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(yè)大學教授杜善義（右）為學生講解復合材料。
“為什么我們的學校總是培養(yǎng)不出杰出人才？”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(yè)大學扭住“培養(yǎng)杰出人才”這個著力點，邁出了探索構建拔尖人才培養(yǎng)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(yǎng)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；善義班由力學和復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、中國科學院院士韓杰才擔任班主任；小衛(wèi)星班由哈工大副校長、中國工程院院士曹喜濱當班主任；智能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(jīng)招收“00后”本科生175名。盡管研究領域不同，院士班有一個共同目的，就是培養(yǎng)具有國際視野、家國情懷、創(chuàng)新思維、攻堅能力的未來領軍人才。
“高校要以培養(yǎng)為黨和人民作出杰出貢獻的杰出人才為己任。”哈工大黨委書記熊四皓說，院士班是推動高等教育內(nèi)涵式發(fā)展、推動深化人才培養(yǎng)改革的全新探索，我們要為實現(xiàn)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，今年高考后從家鄉(xiāng)石家莊來到哈爾濱求學，最大的愿望就是成為坦先生的學生。
坦先生就是哈爾濱工業(yè)大學教授劉永坦。從20世紀80年代起，他堅持自主研發(fā)新體制雷達，帶領團隊打破國外技術壟斷，讓我國海域監(jiān)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能感知探測、新一代移動通信網(wǎng)絡等領域，為國家培養(yǎng)和輸送電子信息領域的領軍人才。
今年9月，永坦班迎來第一批27名“00后”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于理想的對話。
從科學研究到學習方法，從職業(yè)選擇到發(fā)展方向，同學們問題不斷，白發(fā)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(xiàn)場，滿足孩子們摸一摸獎章的愿望。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(fā)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，是永坦班的共同心愿。
“我們是幸運的，也很有壓力，”高若瑜說，“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”的奮斗故事，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；在智能機器人班，蔡鶴皋院士拒絕在海外發(fā)展毅然回國的故事，被學生們搬上了舞臺；在小衛(wèi)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，智能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級智能機器人班學生王云飛說，“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。”哈工大副校長沈毅說。
談起入學后的感受，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(jīng)歷中有共同的規(guī)律，我們要做的就是把他們的經(jīng)驗提煉出來，形成一種可行的培養(yǎng)路徑，用最恰當?shù)姆绞浇探o學生們，幫助他們少走彎路，盡快成長。”沈毅說。
哈工大是航天人才的搖籃，小衛(wèi)星班的核心課程就以“航天+”為主線，瞄準培養(yǎng)航天領軍人才。“我們培養(yǎng)的是具有創(chuàng)新探索、思辨協(xié)作、動手實踐、系統(tǒng)思維、工程領軍能力的知識復合型人才，能夠對未來飛行器進行總體技術設計。”小衛(wèi)星班班主任曹喜濱說。
翻看小衛(wèi)星班的培養(yǎng)方案，大一學年主要以數(shù)理及計算機編程基礎為主；大二學年開設機械、電子、力學等專業(yè)基礎課程；從大三學年到研究生階段，采用貫通式培養(yǎng)，依托紫丁香學生衛(wèi)星創(chuàng)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(chuàng)新及協(xié)作能力。
小衛(wèi)星班打破了傳統(tǒng)學院和專業(yè)的界限，學生可以根據(jù)自己的愛好和特長，在航天專業(yè)及全校任意專業(yè)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，并不意味著學的知識少了，而是通過課程重構，讓課程精簡、節(jié)奏緊湊，學生把更多時間和精力用在鍛煉思維和實踐能力上。”沈毅說，拔尖人才的培養(yǎng)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(huán)節(jié)、重復的知識減掉，把每門課最核心的內(nèi)容教給學生。
永坦班大一學年開設了“電子信息前沿專題講座”和“智能感知系統(tǒng)創(chuàng)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(tǒng)思維和實踐能力訓練的第一步；智能機器人班推出了空間機器人、仿生機器人、微納機器人、醫(yī)療機器人等創(chuàng)新課程，促進人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、5G等多學科交叉融合；善義班設置的“力學與航天前沿講座”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(tǒng)教學體制改革給教師帶來巨大挑戰(zhàn)。讓教師改變傳統(tǒng)的灌輸教育和知識教育，注重實踐環(huán)節(jié)及能力培養(yǎng)，這是“教學大改革”。
“重新理解課程核心是什么，基本構成是什么，設計思想是什么……院士班按培養(yǎng)目標重新規(guī)劃培養(yǎng)方案，這也是未來教育改革的一次試水，這些成功經(jīng)驗我們將在其他專業(yè)推廣。”沈毅說。
“學分上的減負，實際上是老師的增負。”小衛(wèi)星班理論力學課程教師孫兆偉說，“為了激發(fā)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(nèi)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”
“我們從未來需要什么樣的人、需要具備什么樣的能力出發(fā)，倒逼現(xiàn)有教育教學改革。”沈毅說，院士班堅持問題導向，增強學科交叉融合，注重團隊協(xié)作。
智能機器人班由著名機器人專家蔡鶴皋院士、鄧宗全院士領銜，由高水平教師團隊“一對一”指導這些本科學生，并聘請國際知名教授、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(jīng)從‘喜歡’進階為‘熱愛’。”智能機器人班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“畫法幾何與工程制圖”“機械工程制圖”等課程，認識了基本工程器件，并能獨立設計一些機械結構應用。她的大二學年年度創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目是“研制一種面向復雜作業(yè)環(huán)境的管道檢測機器人”，這屬于機器人技術與系統(tǒng)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打印零件、組裝、電控調試，最終做出實體機器人。”左佳慧說，不僅和老師討論、優(yōu)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。
“對于哈工大而言，理論實踐結合是優(yōu)勢，基礎雄厚是優(yōu)勢，大團隊作戰(zhàn)是優(yōu)勢，我們要把這些好傳統(tǒng)全都教給學生。”2020級智能機器人班執(zhí)行班主任、機電學院教授朱延河介紹，低年級學生優(yōu)先進入競技機器人隊、格斗機器人隊、大學生機械創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地，高年級學生則進入宇航空間機構及控制創(chuàng)新團隊、空間機器人團隊、人機協(xié)作型共融機器人團隊，直接參與重大項目，設計開發(fā)高端智能機器人。
“就怕學生沒想法，有想法一定有施展的機會。”首屆善義班執(zhí)行班主任、航天學院教授解維華說，除了善義教育基金的支持，班級每位指導教師都會拿出一部分科研經(jīng)費，幫助學生實現(xiàn)夢想。
“以前的課程多是學完理論再實踐，現(xiàn)在是邊學邊實踐”“能力培養(yǎng)重于知識傳授”“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(fā)學生的內(nèi)生動力”……在院士班，這些已經(jīng)成為共識。
“教學改革背后是教育評價體系的改革。”曹喜濱說，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(wèi)星班為例，大二年級34名學生，分成7組，課程考試采用團隊答辯及競賽形式進行。
2021級永坦班班主任助理、電信學院教授李楊說，這些理工科學生完全不是學而不思的“書呆子”。他們思維活躍，對科研充滿向往，敢于質疑、嘗試和探索，積極參加各類學校活動并斬獲佳績，在各個領域散發(fā)著自信、活力和銳氣。
拔尖人才的培養(yǎng)不同于通識教育，院士班更加注重“興趣驅動+個性化培養(yǎng)”。比如，在小衛(wèi)星班，喜歡編程的學生可以去搞軟件開發(fā)，熱衷基礎研究、前沿理論的學生可以向著科學家的方向發(fā)展，而領軍能力強、綜合素質高的可以瞄著航天總師成長。
院士班實行本碩博貫通制，為學生成長創(chuàng)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(nèi)卷’，現(xiàn)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(wèi)星班學生劉再華說。
“愛國是不變的底色”
無論走多遠都不能忘記為什么出發(fā)。
“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，更記在心里。他們中有不少人成了學校“衛(wèi)國鎮(zhèn)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”愛國奮斗的紅色基因。
“善義，厚植肩負中華民族偉大復興使命之大善，激發(fā)擔當自主創(chuàng)新追求卓越責任之大義。善義代表的并不是我的名字，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說。
“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說，杜院士在國外發(fā)現(xiàn)了復合材料，回國后開創(chuàng)了“力學+復合材料”的新研究領域，最終成為力學和復合材料界泰斗級人物。“他堅定了我對航天和宇宙的憧憬，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(guī)格嚴格，功夫到家”八字校訓已經(jīng)融入哈工大人的血液，成為一種獨特的氣質和品格。“規(guī)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松松就能實現(xiàn)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(xiàn)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，校長韓杰才這樣說。
今年暑假，小衛(wèi)星班的同學在“哈工大精神實考”中追尋紅色傳承。有的到中國航天科技集團各院所實地參觀制造車間、先進實驗室，感受“國之重器”的飛速發(fā)展，有的對杰出校友進行了訪談，有的在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心現(xiàn)場觀看神舟十二號載人飛船發(fā)射。
“領略中國航天事業(yè)發(fā)展的輝煌歷程，感悟航天報國的精神內(nèi)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(wèi)星班學生勾敬文說，“未來，相信我們每個人都可以成為太空中閃亮的星。”
