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论钱学森教育思想在空间科学创新人才培养中的作用

作者: 来源: 论文栏目:教育论文     更新时间:2018-03-29   浏览

摘要:钱学森是我国系统科学的奠基人,为我国系统工程事业建设作出了巨大贡献。根据空间科学创新人才培养特点与规律,经过理论与实践证明,钱学森教育思想对空间科学创新人才培养有着积极促进作用及指导意义。

关键词:钱学森;教育思想;空间科学

中图分类号:G642.0;G31 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)09-0009-03

前言

相关调查数据显示,在我国,教育思想、培养方式是影响科学人才培养的主要因素,纵观高等教育改革历程,我们不难发现我国高校一直在努力探索培养空间科学创新人才,但教育思想、培养方式还是缺乏实质性突破。空间科学学科是在天文学、地质学、地球物理学、通信技术学、计算机科学及其他边缘学科交叉渗透、相互融合的一门交叉学科,学科特点决定了该学科人才培养需要宽口径、厚基础、重系统知识和综合素质的培养目标。钱学森的系统工程、大成智慧等新型教育观对空间科学创新人才培养有着积极的促进作用。所以,引用钱学森教育思想培养空间科学人才就显得尤为重要。

一、钱学森教育思想的精髓

(一)现代科学技术体系

钱学森说过:“人类知识具备科学技术体系,是已经系统化的知识……”,现代科学技术体系可以较好地描述这些体系知识。科学技术体系涉及自然科学、文艺理论、社会科学、地理科学、系统科学与建筑科学等十一个部门,这些部门通过自然辨证法、地址哲学、建筑哲学与系统论等这些桥梁将科学上升至马克思主义哲学,辨证唯物主义是其核心。除文艺理论之外的其他技术部门都涉及基础科学、工程技术与技术科学三个层次,就自然科学而言,三层次具有如下的关系:

工程技术最贴近工程实际,主要涉及土木、机械、电气、通信与水利工程,此层次旨在强调在生产实践中合理应用基础科学知识及技术科学知识,通过实践归纳经验,创新技术,加快科学技术演变成社会生产力的步伐;技术科学简单概括了工程技术理论,是其最为贴近的理论基础,主要涉及电工学、电磁学与传热学等,此层次旨在对自然现象关系与层次等作出合理解释,并总结出相应原则、手段、方式;基础科学进一步概括了技术科学,转基础理论为高层次理论,也就会说自然科学基础科学,主要涉及物理学与生物学等,此层次旨在强调对基础理论的探索与研究。三个层次知识有着密切相连的关系,只有互相渗透,才能更好地进行理论研究或工程实践。马克思主义哲学并非对人类所有知识进行简单概括,而是需要经历多个环节,循序渐进地进行概括。

(二)大成智慧学和新型教育观

钱学森晚年将辩证唯物主义视作指导,提出大成智慧学,其核心在于冲破各行业学科局限,充分发挥所有科学技术部门作用。钱学森于1991年给朱光亚同志写了一封信,信中提到,我们除了要有效结合理工,还要有效结合理工文,在此基础上创新高等教育及科学人才培养模式。钱学森对教育的理解是培养科学创新人才,学科跨度对创新程度有着直接影响,一般创新程度会随着学科跨度的增大而增大,科学家应加大对艺术的重视程度,掌握一定的艺术知识;艺术家应加大对科学的重视程度,掌握一定的科学知识,所以在培养科学人才时,需要在有效结合理工结合的基础上融合社会科学。所以,钱学森重新定位了科学人才培养,即通才教育,知识结构理应有效结合博与专,充分发挥二者有效结合的积极作用,此种模式下培养的科学人才的综合能力更强,从而取得更好的成就。

(三)科学和艺术的有效结合

钱学森说过:“只有同时兼备丰富的科学知识及良好的艺术修养,才能成为更好的科学人才”,可见,他对科学和艺术的有效结合十分重视。钱学森虽然是著名的科学大师,但他研究领域广泛,在音乐、绘画上都取得了举世瞩目的成就。爱因斯坦是上个世纪著名的科学家,曾在上海交通大学铜管乐队中扮演着重要角色,是一位出色的小提琴家,这类例子不计其数,无论是科学和艺术还是艺术和人文间都有着相应的联系,并非有极大的差别。在《给非理性科学理论研究工作者的一封信》中,钱学森表示无论是文学艺术还是欣赏都是一种创造,就像人的大脑一样,左右分工,文理各占一边,实际上,钱学森强调的文理工有效结合教育便是要全方位地开发大脑潜在能力。因此,科学和艺术的有效结合,并非一定要科技人员掌握相应的能力积极创作艺术,学会欣赏也是科学和艺术有效结合的一种,当然,具备艺术创作能力更好。可见,钱学森教育思想深远而特殊,有利于科学人才培养。

二、 空间科学创新人才培养的特点与要求

(一)空间科学的研究领域

空間科学(space science)指利用航天器研究空间(空间是与时间相对的一种物质客观存在形式,由长度、宽度、高度、大小表现出来),即发生在日地空间、行星际空间及至整个宇宙空间的物理、天文、化学及生命等自然现象及其规律的科学。该学科包括空间物理、空间天文学、空间化学、空间生命科学等,课程涉及太空探索、地球科学概论、空间信息网、空间探测与空间环境模拟、空间探测信息处理技术等等。

(二)空间科学与技术学科

笔者所在的西安电子科技大学空间科学与技术学院的空间科学与技术专业即为空间科学研究领域的重要分支,该学科综合运用物理学、数学、系统科学和系统工程等理论与方法,研究复杂空间环境下高速运动目标的信息获取、处理、控制与传输理论与技术,研究范围涵盖空间物理环境认知、空间目标探测、临近空间飞行器测控与通信等,因此需要注重培养大学生具有坚实的数学、物理基础,深厚的外语与计算机知识,宽厚的空间科学技术知识,以及能适应现代社会多方面工作需要的新型的科技与管理人才。

(三)空间科学创新人才培养的特点与要求

空间科学的学科特点,决定了该领域创新人才培养应该培养满足创新型国家发展需要的,基础知识宽厚、工程实践能力强、具有创新意识和创新能力、组织能力和国际视野的空间科学领域创新型人才。应该坚持“基础厚、口径宽、能力强、素质高、复合型”的创新人才培养观,该专业培养的人才应具有扎实的高等数理基础和专业理论基础;外语水平良好,听、说、读、写能力强,能顺利地阅读本专业的外文书刊;具有良好的知识更新能力、技术创新能力和综合设计能力;具有良好的学科前沿知识和科学研究工作能力。

三、钱学森教育思想在空间科学创新人才培养中的作用

(一)有利于创建空间科学创新人才培养模式框架

所谓培养模式,指的是基于现代教育思想实现培养目标、评价方式、教学内容与管理制定等的总和,依据钱学森大成智慧学教育思想,我们提出空间科学人才培养模式框架。从培养模式角度来说,我们需要将培养科学人才能力视作主要目的;从课程体系角度来说,我们需要有效结合科学教育、人文教育和工程教育,有效结合自主学习和探究实践,有效结合教学和科研,创建系统性较强、基础知识宽厚交叉的课程体系;从教学组织角度来说,我们需要加大对学生自主学习能力、实践能力、集体精神的培养力度。在实际培养过程中,可以将其视作一个整体实施设计,实施三年通识教育,通识教育不同于其他教育,可以单独设班,主要教授数学、自然、人文、科学四门科学中的基础知识及重点知识,为科学人才培养奠定良好的基础。

笔者所在西安电子科技大学空间科学与技术学院创立了“钱学森空间科学实验班”,面向我国空间科学事业快速发展需求,形成钱学森空间科学创新型人才培养的目标体系。根据钱学森系统工程和大成智慧思想,探索钱学森空间科学创新人才培养模式,建立有利于创新型人才培养的评估体系、课程体系、实践体系,创建了由基础知识模块、科研创新模块、人文素质模块组成的系统化课程体系,为培养具有宽厚的基础知识、突出的创新实践能力和综合人文素质的国家空间科学有用人才奠定基础。

(二)有利于确定空间科学人才培养目标

钱学森说过:“我国要想在21世纪成为世界的榜样,其中作为重要的一点的就是培养科学人才,这种成功是社会主义的成功,是我们不可忽视的大事。”可见,钱学森对教育的理解是:教育已经逐渐发展成未来世界与现今的智力战,忽视这场“战争”的国家很有可能会面临危险,所以大成智慧者理应是一个高素质高技能的科学人才,我们应主动培养科学人才。

(三)有利于构建空间科学人才培养课程体系

课程体系需要依据三个层次进行构架,即核心知识、常识性知识与辅助性知识,其中核心知识主要涉及数学、系统、自然科学,是学生的必修课程;常识性知识的目的在于培养学生对科学的探索欲望,开阔学生视野,丰富学生知识,开展讲座是主要方式;辅助性知识主要涉及社会科学与人文艺术,与课堂教学同等重要,其和核心知识有着密切相连的关系,开发学生思维,培养学生素质,提升学生能力,使学生将所学文化成果真正内化于心。核心课程包括多个科学门类,这些门类又包括基础科学及工程技术等,在设置课程时需遵循相关原则,即:第一,科学理论丰富,加强逻辑思维能力培养;第二,技术科学宽厚,有利于系统解决问题;工程技术优秀,满足社会发展需求,促进博专有效结合的实现;第三,综合教育形式多样,培养良好品格,主动探索创新。培养空间科学人才需要特殊课程体系的支持,举一反三,所以,课程体系强化了课程选择性,增设了可以满足学生学前的相关选课课程,从而更好地培养空间科学人才。

(四) 有利于空间科学创新人才培养模式

钱学森认为在教学中融入信息技术,是培养科学人才的关键,也就是实施电化教育,发挥通信卫星作用,将教师讲课遍及全国课堂,课堂不再局限于单一的教室,整个国家都是大课堂,可见,这样的试验可以用于教育事业。钱学森还有一个试验是创新教学方法,即电子计算机教育,将电视机视作监视器,将录音机视作存储器及语言体系,再购置一台中华学习机,便组成了一个较为完备的学习系统。或是借助电子计算机、相关的内容数据库等教学体系,在具体工作中有些问题仅依靠条文或规则是难以解决的,需要依据决策人作出准备判断,此种判断能力一般叫做工作经验。而刚走出校门的毕业生缺乏工作经验,常发生失误,于是需要将具有复杂性的问题放置于电子计算机之中,让操作的人与其进行对话,学生依据显示屏上的情况作出判断,并记录到电子系统中,这样的方法既便捷又安全。总的来说,依据钱学森教育思想,空间科学人才培养方式需要符合知识层、情感层与智慧层三个结构。

(五)有利于空間科学创新人才培养考核方式

为了更好地培养科学人才,我们还要在充分了解与掌握钱学森教育思想的基础上创新人才培养考核方式,以多种形式,如综合性实验与小型课题等,加大对日常考核成绩的重视程度,使学生以更加饱满的热情投入到课堂学习之中。同时,还要拓展学生的课外知识,引导学生自主学习、查阅资料、互相讨论,有些作业紧靠学生一个人难以完成,需要小组合作,提升学生自主学习意识与能力。需要注意的是,考核体系中应增添一些学生感兴趣的环节,以考核方式激发学生的学习主动性。

笔者所在的西安电子科技大学的“钱学森空间科学实验班”,根据钱学森教育理念,创建了动态进出制、一对一导师制、三校联盟及航天研究所的紧密联合培养模式以及本、硕、博贯通培养模式等培养机制,极大地调动了学生的主观能动性和学习兴趣,提高了学生的自主学习意识与能力。

结论

总而言之,钱学森是一位对中国传统文化具有浓厚感情的学者,其教育思想有效融合了中西方科学文化的精髓,他从小学习西方科学文化,养成了良好的科学精神,钱学森的教育思想大多数内容都历经了实践检验。同时根据空间科学创新人才培养特点与规律,钱学森的教育思想是正确的、科学的、有效的,对空间科学创新人才培养有着积极的促进作用及指导意义。

参考文献:

[1]张大良.学习践行钱学森教育思想大力培养拔尖创新人才[J].中国高教研究,2012,(01).

作者:李小平 邓悦

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