者是可以相互结合相互促进的；描述将科学研究引入本科教学中的方法和优势，并以重点实验室参与本科生科研实践作为示范实例，说明研究型大学在本科教学中如何做到教学与科研两翼齐飞。
【关键词】：本科教学；科学研究；人才培养；实验室
1 背景
在教学与科研之间找到一个平衡点一直是世界范围内各研究型大学所面临的共同问题。20世纪10年代以来，国内外许多研究型大学都过于偏重科研而忽视教学，“出版，或者死亡(publish or perish)”已经逐渐成为广大高校教学工作者的信条，这种现象广泛引起了公众和政府的质疑。
哈佛学院前任院长Harry Lewis教授在他的著作《失去灵魂的卓越：一所著名大学何以遗忘了教育》[1]中指出，现今的许多研究型大学都忘记了教学是他们的首要任务，取而代之的是对学术和科研成果的追求，这是一种“失去灵魂的卓越”。康奈尔大学前任校长Frank H.T. Rhodes教授在他的著作《创造未来：美国大学的作用》[2]中指出，大学的诞生来自于学生对教学的需求。轻视这种需求，大学便不再可称之为大学，它只是研究院或者学术研究中心。在大学中，对学生，尤其是本科学生的教育应该是重中之重。威斯康星大学麦迪逊分校的William Cronon教授在《令人骄傲的传统与充满挑战的未来：威斯康星大学150年》[3]一书中直截了当地指出，一所著名的研究型大学首先应该是一所著名的本科教育大学。
因此，一所研究型大学的最核心使命是本科教育而不是科研。另一方面，本科教育是研究型大学达成其使命的必要条件而不是充分条件，充分条件是教学与科研相结合。科研是高校发挥教育功能的另一个重要方面，也是高校价值实现的衡量标准。没有了科研的支撑，教师就雅法在这个知识更新与老化速度不断加快的时代为学生传递最新的科学技术。没有了科研的支撑，高校的教学就成了雅源之水、雅本之木。中科院钱伟长院士在谈论教学与科研的关系时曾说，“你不教课，就不是教师；你不搞科研，就不是好教师”，“大学必须拆除教学与科研之间的高墙，教学没有科研做底蕴，就是一种没有观点的教育，没有灵魂的教育”[4]。一所好的高校必须做到教学与科研两翼齐飞。笔者从教学与科研相结合的角度出发，研究如何培养具有综合知识视野和持续创新能力的满足21世纪社会和科技发展需求的高素质本科毕业生。
2 教学与科研的关系
有些人认为，鱼和熊掌不可兼得，一个人的时间和精力有限，要想同时做好教学和科研的工作是不可能的。笔者认为这种观点存在一个误区，这个误区在于他们认为教学与科研是相互独立的、不存在交集。而事实并不如此。
适当的科学研究有助于教师掌握本专业的前沿科技发展动态，从而不断更新教学内容，让学生接受到最新的知识。同时，教师可以利用自己的科研经验，将提出问题、分析问题、解决问题的一系列方法传授给学生，培养学生的创新意识和实践能力。教师在科研过程中博学审问、明辨慎思的治学态度也会感染到学生，帮助学生更积极地成长。
从另外一个角度来看，教学本身会促进老师不断巩固和完善自己的基础知识和综合视野。所谓温故而知新，在将自己的旧知识传授给学生时，教师往往能发现新问题、产生新知识，为下一阶段的科研奠定基础。并且，年轻学子在课堂上的踊跃提问，也能为常年钻研某个相对狭窄领域的教师的科研工作注入新鲜的血液，帮助教师拓宽研究方向、跳出死胡同。
世界著名教育学家、德国四大圣哲之一Karl Theodor Jaspers曾经说，“只有自己从事科学研究的人，才有东西传授给别人。”研究型大学里的教师不同于一般的教书匠，不能只一味地进行传道、授业、解惑。当代科学技术的飞速发展、知识的日新月异都要求我们高校教师在传道、授业、解惑的基础上培养学生对新知识的快速整合能力以及创新能力。要做到这些，教师本身就应该走在时代的前沿，掌握当代最先进的科学技术，并且不断地进行突破创新。而从事科研已经被证明是高校教师保持知识技术先进、思维活跃的最有效途径。科研创造知识，教学传播知识，只有拥有丰富的科研背景作为后盾，才能在教学中得心应手，培养出适应当今信息化和全球化社会人才需求的本科毕业生。
3 将科研引入本科教育的途径
3.1 加大本科教育投入
首先，将科研引入本科教育的前提是要在态度上加强对本科教育的重视。过去，由于科研成果是评价一所大学综合实力的重要度量标准，许多高校都将科研成果作为自身追求的首要目标，将科研成果与教师职称评定和经济利益挂钩起来。这一方面促进了教师在自己热爱的研究领域里不断突破，另一方面却使得一些优秀教师由于科研任务过于繁重而挤压了本科教学时间。在世界范围内的许多高校中，本科生在校四年几乎很少见到校内知名教授的身影，更多的教学任务落在了一些专职授课的教员身上，而这些教员常年与科学研究相脱离，这些都不利于教学质量的提高。
解决这一问题的根本途径是加大对本科教育的投入。加州大学伯克利分校自上世纪90年代开始重新强调本科教学尤其是对低年级本科生的培养。学校内的名教授、学术大师、甚至诺贝尔奖、图灵奖的获得者都被安排教授本科一、二年级的课程[5]。哈佛大学专门聘请资深教授为本科生上课，并提供丰厚薪资[5]。此外，近年来许多高校都为本科教学出色的教师设立专门的奖项，如麻省理工学院的“Everett Moore Baker杰出本科教学纪念奖”，耶鲁大学的“耶鲁学院杰出本科教学奖”等[5]。经过近20载的努力，美国各研究型大学“回归大学之道”，本科教育取得了举世瞩目的成就。相比之下，当前我国一些研究型大学重科研轻教学的情形有些类似于上世纪10―80年代的美国高校，本科生在校期间与知名教授交流甚少，根本没有机会汲取教授们的科研方法和治学态度。这些高校的办学理念有待重审。
3.2 将科研内容引入课堂教学
当今研究型大学的培养层次一般包括本科生、硕士研究生、博士研究生三个层次。其中，在本科层次上，受教育者主要通过对基础课程和专业课程进行系统地学习，掌握本专业领域的基础理论和技能。但笔者认为研究型大学对本科生的培养能够区别于普通高校之处在于前者会对其本科生进行基本的科研训练，为其在硕士、博士研究生阶段的学习奠定基础。在研究型大学，本科生在进行专业理论和技能的学习的同时，也要从事基本科学研究工作的训练。
对于本科教育阶段，课堂教学是最重要的一个环节。在大多数情况下，教师对学生知识的传授、能力的培养都是在课堂上发生的。因此，将科研引入本科教育的最重要途径是将科研内容引入本科生课堂。课堂教学不能一味地照本宣科，教学内容需要不断更新，并在课程内容和学生的学识积累的基础上，提出一些最新学术界的研究型课题，与学生进行互动，引导学生思考。课堂教学要培养学生善于发现问题、分析问题、解决问题的能力，以及科研创新精神。
要充分发挥学生的主体作用。首先，鼓励学生对自己感兴趣的课题进行深入研究；其次，指导学生如何进行信息资源的查询与整合，如指导学生上IEEE Xplore、Google Scholar、CNKI等搜索有关知识并阅读相关文献，然后将收集到的资料进行选择、整理、分析和归纳；最后，要引导学生在已有知识的基础上提出自己的建议、形成自己的结论。作业可从过去的习题形式深化为课题形式，要求学生撰写正式的学术报告或者定期在课堂上进行研究成果汇报。学生的成绩评定不再由一纸试卷决定，而是要对学生在整个学期的探索学习过程进行全面考察以及综合评价。
3.3 推进学生课外科技活动的开展
本科学生有丰富的课余时间，高校应当努力推进本科生课外科技活动的开展。
首先，教师可以以“双向原则”吸收部分学生参与自己的课题研究或实验项目。“双向原则”指的是教师对该学生的课堂表现满意，认为该学生有潜力参与进一步的科研工作；学生觉得自己学有余力且对该教师的研究领域感兴趣，自愿加入到该教师的研究团队中。相比研究生，本科生的专业知识技能比较薄弱，这要求教师为团队中的本科生专门布置小型的较简单的实验项目。这样一方面可以训练本科生的科研实践能力，另一方面可以帮助本科生在科研起步的过程中找到自信和兴趣。
其次，学校应当鼓励学生参与学科竞赛，教师给予学生竞赛指导。高校里有各种学科竞赛，比如对于理工科学生，有全国大学生数学建模比赛、“挑战杯”课外科技学术作品大赛等。事实上，这些竞赛要求学生有一定的科研背景，即具有提出问题、分析问题、解决问题的能力和一定的创新精神，并且强调学生将专业技能、创新意识与实践能力相结合。过去，高校的各大学科竞赛培养出了一批又一批的高素质本科毕业生，因此，应当鼓励学生参与学科竞赛。实际上，本科生特别是低年级的本科生对这些学科竞赛的积极性也非常高，但是他们中大多数都比较迷茫，没有科学的方法，也没有合适的方向，即使参加了比赛，在比赛过程中的收获也寥寥，甚至有可能因为失败而使得自信心受损。这就要求高校教师能在比赛前对学生进行系统、科学的指导，并在学生遇到迷惑和困难时及时给予帮助。接受过正规的科研指导和学术训练的本科生，参与到竞赛中，因为他们有方法、也有方向，不论竞赛结果如何，都能在竞赛的过程中提高自身的创新能力与实践能力。
再次，应当设立学校或学院级别的本科科研训练项目，项目经费多份少量，以让更多的学生参与到科研项目中。这些科研项目是学生和教师沟通的桥梁，学生可以在教师的指导下，培养自己的科学研究能力、实践能力和团队合作能力；教师则能通过学生在这些项目中的表现，进一步对学生的个性和能力进行了解，从而选拔出自己中意的研究生。
4 本科生进入实验室的实践和成果
研究型大学的实验室是把一群科研成果丰硕的优秀教师和一群极具科研潜质的优秀学生聚集在一起的地方，是教师与学生的智慧与创造力相互激发的重要场所，是专业理论、技术与实践的汇集点。在过去，实验室的招收对象大多是研究生和博士生，而事实上，对于二年级以上的本科生，特别是优秀的本科生，他们已经掌握了学科范围内的理论基础和基本技能，已经具备了在实验室内进行科学研究与创新的资格与能力。对这些优秀本科生进行学术培养有助于提前唤醒他们的研究意识、激发他们的创新潜质，也有助于让他们跑在全国甚至全世界同龄学生的前面。下面介绍高校实验室参与本科教学的实践方法。
1) 目标。培养学术界和工业界的下一代优秀人才，培养国际认可的本科毕业生。
2) 对象。专业课程学习成绩优秀的本科二、三、四年级学生。
3) 期限。1～4个学期。
4) 程序。学生根据自己的兴趣自愿报名，教师根据学生以往学习情况挑选学生进行面试，最后择优录取。
5) 基本要求。第一条，学生要有优良的思想品质，好学，并且“敬业乐群”；第二条，坚守学术道德；第三条，在工作中遇到困难时需及时与老师沟通，切忌盲目求解；第四条，定期向老师汇报自己的阶段学习和研究成果。
) 培养计划。本科生在掌握相关领域基础知识和基本技能的基础上，可通过阅读国内外最新文献的形式了解学科的前沿技术；在老师的指导下，对相对简单的技术进行实验，对实验结果进行比较、分析与总结；部分优秀的学生参与实验室内新知识新技术的研究项目，负责其中较为基础的部分；提前对本科生进行学术论文书写的指导和训练；最后，所有参与实验室科研实践的学生都需提交总结报告或者毕业论文。
这种基于实验室的本科生培养模式的优势主要表现在：
1) 对学生进行系统的科研训练，并由教师引导学生参加学科竞赛，有利于学生在竞赛中明确目标和方法，真正有所收获。
2) 毕业生的科研创新能力得到培养，进入研究生阶段后科研适应期明显缩短，能快速响应实验室内的科研项目并做出成果，成为同龄学生中的领跑者。
3) 学生的综合能力得到加强，实验室的科研工作培养了学生良好的知识整合能力、交流沟通能力、实践能力以及创新能力，有助于提高学生的就业竞争力。
4) 过去，很多学生在对于要不要读研究生、研究生的专业方向选择等方面比较盲目，通过本科阶段提前在实验室进行初步的科研尝试，学生能够更加理性地选择自己的未来发展道路。
5 结语
当今世界的科技发展日新月异，知识量呈几何级数增长，以往传道授业解惑的传统教学方式已经不能满足社会的人才需求。研究型大学不同于普通高校，在对本科生进行基础专业知识和技能的培养的同时，还应当对他们进行知识整合和创造能力培养，这需要将科学研究的思想、过程和方法引入到本科教学中来。教学与科研相结合是当前研究型大学发展本科教育的核心使命。学校应加大对本科教育的投入，进行课程改革、要求教师将科研内容注入本科教学课堂、并鼓励学生积极参与课外科研活动。只要掌握了正确的教学与科研相结合的方法，教学与科研就不再是相互阻碍而是相互促进的，雅论是教师还是学生都能从中获益。
参考文献：
[1] Harry R. Lewis. Excellence Without a Soul: How a great university forgot education[M]. New York:PublicAffairs, 200 .
[2] Frank H. T. Rhodes. The Creation of the Future: The Role of the American University[M]. New York:Cornell University Press, 2001.
[3] G. B. Baldwin. Proud Traditions and Future Challenges:The University of Wisconsin-Madison Celebrates 150 Years[M]. Madison:University of Wisconsin Press,2001.
[4] 钱伟长. 钱伟长院士论教学与科研关系[J]. 山西大学学报:社会科学版,2005(2):111.
[5] 潘金林,龚放. 本科教学:研究型大学的核心使命――“大学之道”在美国研究型大学的回归[J]. 中国大学教学,2010(2): 92-94.
Combination of Teaching and Research: A Mission of the Undergraduate Education in Research Universities
GONG Yuejiao, ZHANG Jun, ZHANG Yongmin
(Department of Computer Science, Sun Yet-sen University, Guangzhou 425100, China)
Abstract: Undergraduate teaching and research works are two crucial aspects in today’s research universities. This paper aims to eliminate the previous misunderstanding of that undergraduate teaching and research works are independent characters and may harm each other’s development. On the contrary, the two aspects of research universities can mutually unify and promote to move forward. This paper proposes the method and advantages of introducing research into undergraduate teaching. The practice of a key laboratory which employs undergraduate students to participate in research works is taken as an example. The paper describes how to have a good performance in undergraduate teaching as well as research works.
Key words: undergraduate teaching; research works; talent training; laboratory
(编辑：彭远红)
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发表于 2020-8-30 15:40:26
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