产学研融合培育拔尖创新人才的若干思考

摘要

建设世界科技强国需要破除创新体制机制障碍、探索新发展形势下的创新型人才培养新举措，让科技创新活力充分涌现。创新驱动，人才为本。科教融合是提升高校创新能力、培养拔尖创新人才的重要手段和有效途径，而加强校企联合是科教融合模式下的重要形式。从我国科技体制机制现状来看，产学研融合育才仍面临诸多机制困难，如面向行业发展重大需求的关键科学问题凝练机制效率亟待提升、企业科技创新人才需求和高校人才培养体系错配、出口导向的研产结合松弛等产学研融合痼疾，始终难以为拔尖创新人才提供良好的培养与成长环境。清华大学钱学森力学班经历十几年实践探索，创造了拔尖创新人才培育的成功模式。其育人经验表明，产学研融合对拔尖创新人才培养起到了重要的支撑作用：一方面通过国家重大需求牵引，激发科技创新人才爱国奉献的使命感、好奇心和探究热情，使其保持强烈的内在成就动机；另一方面通过学科交叉、跨界融合和科技成果转化落地，激发人才创新潜质，培养其跨学科创新能力和系统思维，以及求是求实的科学精神与服务大众的家国情怀。基于此，该研究提出了强化本科生科研实践参与、发挥跨学科/跨界导师团优势、打破产学研主体间壁垒、渗透到基础教育阶段四大产学研融合路径，以期为产学研融合助力拔尖创新人才培养提供借鉴。

一、研究背景

面向新一轮科技革命和产业变革，世界各国为抢占科技先机，纷纷出台国家层面的人才战略，国际人才竞争日益加剧，拔尖创新人才培养已然成为国家战略的迫切需求。高校作为科技创新人才输出重地，承担着将国家建设成为“世界主要科学中心和创新高地”的国家使命。作为拔尖创新人才的重要培养方式，以高水平科研支撑高等教育的人才培养，实现高质量的科教融合，是解答“钱学森之问”的必然选择。学术研究与教育教学协同育人重在二者相“融”，即以科学研究的视角审视教学，并将学术研究内容纳入教学过程，促进学生不断在科学探索中学习和创新，强化学术研究与教育教学的内在联系。

科教融合是高校培育科技创新人才的重要保障。从洪堡原则到吉尔曼创新，再到博耶理论，科教融合理念在不断演化，逐渐形成以科教融合重构本科教育的理念。我国也经历了从科教分离到科教融合，以及明确科研的育人属性和教学学术化的过程，在本科教育阶段深化科教融合的道路上持续探索，努力解决“科研、教学两张皮”的尖锐问题。科教融合育人模式极大激发了研究热情、提升了创新动力，是实现科技创新和人才培养二者高效协同共振的重要手段。实践证明，到研究生阶段才开始注重创新教育既无法满足国家创新人才发展的战略需要，也错失了培养创新思维的最佳时期。从本科教育以至更早的基础教育阶段开始培植学生的科学素养和创新意识，让学生在科学探究中习得知识、发现过程，逐渐形成创新思维以及发现问题、分析问题、解决问题的能力，形成具身探索、发现和反思的科研体验，蕴蓄科技创新的智力、毅力、定力和魄力，是高效率适应国家科技创新人才培养的有效途径。

然而，在发挥科教融合优势助力拔尖创新人才培养的过程中也面临诸多挑战，例如如何精准定位面向国家需求的重大问题和关键技术难题？如何充分利用高校丰富的学术资源，在培养拔尖创新人才的同时服务于重大问题解决？目前，我国高等教育阶段拔尖创新人才培养模式的探索试验多依托高校实验班、创新学院或特色专业等平台开展，较多关注智力因素，形成了以科研为导向，着重提升拔尖创新人才的问题意识、提高创新思维与能力的培养方式。而产学研融合作为教育改革和人才培养的重要场域和途径，在促进拔尖创新人才成长方面的作用机理研究还未充分展开，其创新机制有待进一步探索。本文研究思考即发端于此，希望围绕国家创新人才培养的战略重任，尝试探索新形势下产学研融合育人创新机制的理论架构。

产学研融合的人才培养模式是利用企业和学校（包括科研院所）等多种科研和教育环境，合理安排理论学习与社会实验，以实现学生更好地掌握知识、了解社会、培养能力和素养的人才培养模式。2017年国务院办公厅发布《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》，提出要推进产教融合人才培养改革，促进产教供需双向对接。产学研协同因其重大需求导向、多学科交叉、跨界融合、资源优势互补等特点，成为培养面向行业发展的科技创新复合型人才的有效手段。此外，对21世纪前20年日本频频获得诺贝尔奖的研究表明，其科研选题致力于实现跨学科研究创新，强调实践能力与应用意识，善于有效把握社会需求与产业发展方向，产学研融合的培养模式对重大科学突破具有重要驱动作用。综上，从产学研协同育人的视角探讨新形势下拔尖创新人才培养具有重要意义。

面向拔尖创新人才培养的产学研融合需要以科技创新实力雄厚的企业作为主体，汇聚高校和企业内杰出的、有经验的导师来引领、指导有科研潜质的学生破解重大科学难题，实现共创共赢。然而，企业、高校和科研机构对话不足，跨主体协同沟通不够深入、目标规划和定位路径设计不准确等，导致产学研协同育才的供需矛盾和贯通障碍突出，严重阻碍了产学研协同发力，使稳固优质的创新人才培养链条较难形成。本研究通过分析我国拔尖创新人才培养典型案例，提出建立产学研融合育才的有效支撑，并提出面向拔尖创新人才培养的产学研融合新路向，以期为创新产学研融合育才模式提供参考。

二、我国拔尖创新人才培养

典型案例研究的启示

经过清华大学钱学森力学班（以下简称清华“钱班”）十几年实践，清华“钱班”和深圳零一学院（以下简称零一学院）以高度自主、充分开放为核心理念，实现了对拔尖创新人才培养模式的颠覆性创新，并“在激发、鉴别和培养拔尖创新人才能力上实现了质的飞跃”。郑泉水院士指出，拔尖创新人才培养需要前沿问题、杰出导师以及人才自身天赋的长周期高水平汇聚。根据本研究的调研与分析，我们认为，清华“钱班”和零一学院的人才培养创新模式有四个突出特点：

一是面向需求、问题导向，在面向产业需求的重大科技命题中培养拔尖创新人才。

二是跨学科和跨界导师引领，创设跨学科的学术氛围。

三是鼓励本科生尽早进入科研过程，激发有天赋的青年人才的探究热情和创新潜质。

四是充分 开放、纵横贯通，打通基础教育和高等教育壁垒，牵引顶尖科技企业与卓越创投等优质资源共同参与拔尖创新人才培养。

面向需求、问题导向，激发人才探索热情：清华“钱班”和零一学院的模式，本质上就是基于重大挑战性问题的全球开放式拔尖创新人才培养体系。总结清华“钱班”和零一学院的经验可以看到，“创新能力最本质的要素是：兴趣、好奇心、想象力和洞察力”，通过接触产业发展瓶颈凝练科学问题，引起学生对科学的好奇心、调动学生积极性、激发学生探索热情，这是迈向科技创新、取得“从0到1”关键突破的第一步。清华“钱班”的经验表明，一方面要让学生有机会“摸到”重大科学问题与技术难题，另一方面也要让学生有权利“选择”感兴趣的问题。同时，配合导师的学术陪伴与引导，以及优质资源和基础研究条件支持，确保学生的好奇心、热情和动机不会夭折。

跨学科/跨界导师引领，创设跨学科研究氛围：问题攻关犹如攀登险峻的山峰，需要志同道合者的陪伴、鼓励与共进。学生从接触问题之始，到对问题的观察、理解和剖析整个过程需要若干位有智慧的伙伴共同加入，营造交流与讨论的环境。清华“钱班”和零一学院均有跨学科和跨界的导师团带领，导师团更像是顾问和研究伙伴的角色，而非普通的师傅。清华“钱班”的经验表明高水平导师在拔尖创新人才成长中起着重要作用，亦如让攀登过珠穆拉玛峰的教练指导登山者前行。在学生解决问题时，导师团不仅会从不同学科、不同领域以及更高的视野为学生发展指明道路，而且会从认知层面和情感层面都为人才提供可靠和充分的支持，总体上为学生创设出优良的研究氛围。

鼓励本科生尽早迎战，激发人才创新潜质：历史表明，能够实现“从0到1”突破的科技创新人才，大多处于20到35岁的黄金年龄，这个时期的年轻人既具有必要的知识和经验积累，又无过多的思想束缚，敢于天马行空，具备创新潜质与创造性人格。创造性人格不是生来就有，而是需要经过较长时间的培养和锻炼才能逐步形成。让有天赋的本科青年学生尽早迎战面向产业需求的挑战问题是激发和探索天赋的关键，引导本科生将实现个人的人生追求与应对重大挑战同频共振、激发探索和创新欲望是促进拔尖创新人才成长的有效手段。以往的高等教育对本科生参与科研实践、在创新实践中锻炼才干强调不足，但近年来双创教育等诸多教育实践表明，本科生参与创新实践对其创新思维和科学精神培养十分重要，到研究生阶段才开始培养创新能力已经错过拔尖创新人才成长的关键期。

充分开放与纵横贯通，汇聚顶尖人才培养资源：清华“钱班”和零一学院具有极度开放的教育理念：纵向打通基础教育和高等教育，可以在激发、鉴别和培养拔尖创新人才的能力上实现质的飞跃，较早培养孩子的科学精神；横向汇聚资源，尤其是顶尖的科技企业，创新项目落地转化的全链条。同时，零一学院是在清华“钱班”的基础上，大力牵引顶尖科技企业和卓越创投等社会资源共同参与拔尖创新人才培养的创新实践。该模式以开放性、长周期的产业价值为导向，贯通产学研育才链条，为培养高层次创新人才打造健康、和谐的产学研融合生态。

三、产学研融合是助力拔尖

创新人才培养的有效支撑

清华“钱班”和零一学院为我国拔尖创新人才培养积累了扎实的实践经验，为高等教育提供了拔尖创新人才培养的新范式。本文意图深刻剖析这类典型实践背后的学理，为产学研融合育才提供更全面、更深刻的理解。基于典型案例的关键特征，笔者从好奇心与成就动机、跨学科创新能力与系统思维、家国情怀与科学精神这三方面试论产学研融合支撑拔尖创新人才培养的有效路径。

（一）好奇心与成就动机

好奇心是对未知新事物积极探索的一种心理倾向，是探索新事物的内驱力。对于教育而言，好奇心是培养学生问题意识的来源，也是创新思维的催化剂。好奇心驱动的学习本质上是一种内在认知动机驱动的知识探索过程。我国拔尖创新人才培养注重对学生好奇心和内在动机的激发、保护与引导，有利于将这种内驱力转化成学生对科学、技术和工程问题的持续探索与创新追求。而成就动机是驱动拔尖创新人才在科技创新领域获得成功和取得重大突破的内部力量，对于人才的成就行为具有重要作用。当人有非常旺盛的求知欲，并想增强自尊和得到别人的赞许时，其行为的强度就会增强，他（她）也更容易取得成功。同时，当人才在问题探索中取得成功，并伴随着来自他人的关心、支持的时候，自我效能感也会增加，从而使得解决问题的积极性更强，更加乐于付出努力和行动来应对困难，解决新的问题。以清华“钱班”实践为例，基于重大挑战性问题的拔尖创新人才培养体系，旨在提供使学生“充满激情或为之痴迷的重大挑战性问题”的平台与环境，其本质就是利用学生对挑战性问题的好奇心与内在动机激发其创新潜质；又如上海交通大学的致远学院致力于激发学生的好奇心，鼓舞学生的成就动机与探究热情，从而使之生成持久且积极的科学探究行为。

科技创新企业面临的瓶颈问题往往反映社会重大需求，对于产学研融合教育而言，企业能够发挥激发、引导和维持人才的使命感和对重大问题的好奇心与探索热情的作用。科技创新企业不仅要理解科学和技术，更需要理解社会变化趋势和人类的价值需求，甚至引领需求。这类企业面向重大需求开展科技前沿问题探索，不仅基于已有的科学原理进行实用产品的发明与创造，还具有极强的创新驱动力。参与前沿难题攻关可积极影响拔尖学生对新机遇的判断，对他们而言具有十足的吸引力。此外，行业面临的问题具有瓶颈性和时效性，解决这类问题能够充分激发拔尖学生的探索热情和征服欲。配合重点项目的进阶性任务，以及导师团的点拨、支持、鼓励与适当引导，拔尖学生在多次实践后获得成功，稳固提升自我效能感，对以后的成功抱有更高期望，维持成就动机，激发探索热情，形成持久且稳固的内在动机。

（二）跨学科创新能力与系统思维

当前，科技迅猛发展，社会急剧变革，产业结构不断更新，科学、技术与工程、基础研究与应用研究，以及学科界限愈加模糊，需要解决的重大问题从单一化走向综合化，问题涉及多维度、多学科和多领域，依靠学科交叉和跨界融合来解决复杂问题是发展的必然趋势，也是当代拔尖创新人才进行“从0到1”关键技术突破的必然要求。百年来大部分诺贝尔奖得主具有跨学科背景和既专又博的知识结构，知识背景交叉成为科学家打破惯性思维、拓展思维广度、取得原创性成果的源泉。此外，重大问题，尤其是工程技术类问题的攻克，还需要全局性思维（系统思维）掌控整个复杂技术的研发。换言之，拔尖创新人才不仅需要攻克小而精的关键问题，还需要以宏观视角俯瞰整体问题相关的工程布局，要以系统思维抓住整体，有的放矢地把握每个环节的轻重，这也为培养未来的科技战略家根植成长沃土。清华“钱班”和零一学院在突破分科限制方面形成了成功经验，鼓励学生拓展多学科交叉、文理综合的背景和视野；且由不同背景的导师组成导师团，创造跨学科讨论研究的学术氛围；同时，汇聚了科技企业等顶尖培养资源，为从问题导向、技术攻关到科技成果转化打通研究和实践路径，为拔尖创新人才形成系统思维提供良好的培养环境。

产学研融合育才的核心是面向重大需求与坚持问题导向，这势必会带来对跨学科知识体系和能力的强烈需求。由于复杂问题的驱动，学生需要主动融合多学科的概念、理论、思路和方法来提供任务解决方案，锻炼认知、拆解与定位综合性问题、寻求解决方案以及总结和评价的能力。此外，拔尖创新人才也需要由跨专业导师团队指引，共同创设多学科思想碰撞与融通的学术氛围，从而促进跨学科问题解决；不仅如此，专业导师团队与企业导师共同合作，带领学生在基础研究和实践应用中穿梭，提升学生理论联系实际的贯通式能力，训练学生全局性思维，从而使学生厚积薄发，实现交叉融通创新的重大突破。

（三）家国情怀与科学精神

中国科学家具有的爱国奉献、创新报国的家国情怀，是科学精神、人文情怀、专业知识之魂。青年人才唯有将家国情怀融入不懈奋斗中，才可在祖国大地上凝聚科技创新力量，造就时代价值。科学精神是科学本性中价值观、思想观、行为准则和道德与意志的综合体，需要长周期的思想浸润和实践培养，以及个体不断的领悟才可形成，是最为宝贵的科学文化要素，更是支撑科技创新和科学发展的灵魂支柱。科学精神中首要的是创新精神，它是产生创造力的前提条件。当一个人具有敢为人先、革故鼎新的勇气时，才能展现创新行为，科学成就才有可能发生。清华“钱班”和零一学院重点关注学生对创新的能动性，鼓励学生大胆猜想与提问，不怕失败，挑战“无人区”和“不可能”问题，在不断探索中收获自信，逐渐形成良好的创新品质。同时，科学精神还表现为求是求实精神。求真、求实、求知是科学研究的最终追求，贯穿于整个科学实践之中。求是求实要求人们在研究过程中去伪存真，深入事物本质，并以诚信、客观和严谨的态度对待科学研究中的各项环节。清华“钱班”和零一学院提供了青年人才与产业创新实践密切互动的条件与环境，打通了从研发到创新项目落地转化的完整链条，让人才从实践中体会严谨求实的专业精神。用科学造福人类、服务人民的精神也是科学精神中的重要部分，是科研大海中一座闪亮的灯塔，提醒青年人才不忘初心，保持心怀天下和为国分忧的担当与情怀。清华“钱班”和零一学院的初心便是培养出一批能够取得关键技术突破的人才，使之面向前沿问题不断探索，配合导师团的点拨，逐渐形成深厚的人文情怀和坚实的责任担当。

产学研融合以问题为导向，让学生体会解决科学和技术问题的思维过程；注重理论与实践的结合，关注科学技术的落地效率和转化质量。学生在产学研协同开放的贯通环境中体验沉浸式的供需对接过程，从每轮优化迭代中发现真问题，寻求真办法；培养百折不挠的毅力和批判精神，以及求是求实的科学精神；在实战磨砺中成长，在创新报国的过程中培养家国情怀、稳固初心使命。

四、面向拔尖创新人才培养

的产学研融合新路向

发挥产学研融合对拔尖创新人才培养的价值，应在产学研融合过程中充分激发好奇心与成就动机，培养跨学科创新能力与系统思维，培植家国情怀和科学精神，构建拔尖创新人才成长的健康环境。

首先，需要强化本科生的科研实践参与，将拔尖的本科生纳入产学研协同育才体系，让他们尽早触碰面向需求的真实问题，激发他们探究事物本质的好奇心，增强他们的研发动机，使他们从“做事情”中体会科研的价值。

其次，发挥跨学科和跨界的导师团优势，由导师团带领学生共同凝练关键科学问题和技术难题，在非认知层面引导、鼓励青年人才大胆探索“无人区”和感兴趣的科学技术问题，激发人才的科研热情，增强人才追求和达成目标的驱动力；在认知层面拓宽青年人才的多学科、多领域视野，帮助人才营造跨学科研讨氛围；在整体层面传递科学文化，落实创新、求真和服务人类的科学精神。

再次，产学研融合不是全新的教育方式，需要进一步改善产学研融合的内部生态，真正打通产学研之间的信息、人才和资源的循环，打破产业、企业与高等教育的壁垒，科学服务卓越创新人才培养，以健康的产学研融合生态来“养思维”“养文化”“养精神”。

最后，需要纵向打通人才培养梯队，鼓励部分拔尖的中小学生参与产学研融合育才过程，保护孩子对科学的好奇心以及探索动机，培养其科学思维，加强其实践动手能力。

（一）强化本科生科研实践参与，落实拔尖创新人才基础能力培养

受传统本科教育观念影响，高校拔尖创新人才培养的效率尚未得到有效开发，本科生的创造力有可能被大大低估。应当优化产学研协同育人生态，结合企业创新需求，构建高校、企业双师制的专业导师团队。吸引有天赋的本科生加入科研队伍，从凝练科学问题到探究实践和科研攻关，激励学生早日成才。

第一，高校加强科研氛围引导，鼓励本科生积极参与学校科研项目，加强学生坚实的科学理论基础，培养学生学术创新能力，从根本上增强学生的成就动机和科研热情。这也能从根本上增强我国科研力量，为企业提供更高水平的创新动力。

第二，鼓励本科生参与企业研发项目，培养科学、工程和技术方面的系统思维与贯通能力；从有价值的实践问题定位科研方向，鼓励学生参与技术研发与产品转化过程，尤其是高端制造、软件、关键元器件、材料等国家急需领域的科研任务；激发学生的创新思维，使之不断创新问题解决方法，积小胜为大胜，形成持久的、稳定的成就动机和科学精神，为企业注入更多研究活力，打造共荣共享的校企联合机制。

（二）发挥杰出跨学科/跨界导师团优势，创新多元主体问题凝练机制

重大科学突破始于科学问题凝练，关键科学问题突破能够带来研究方向上的系列创新。科技界和产业界对凝练科学问题和技术难题负有共同责任，科研院所、高校和企业需要形成问题凝练机制的共同体。在企业、科研院所和高校科技创新资源共建共享机制基础上，由企业家、科学家、科技战略家和科研人员组成专家导师团队，面向需求，聚焦于培养高端、顶尖的科技人才，引导学生共同研讨问题并给予问题分析指导，向学生渗透关键科学问题凝练的思维过程与形成方法，建立促进问题生成、问题遴选、问题拆解、问题聚焦的途径与策略，通过好问题的驱动，激发学生的好奇心与想象力。导师团队要带领学生深度参与基础研发与技术攻关，通过复杂问题攻关增强学生跨学科创新能力和系统思维，使学生在失败与成功中形成求是求实的科学精神；引导学生将成功归因于稳定因素，如能力与任务难度，将失败归因于不稳定因素，如运气和努力程度，从而使得学生对未来的成功抱有更高期望，增强成就动机，最终实现科学突破，并成长为拔尖创新人才。

（三）打破产学研主体间壁垒，

构筑协同合作育才生态

产学研融合服务于社会重大需求与人才培养。只有贯通整个产学研育才链条，才能充分发挥好奇心与成就动机、跨学科创新能力与系统思维、家国情怀与科学精神的支架式功能。多方主体需要关联、互动、协同，发挥高校科研主体优势、学术引领优势以及企业创新主体优势，突破融合生态内各板块间的壁垒，以企业创新需求为动力，建立有效的合作文化和协同创新机制，规划长期发展目标，组织激励科学家、战略家、企业家和拔尖学生之间的长期有效交流，为拔尖创新人才提供良好的科研实践成长环境。高校要加强组织拔尖学生参与企业研发实践，同时要鼓励企业进入学校开设论坛和系列课程，激发学生的科技创新兴趣与动力。

（四）渗透到基础教育阶段，

纵向贯通人才梯队

实现顶尖科技创新人才培养向青少年科技教育延伸，将青少年科技教育作为整个科技创新人才培养链条的最前端，在基础教育阶段为拔尖创新人才“冒出”做好充足准备，形成对顶尖人才发现、保护、科学引导体系。

第一，加大顶尖科技后备人才的甄别力度，选拔具有研究特长、科技特长的中小学生，通过项目式、探究式学习，加强青少年的科技创新思维培养，做好科技创新人才早期培养的种子工程。

第二，打破中小学和高校之间的教育藩篱，由中小学教师和高校教师共同引导激发拔尖的中小学生对科学的浓厚好奇心，让他们体验高校的科研过程，培养他们发现问题、解决问题的科研思维与协作能力，引导他们相信科学、尊重科学，培养他们诚信、专注的科学态度，向他们渗透求真、求实、求是的科学精神。

第三，引导拔尖的中小学生参与产学研融合教育活动，鼓励他们不断提问、思考与交流、开阔眼界，保护他们的求知欲、好奇心与创造力，提高他们的动手能力。

综上所述，拔尖创新人才的培育并非易事，需要深入探索拔尖创新人才的成长规律和培养机制。有效助力拔尖创新人才培育需要突破产学研各板块间的壁垒，积累企业、高校和科研院所在产学研融合育人方面的创新实践。未来教育将在理念、模式、生态等方面更加突出学生的主体地位，将更加强调产学研有机融合，打破专业间、院系间、学校间、产学研间的边界，让学生在学习过程中更加享受跨学科教育与跨界知识探索的乐趣，在理论学习与创新实践中自由驰骋。产学研融合培养拔尖创新人才将成为中国科技教育前沿的一道美丽风景线。

作者：郑永和1、王杨春晓2、李星达1

1 北京师范大学科学教育研究院

2 北京师范大学教育学部

项目来源：国家社科基金重大项目“深入推进科技体制改革与完善国家科技治理体系研究”（21ZDA017）

本文转载自微信公众号科教发展研究，原载于《科教发展研究》2022年第1期

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