摘要
建設世界科技強國需要破除創新體制機制障礙、探索新發展形勢下的創新型人才培養新舉措，讓科技創新活力充分湧現。創新驅動，人才為本。科教融合是提升高校創新能力、培養拔尖創新人才的重要手段和有效途徑，而加強校企聯合是科教融合模式下的重要形式。從我國科技體制機制現狀來看，産學研融合育才仍面臨諸多機制困難，如面向行業發展重大需求的關鍵科學問題凝練機制效率亟待提升、企業科技創新人才需求和高校人才培養體系錯配、出口導向的研産結合松弛等産學研融合痼疾，始終難以為拔尖創新人才提供良好的培養與成長環境。清華大學錢學森力學班經曆十幾年實踐探索，創造了拔尖創新人才培育的成功模式。其育人經驗表明，産學研融合對拔尖創新人才培養起到了重要的支撐作用：一方面通過國家重大需求牽引，激發科技創新人才愛國奉獻的使命感、好奇心和探究熱情，使其保持強烈的内在成就動機；另一方面通過學科交叉、跨界融合和科技成果轉化落地，激發人才創新潛質，培養其跨學科創新能力和系統思維，以及求是求實的科學精神與服務大衆的家國情懷。基于此，該研究提出了強化本科生科研實踐參與、發揮跨學科/跨界導師團優勢、打破産學研主體間壁壘、滲透到基礎教育階段四大産學研融合路徑，以期為産學研融合助力拔尖創新人才培養提供借鑒。
一、研究背景
面向新一輪科技革命和産業變革，世界各國為搶占科技先機，紛紛出台國家層面的人才戰略，國際人才競争日益加劇，拔尖創新人才培養已然成為國家戰略的迫切需求。高校作為科技創新人才輸出重地，承擔着将國家建設成為“世界主要科學中心和創新高地”的國家使命。作為拔尖創新人才的重要培養方式，以高水平科研支撐高等教育的人才培養，實現高質量的科教融合，是解答“錢學森之問”的必然選擇。學術研究與教育教學協同育人重在二者相“融”，即以科學研究的視角審視教學，并将學術研究内容納入教學過程，促進學生不斷在科學探索中學習和創新，強化學術研究與教育教學的内在聯系。
科教融合是高校培育科技創新人才的重要保障。從洪堡原則到吉爾曼創新，再到博耶理論，科教融合理念在不斷演化，逐漸形成以科教融合重構本科教育的理念。我國也經曆了從科教分離到科教融合，以及明确科研的育人屬性和教學學術化的過程，在本科教育階段深化科教融合的道路上持續探索，努力解決“科研、教學兩張皮”的尖銳問題。科教融合育人模式極大激發了研究熱情、提升了創新動力，是實現科技創新和人才培養二者高效協同共振的重要手段。實踐證明，到研究生階段才開始注重創新教育既無法滿足國家創新人才發展的戰略需要，也錯失了培養創新思維的最佳時期。從本科教育以至更早的基礎教育階段開始培植學生的科學素養和創新意識，讓學生在科學探究中習得知識、發現過程，逐漸形成創新思維以及發現問題、分析問題、解決問題的能力，形成具身探索、發現和反思的科研體驗，蘊蓄科技創新的智力、毅力、定力和魄力，是高效率适應國家科技創新人才培養的有效途徑。
然而，在發揮科教融合優勢助力拔尖創新人才培養的過程中也面臨諸多挑戰，例如如何精準定位面向國家需求的重大問題和關鍵技術難題？如何充分利用高校豐富的學術資源，在培養拔尖創新人才的同時服務于重大問題解決？目前，我國高等教育階段拔尖創新人才培養模式的探索試驗多依托高校實驗班、創新學院或特色專業等平台開展，較多關注智力因素，形成了以科研為導向，着重提升拔尖創新人才的問題意識、提高創新思維與能力的培養方式。而産學研融合作為教育改革和人才培養的重要場域和途徑，在促進拔尖創新人才成長方面的作用機理研究還未充分展開，其創新機制有待進一步探索。本文研究思考即發端于此，希望圍繞國家創新人才培養的戰略重任，嘗試探索新形勢下産學研融合育人創新機制的理論架構。
産學研融合的人才培養模式是利用企業和學校（包括科研院所）等多種科研和教育環境，合理安排理論學習與社會實驗，以實現學生更好地掌握知識、了解社會、培養能力和素養的人才培養模式。2017年國務院辦公廳發布《國務院辦公廳關于深化産教融合的若幹意見》，提出要推進産教融合人才培養改革，促進産教供需雙向對接。産學研協同因其重大需求導向、多學科交叉、跨界融合、資源優勢互補等特點，成為培養面向行業發展的科技創新複合型人才的有效手段。此外，對21世紀前20年日本頻頻獲得諾貝爾獎的研究表明，其科研選題緻力于實現跨學科研究創新，強調實踐能力與應用意識，善于有效把握社會需求與産業發展方向，産學研融合的培養模式對重大科學突破具有重要驅動作用。綜上，從産學研協同育人的視角探讨新形勢下拔尖創新人才培養具有重要意義。
面向拔尖創新人才培養的産學研融合需要以科技創新實力雄厚的企業作為主體，彙聚高校和企業内傑出的、有經驗的導師來引領、指導有科研潛質的學生破解重大科學難題，實現共創共赢。然而，企業、高校和科研機構對話不足，跨主體協同溝通不夠深入、目标規劃和定位路徑設計不準确等，導緻産學研協同育才的供需矛盾和貫通障礙突出，嚴重阻礙了産學研協同發力，使穩固優質的創新人才培養鍊條較難形成。本研究通過分析我國拔尖創新人才培養典型案例，提出建立産學研融合育才的有效支撐，并提出面向拔尖創新人才培養的産學研融合新路向，以期為創新産學研融合育才模式提供參考。
二、我國拔尖創新人才培養
典型案例研究的啟示
經過清華大學錢學森力學班（以下簡稱清華“錢班”）十幾年實踐，清華“錢班”和深圳零一學院（以下簡稱零一學院）以高度自主、充分開放為核心理念，實現了對拔尖創新人才培養模式的颠覆性創新，并“在激發、鑒别和培養拔尖創新人才能力上實現了質的飛躍”。鄭泉水院士指出，拔尖創新人才培養需要前沿問題、傑出導師以及人才自身天賦的長周期高水平彙聚。根據本研究的調研與分析，我們認為，清華“錢班”和零一學院的人才培養創新模式有四個突出特點：
一是面向需求、問題導向，在面向産業需求的重大科技命題中培養拔尖創新人才。
二是跨學科和跨界導師引領，創設跨學科的學術氛圍。
三是鼓勵本科生盡早進入科研過程，激發有天賦的青年人才的探究熱情和創新潛質。
四是充分開放、縱橫貫通，打通基礎教育和高等教育壁壘，牽引頂尖科技企業與卓越創投等優質資源共同參與拔尖創新人才培養。
面向需求、問題導向，激發人才探索熱情：清華“錢班”和零一學院的模式，本質上就是基于重大挑戰性問題的全球開放式拔尖創新人才培養體系。總結清華“錢班”和零一學院的經驗可以看到，“創新能力最本質的要素是：興趣、好奇心、想象力和洞察力”，通過接觸産業發展瓶頸凝練科學問題，引起學生對科學的好奇心、調動學生積極性、激發學生探索熱情，這是邁向科技創新、取得“從0到1”關鍵突破的第一步。清華“錢班”的經驗表明，一方面要讓學生有機會“摸到”重大科學問題與技術難題，另一方面也要讓學生有權利“選擇”感興趣的問題。同時，配合導師的學術陪伴與引導，以及優質資源和基礎研究條件支持，确保學生的好奇心、熱情和動機不會夭折。
跨學科/跨界導師引領，創設跨學科研究氛圍：問題攻關猶如攀登險峻的山峰，需要志同道合者的陪伴、鼓勵與共進。學生從接觸問題之始，到對問題的觀察、理解和剖析整個過程需要若幹位有智慧的夥伴共同加入，營造交流與讨論的環境。清華“錢班”和零一學院均有跨學科和跨界的導師團帶領，導師團更像是顧問和研究夥伴的角色，而非普通的師傅。清華“錢班”的經驗表明高水平導師在拔尖創新人才成長中起着重要作用，亦如讓攀登過珠穆拉瑪峰的教練指導登山者前行。在學生解決問題時，導師團不僅會從不同學科、不同領域以及更高的視野為學生發展指明道路，而且會從認知層面和情感層面都為人才提供可靠和充分的支持，總體上為學生創設出優良的研究氛圍。
鼓勵本科生盡早迎戰，激發人才創新潛質：曆史表明，能夠實現“從0到1”突破的科技創新人才，大多處于20到35歲的黃金年齡，這個時期的年輕人既具有必要的知識和經驗積累，又無過多的思想束縛，敢于天馬行空，具備創新潛質與創造性人格。創造性人格不是生來就有，而是需要經過較長時間的培養和鍛煉才能逐步形成。讓有天賦的本科青年學生盡早迎戰面向産業需求的挑戰問題是激發和探索天賦的關鍵，引導本科生将實現個人的人生追求與應對重大挑戰同頻共振、激發探索和創新欲望是促進拔尖創新人才成長的有效手段。以往的高等教育對本科生參與科研實踐、在創新實踐中鍛煉才幹強調不足，但近年來雙創教育等諸多教育實踐表明，本科生參與創新實踐對其創新思維和科學精神培養十分重要，到研究生階段才開始培養創新能力已經錯過拔尖創新人才成長的關鍵期。
充分開放與縱橫貫通，彙聚頂尖人才培養資源：清華“錢班”和零一學院具有極度開放的教育理念：縱向打通基礎教育和高等教育，可以在激發、鑒别和培養拔尖創新人才的能力上實現質的飛躍，較早培養孩子的科學精神；橫向彙聚資源，尤其是頂尖的科技企業，創新項目落地轉化的全鍊條。同時，零一學院是在清華“錢班”的基礎上，大力牽引頂尖科技企業和卓越創投等社會資源共同參與拔尖創新人才培養的創新實踐。該模式以開放性、長周期的産業價值為導向，貫通産學研育才鍊條，為培養高層次創新人才打造健康、和諧的産學研融合生态。
三、産學研融合是助力拔尖
創新人才培養的有效支撐
清華“錢班”和零一學院為我國拔尖創新人才培養積累了紮實的實踐經驗，為高等教育提供了拔尖創新人才培養的新範式。本文意圖深刻剖析這類典型實踐背後的學理，為産學研融合育才提供更全面、更深刻的理解。基于典型案例的關鍵特征，筆者從好奇心與成就動機、跨學科創新能力與系統思維、家國情懷與科學精神這三方面試論産學研融合支撐拔尖創新人才培養的有效路徑。
（一）好奇心與成就動機
好奇心是對未知新事物積極探索的一種心理傾向，是探索新事物的内驅力。對于教育而言，好奇心是培養學生問題意識的來源，也是創新思維的催化劑。好奇心驅動的學習本質上是一種内在認知動機驅動的知識探索過程。我國拔尖創新人才培養注重對學生好奇心和内在動機的激發、保護與引導，有利于将這種内驅力轉化成學生對科學、技術和工程問題的持續探索與創新追求。而成就動機是驅動拔尖創新人才在科技創新領域獲得成功和取得重大突破的内部力量，對于人才的成就行為具有重要作用。當人有非常旺盛的求知欲，并想增強自尊和得到别人的贊許時，其行為的強度就會增強，他（她）也更容易取得成功。同時，當人才在問題探索中取得成功，并伴随着來自他人的關心、支持的時候，自我效能感也會增加，從而使得解決問題的積極性更強，更加樂于付出努力和行動來應對困難，解決新的問題。以清華“錢班”實踐為例，基于重大挑戰性問題的拔尖創新人才培養體系，旨在提供使學生“充滿激情或為之癡迷的重大挑戰性問題”的平台與環境，其本質就是利用學生對挑戰性問題的好奇心與内在動機激發其創新潛質；又如上海交通大學的緻遠學院緻力于激發學生的好奇心，鼓舞學生的成就動機與探究熱情，從而使之生成持久且積極的科學探究行為。
科技創新企業面臨的瓶頸問題往往反映社會重大需求，對于産學研融合教育而言，企業能夠發揮激發、引導和維持人才的使命感和對重大問題的好奇心與探索熱情的作用。科技創新企業不僅要理解科學和技術，更需要理解社會變化趨勢和人類的價值需求，甚至引領需求。這類企業面向重大需求開展科技前沿問題探索，不僅基于已有的科學原理進行實用産品的發明與創造，還具有極強的創新驅動力。參與前沿難題攻關可積極影響拔尖學生對新機遇的判斷，對他們而言具有十足的吸引力。此外，行業面臨的問題具有瓶頸性和時效性，解決這類問題能夠充分激發拔尖學生的探索熱情和征服欲。配合重點項目的進階性任務，以及導師團的點撥、支持、鼓勵與适當引導，拔尖學生在多次實踐後獲得成功，穩固提升自我效能感，對以後的成功抱有更高期望，維持成就動機，激發探索熱情，形成持久且穩固的内在動機。
（二）跨學科創新能力與系統思維
當前，科技迅猛發展，社會急劇變革，産業結構不斷更新，科學、技術與工程、基礎研究與應用研究，以及學科界限愈加模糊，需要解決的重大問題從單一化走向綜合化，問題涉及多維度、多學科和多領域，依靠學科交叉和跨界融合來解決複雜問題是發展的必然趨勢，也是當代拔尖創新人才進行“從0到1”關鍵技術突破的必然要求。百年來大部分諾貝爾獎得主具有跨學科背景和既專又博的知識結構，知識背景交叉成為科學家打破慣性思維、拓展思維廣度、取得原創性成果的源泉。此外，重大問題，尤其是工程技術類問題的攻克，還需要全局性思維（系統思維）掌控整個複雜技術的研發。換言之，拔尖創新人才不僅需要攻克小而精的關鍵問題，還需要以宏觀視角俯瞰整體問題相關的工程布局，要以系統思維抓住整體，有的放矢地把握每個環節的輕重，這也為培養未來的科技戰略家根植成長沃土。清華“錢班”和零一學院在突破分科限制方面形成了成功經驗，鼓勵學生拓展多學科交叉、文理綜合的背景和視野；且由不同背景的導師組成導師團，創造跨學科讨論研究的學術氛圍；同時，彙聚了科技企業等頂尖培養資源，為從問題導向、技術攻關到科技成果轉化打通研究和實踐路徑，為拔尖創新人才形成系統思維提供良好的培養環境。
産學研融合育才的核心是面向重大需求與堅持問題導向，這勢必會帶來對跨學科知識體系和能力的強烈需求。由于複雜問題的驅動，學生需要主動融合多學科的概念、理論、思路和方法來提供任務解決方案，鍛煉認知、拆解與定位綜合性問題、尋求解決方案以及總結和評價的能力。此外，拔尖創新人才也需要由跨專業導師團隊指引，共同創設多學科思想碰撞與融通的學術氛圍，從而促進跨學科問題解決；不僅如此，專業導師團隊與企業導師共同合作，帶領學生在基礎研究和實踐應用中穿梭，提升學生理論聯系實際的貫通式能力，訓練學生全局性思維，從而使學生厚積薄發，實現交叉融通創新的重大突破。
（三）家國情懷與科學精神
中國科學家具有的愛國奉獻、創新報國的家國情懷，是科學精神、人文情懷、專業知識之魂。青年人才唯有将家國情懷融入不懈奮鬥中，才可在祖國大地上凝聚科技創新力量，造就時代價值。科學精神是科學本性中價值觀、思想觀、行為準則和道德與意志的綜合體，需要長周期的思想浸潤和實踐培養，以及個體不斷的領悟才可形成，是最為寶貴的科學文化要素，更是支撐科技創新和科學發展的靈魂支柱。科學精神中首要的是創新精神，它是産生創造力的前提條件。當一個人具有敢為人先、革故鼎新的勇氣時，才能展現創新行為，科學成就才有可能發生。清華“錢班”和零一學院重點關注學生對創新的能動性，鼓勵學生大膽猜想與提問，不怕失敗，挑戰“無人區”和“不可能”問題，在不斷探索中收獲自信，逐漸形成良好的創新品質。同時，科學精神還表現為求是求實精神。求真、求實、求知是科學研究的最終追求，貫穿于整個科學實踐之中。求是求實要求人們在研究過程中去僞存真，深入事物本質，并以誠信、客觀和嚴謹的态度對待科學研究中的各項環節。清華“錢班”和零一學院提供了青年人才與産業創新實踐密切互動的條件與環境，打通了從研發到創新項目落地轉化的完整鍊條，讓人才從實踐中體會嚴謹求實的專業精神。用科學造福人類、服務人民的精神也是科學精神中的重要部分，是科研大海中一座閃亮的燈塔，提醒青年人才不忘初心，保持心懷天下和為國分憂的擔當與情懷。清華“錢班”和零一學院的初心便是培養出一批能夠取得關鍵技術突破的人才，使之面向前沿問題不斷探索，配合導師團的點撥，逐漸形成深厚的人文情懷和堅實的責任擔當。
産學研融合以問題為導向，讓學生體會解決科學和技術問題的思維過程；注重理論與實踐的結合，關注科學技術的落地效率和轉化質量。學生在産學研協同開放的貫通環境中體驗沉浸式的供需對接過程，從每輪優化疊代中發現真問題，尋求真辦法；培養百折不撓的毅力和批判精神，以及求是求實的科學精神；在實戰磨砺中成長，在創新報國的過程中培養家國情懷、穩固初心使命。
四、面向拔尖創新人才培養
的産學研融合新路向
發揮産學研融合對拔尖創新人才培養的價值，應在産學研融合過程中充分激發好奇心與成就動機，培養跨學科創新能力與系統思維，培植家國情懷和科學精神，構建拔尖創新人才成長的健康環境。
首先，需要強化本科生的科研實踐參與，将拔尖的本科生納入産學研協同育才體系，讓他們盡早觸碰面向需求的真實問題，激發他們探究事物本質的好奇心，增強他們的研發動機，使他們從“做事情”中體會科研的價值。
其次，發揮跨學科和跨界的導師團優勢，由導師團帶領學生共同凝練關鍵科學問題和技術難題，在非認知層面引導、鼓勵青年人才大膽探索“無人區”和感興趣的科學技術問題，激發人才的科研熱情，增強人才追求和達成目标的驅動力；在認知層面拓寬青年人才的多學科、多領域視野，幫助人才營造跨學科研讨氛圍；在整體層面傳遞科學文化，落實創新、求真和服務人類的科學精神。
再次，産學研融合不是全新的教育方式，需要進一步改善産學研融合的内部生态，真正打通産學研之間的信息、人才和資源的循環，打破産業、企業與高等教育的壁壘，科學服務卓越創新人才培養，以健康的産學研融合生态來“養思維”“養文化”“養精神”。
最後，需要縱向打通人才培養梯隊，鼓勵部分拔尖的中小學生參與産學研融合育才過程，保護孩子對科學的好奇心以及探索動機，培養其科學思維，加強其實踐動手能力。
（一）強化本科生科研實踐參與，落實拔尖創新人才基礎能力培養
受傳統本科教育觀念影響，高校拔尖創新人才培養的效率尚未得到有效開發，本科生的創造力有可能被大大低估。應當優化産學研協同育人生态，結合企業創新需求，構建高校、企業雙師制的專業導師團隊。吸引有天賦的本科生加入科研隊伍，從凝練科學問題到探究實踐和科研攻關，激勵學生早日成才。
第一，高校加強科研氛圍引導，鼓勵本科生積極參與學校科研項目，加強學生堅實的科學理論基礎，培養學生學術創新能力，從根本上增強學生的成就動機和科研熱情。這也能從根本上增強我國科研力量，為企業提供更高水平的創新動力。
第二，鼓勵本科生參與企業研發項目，培養科學、工程和技術方面的系統思維與貫通能力；從有價值的實踐問題定位科研方向，鼓勵學生參與技術研發與産品轉化過程，尤其是高端制造、軟件、關鍵元器件、材料等國家急需領域的科研任務；激發學生的創新思維，使之不斷創新問題解決方法，積小勝為大勝，形成持久的、穩定的成就動機和科學精神，為企業注入更多研究活力，打造共榮共享的校企聯合機制。
（二）發揮傑出跨學科/跨界導師團優勢，創新多元主體問題凝練機制
重大科學突破始于科學問題凝練，關鍵科學問題突破能夠帶來研究方向上的系列創新。科技界和産業界對凝練科學問題和技術難題負有共同責任，科研院所、高校和企業需要形成問題凝練機制的共同體。在企業、科研院所和高校科技創新資源共建共享機制基礎上，由企業家、科學家、科技戰略家和科研人員組成專家導師團隊，面向需求，聚焦于培養高端、頂尖的科技人才，引導學生共同研讨問題并給予問題分析指導，向學生滲透關鍵科學問題凝練的思維過程與形成方法，建立促進問題生成、問題遴選、問題拆解、問題聚焦的途徑與策略，通過好問題的驅動，激發學生的好奇心與想象力。導師團隊要帶領學生深度參與基礎研發與技術攻關，通過複雜問題攻關增強學生跨學科創新能力和系統思維，使學生在失敗與成功中形成求是求實的科學精神；引導學生将成功歸因于穩定因素，如能力與任務難度，将失敗歸因于不穩定因素，如運氣和努力程度，從而使得學生對未來的成功抱有更高期望，增強成就動機，最終實現科學突破，并成長為拔尖創新人才。
（三）打破産學研主體間壁壘，
構築協同合作育才生态
産學研融合服務于社會重大需求與人才培養。隻有貫通整個産學研育才鍊條，才能充分發揮好奇心與成就動機、跨學科創新能力與系統思維、家國情懷與科學精神的支架式功能。多方主體需要關聯、互動、協同，發揮高校科研主體優勢、學術引領優勢以及企業創新主體優勢，突破融合生态内各闆塊間的壁壘，以企業創新需求為動力，建立有效的合作文化和協同創新機制，規劃長期發展目标，組織激勵科學家、戰略家、企業家和拔尖學生之間的長期有效交流，為拔尖創新人才提供良好的科研實踐成長環境。高校要加強組織拔尖學生參與企業研發實踐，同時要鼓勵企業進入學校開設論壇和系列課程，激發學生的科技創新興趣與動力。
（四）滲透到基礎教育階段，
縱向貫通人才梯隊
實現頂尖科技創新人才培養向青少年科技教育延伸，将青少年科技教育作為整個科技創新人才培養鍊條的最前端，在基礎教育階段為拔尖創新人才“冒出”做好充足準備，形成對頂尖人才發現、保護、科學引導體系。
第一，加大頂尖科技後備人才的甄别力度，選拔具有研究特長、科技特長的中小學生，通過項目式、探究式學習，加強青少年的科技創新思維培養，做好科技創新人才早期培養的種子工程。
第二，打破中小學和高校之間的教育藩籬，由中小學教師和高校教師共同引導激發拔尖的中小學生對科學的濃厚好奇心，讓他們體驗高校的科研過程，培養他們發現問題、解決問題的科研思維與協作能力，引導他們相信科學、尊重科學，培養他們誠信、專注的科學态度，向他們滲透求真、求實、求是的科學精神。
第三，引導拔尖的中小學生參與産學研融合教育活動，鼓勵他們不斷提問、思考與交流、開闊眼界，保護他們的求知欲、好奇心與創造力，提高他們的動手能力。
綜上所述，拔尖創新人才的培育并非易事，需要深入探索拔尖創新人才的成長規律和培養機制。有效助力拔尖創新人才培育需要突破産學研各闆塊間的壁壘，積累企業、高校和科研院所在産學研融合育人方面的創新實踐。未來教育将在理念、模式、生态等方面更加突出學生的主體地位，将更加強調産學研有機融合，打破專業間、院系間、學校間、産學研間的邊界，讓學生在學習過程中更加享受跨學科教育與跨界知識探索的樂趣，在理論學習與創新實踐中自由馳騁。産學研融合培養拔尖創新人才将成為中國科技教育前沿的一道美麗風景線。
作者：鄭永和1、王楊春曉2、李星達1
1 北京師範大學科學教育研究院
2 北京師範大學教育學部
項目來源：國家社科基金重大項目“深入推進科技體制改革與完善國家科技治理體系研究”（21ZDA017）
本文轉載自微信公衆号科教發展研究，原載于《科教發展研究》2022年第1期