郝國(guó)成，　趙　娟，　王　巍，　王國(guó)洪

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 機(jī)械與電子信息學(xué)院，武漢 430074;2.杜克大學(xué) 數(shù)學(xué)系，NC Durham 27708 美國(guó))

0　引　言

國(guó)務(wù)院《關(guān)于深化教學(xué)改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》中指出：“高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，普遍提高大學(xué)生的人文素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)[1]?！眲?chuàng)新素質(zhì)已成為工科大學(xué)生品質(zhì)的第一構(gòu)成要件，是衡量高校教育質(zhì)量和學(xué)科水平的關(guān)鍵指標(biāo)[2]。以團(tuán)隊(duì)模式開展大學(xué)生科研活動(dòng)，是高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的有效模式之一。其優(yōu)點(diǎn)是集體智慧引領(lǐng)，分享并創(chuàng)造知識(shí)，縮短創(chuàng)新過程的時(shí)間成本，提高科研學(xué)術(shù)產(chǎn)出的效率[3-6]。但由于本科生存有課業(yè)學(xué)習(xí)、興趣愛好、社會(huì)兼職或社團(tuán)活動(dòng)等壓力，組內(nèi)成員很難做到步調(diào)一致，導(dǎo)致大學(xué)生團(tuán)隊(duì)申報(bào)項(xiàng)目時(shí)熱情高漲，中間執(zhí)行時(shí)逐漸冷卻，團(tuán)隊(duì)松散乏力，效果不佳，難繼初衷[7-8]。針對(duì)這些問題，本文提出基于 “群體智能”的“深度團(tuán)隊(duì)”建設(shè)模式，即依托群體分布式智能、基于相對(duì)固定的物理空間、導(dǎo)師子群項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、團(tuán)隊(duì)深度協(xié)作、長(zhǎng)效過程管理和多節(jié)點(diǎn)考核的“深度團(tuán)隊(duì)”模式。通過該培養(yǎng)模式，鍛煉學(xué)生在群體智能理念的引導(dǎo)下，形成深度團(tuán)隊(duì)，充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)個(gè)體的最佳優(yōu)勢(shì)，同時(shí)又互為補(bǔ)充，提高科研課題的效率，促進(jìn)學(xué)生對(duì)某一興趣點(diǎn)的縱深挖掘，強(qiáng)化學(xué)生的技術(shù)厚度，提高他們的學(xué)術(shù)理解和協(xié)作意識(shí)，進(jìn)而加快培養(yǎng)拔尖大學(xué)生的創(chuàng)新科研能力。

1　大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.1　國(guó)外高校的培養(yǎng)舉措

西方國(guó)家高校重視以團(tuán)隊(duì)模式來培養(yǎng)大學(xué)生的科研能力，推崇“興趣驅(qū)動(dòng)”，提倡“小組合作”“團(tuán)隊(duì)合作”“組織學(xué)習(xí)”和“頭腦風(fēng)暴”等理念[9-10]。19世紀(jì)初，德國(guó)洪堡與柏林大學(xué)提出了“教學(xué)與研究的統(tǒng)一”原則，提倡科研是最好的教學(xué)，開啟了本科生參與科研的嘗試[11]。20世紀(jì)初，美國(guó)根據(jù)本國(guó)實(shí)用主義傳統(tǒng)發(fā)展了洪堡模式，康奈爾大學(xué)及后來的霍普金斯大學(xué)主張開展普通教育的同時(shí)，也進(jìn)行專業(yè)教育，大學(xué)教學(xué)必然通過科學(xué)研究來喚醒和發(fā)展具有創(chuàng)造性和認(rèn)知性的精神力量[12]。美國(guó)研究型大學(xué)經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)的探索，本科生的培養(yǎng)模式從通才轉(zhuǎn)向?qū)嵱萌瞬藕蛣?chuàng)新人才[9,13-14]。美國(guó)麻省理工(MIT)學(xué)院創(chuàng)立本科生研究機(jī)會(huì)計(jì)劃“The Undergraduate Research Opportunities Program”(UROP)，率先使本科生參與科研制度化。MIT每年有2 500多名學(xué)生參與該計(jì)劃，該校已畢業(yè)本科生在4年學(xué)習(xí)期間幾乎至少1次參加過這一計(jì)劃[15]。斯坦福大學(xué)推行“The Stanford Undergraduate ResearchOpportunities”(URO)計(jì)劃，強(qiáng)調(diào)本科生參與研究工作是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要一環(huán)。這個(gè)計(jì)劃體現(xiàn)了斯坦福大學(xué)的教學(xué)精髓及本科生教育的核心：為科研機(jī)構(gòu)培養(yǎng)未來的精英。URO鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成研究項(xiàng)目，為學(xué)生直接參與研究機(jī)構(gòu)的工作提供機(jī)會(huì)。學(xué)校專門設(shè)立基金，資助本科生進(jìn)行學(xué)術(shù)研究和開展實(shí)踐以完成畢業(yè)論文。該計(jì)劃中每年有200名本科生被授予校長(zhǎng)獎(jiǎng)學(xué)金，并獲得3 000美元用于下一學(xué)年的學(xué)術(shù)研究[15]。杜克大學(xué)設(shè)立了本科生科研支持辦公室(Undergraduate Research Support Office)，負(fù)責(zé)本科生科研管理，包括制定政策、審批項(xiàng)目、發(fā)布科研需求信息及成果展覽等。同時(shí)推出暑期pSearch項(xiàng)目，旨在培養(yǎng)本科生的初步科研技能[16]。筆者訪學(xué)所在的杜克大學(xué)西校區(qū)Gross Hall，設(shè)立了IID(Information Initiative at Duke)中心，常年推出面向大學(xué)生的5 000美金項(xiàng)目資助計(jì)劃，用于本科生深度參與各項(xiàng)目的開發(fā)活動(dòng)。美國(guó)高校對(duì)本科生參與科研，普遍持開放和支持的態(tài)度，并相應(yīng)的出臺(tái)了各具特點(diǎn)的支撐計(jì)劃。

1.2　國(guó)內(nèi)高校的培養(yǎng)現(xiàn)狀

清華大學(xué)于1996年開始在國(guó)內(nèi)率先開展旨在培養(yǎng)本科生科研創(chuàng)新能力的SRT計(jì)劃，每年的SRT立項(xiàng)數(shù)已經(jīng)超過1 000項(xiàng)，60%以上的本科生在讀期間參加了一項(xiàng)或以上的SRT項(xiàng)目，其核心理念為：通過循序漸進(jìn)的實(shí)踐過程，激發(fā)創(chuàng)新志趣，提升創(chuàng)新勇氣，加強(qiáng)創(chuàng)新能力[17-19]。浙江大學(xué)于1998年實(shí)施大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃(SRTP)，參與該項(xiàng)目人數(shù)占同年級(jí)人數(shù)的2/3以上，其教育理念為“以人為本，整合培養(yǎng)、求是創(chuàng)新、追求卓越”[20-21]。桂林電子科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)試行導(dǎo)師項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)組建學(xué)生團(tuán)隊(duì)，為團(tuán)隊(duì)提供物理空間場(chǎng)地，研究的課題分為教師提供的探索型、工程應(yīng)用型和校內(nèi)資助項(xiàng)目[22]。南京理工大學(xué)“虛擬現(xiàn)實(shí)與軍用仿真實(shí)驗(yàn)室”將各類縱向和橫向項(xiàng)目，分解為難度系數(shù)不同的子課題，每年組建4～5支大學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，該實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人認(rèn)為培養(yǎng)效果較好[23]。

由以上分析可以看出，國(guó)內(nèi)外高校在思想認(rèn)識(shí)上，一致認(rèn)為引導(dǎo)本科生積極參加科研活動(dòng)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的重要途徑。就我國(guó)多數(shù)高校目前現(xiàn)狀而言，自上而下或自下而上的組建大學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)，建立大學(xué)生參與科研的持續(xù)機(jī)制是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。

1.3　現(xiàn)實(shí)困境

美國(guó)一流大學(xué)在本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面最明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，是使其大學(xué)生有機(jī)會(huì)參與科學(xué)研究，不斷地站在新知識(shí)的前沿。高校本科生科研團(tuán)隊(duì)的建設(shè)與管理是高等教育快速發(fā)展形勢(shì)下的新課題，需要引起我們思想上的高度重視。團(tuán)隊(duì)的建設(shè)過程又是一個(gè)動(dòng)態(tài)的發(fā)展過程，不同階段、不同時(shí)期可能需要做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。但同時(shí)必須看到，相較于國(guó)外高等教育對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)舉措，國(guó)內(nèi)高等教育體系，無論觀念意識(shí)還是教學(xué)方式都相對(duì)落后、發(fā)展較晚且執(zhí)行過程有所欠缺[24-25]。我們對(duì)于大學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)還不夠科學(xué)，亟待完善，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1) 被動(dòng)應(yīng)試教育，缺少實(shí)踐磨練。在目前來看，高校課程應(yīng)試模式有其存在的必要性，尤其對(duì)于一些專業(yè)基礎(chǔ)課程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生構(gòu)建扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)體系。但對(duì)于理工科的專業(yè)課程，大部分專業(yè)仍采用課堂灌輸，配合較少學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)的死記硬背，缺乏實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)，很大程度停留在紙上談兵。對(duì)于很多被動(dòng)學(xué)習(xí)的大學(xué)生而言，高分就是導(dǎo)向，保研、就業(yè)、出國(guó)都靠學(xué)分績(jī)點(diǎn)，至于是否透徹的理解專業(yè)知識(shí)，變得不是那么重要。這種制度下培養(yǎng)的大學(xué)生，因缺少理論轉(zhuǎn)換實(shí)踐的訓(xùn)練而弱化了“出廠賦值”，欠缺特色，眼高手低，不能滿足學(xué)術(shù)科研以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)高層次人才的需求。

(2) 注重申報(bào)結(jié)題，疏于過程管理。基于各種壓力，高校更注重“學(xué)術(shù)卓越”，基金、論文、專利、獲獎(jiǎng)等是管理者心中永恒的痛點(diǎn)，這些容易量化的指標(biāo)可以迅速地提升學(xué)校發(fā)展的顯性地位?！敖虒W(xué)卓越”“以學(xué)生為本”等口號(hào)，喊得越響，可能心里就越不重視，或僅僅是嘴上重視，抑或很重視，實(shí)際辦法不多，投入不夠。于是造成了與學(xué)生相關(guān)的各種實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目，只是申報(bào)時(shí)熱熱鬧鬧，結(jié)題時(shí)拉拉橫幅，PPT走走過場(chǎng)。至于中間過程，無人去管。究其原因，除了管理者思想根源上的天然傾斜，也跟具體操作環(huán)節(jié)有關(guān)。由于缺少面向?qū)W生的平臺(tái)依托，缺少長(zhǎng)效負(fù)責(zé)老師，進(jìn)而導(dǎo)致只注重申報(bào)，忽略中間過程管理，虎頭蛇尾，潦草結(jié)題等流于形式的現(xiàn)象，難以將培養(yǎng)舉措落于實(shí)處，與提高大學(xué)生綜合素質(zhì)的初衷相悖。

(3) 缺乏專業(yè)引領(lǐng)，團(tuán)隊(duì)松散短暫。大學(xué)生組建科研團(tuán)隊(duì)的時(shí)機(jī)多在大二和大三，此時(shí)已有了初步的專業(yè)認(rèn)知和理解，有了更進(jìn)一步提高自己和融入學(xué)科的愿望。但目前本科生大多僅憑個(gè)人興趣茫然求索，缺乏專業(yè)指導(dǎo)老師的引導(dǎo)，缺少研究生的傳幫帶。即使組成了臨時(shí)團(tuán)隊(duì)，也多數(shù)較為松散，協(xié)作不充分，沒有固定研究場(chǎng)所，實(shí)驗(yàn)條件和軟硬件環(huán)境不足，缺乏后勁，很難持續(xù)。

1.4　解決思路

如何通過構(gòu)建穩(wěn)定且持續(xù)的大學(xué)生團(tuán)隊(duì)，進(jìn)而培養(yǎng)拔尖大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，是國(guó)內(nèi)外高等教育共同關(guān)注的熱點(diǎn)問題，它直接關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和創(chuàng)新型國(guó)家的建設(shè)[9]。針對(duì)上述存在的3個(gè)問題，本文提出一種基于“群體智能”思路的“深度團(tuán)隊(duì)”建設(shè)模式：通過科研項(xiàng)目子群驅(qū)動(dòng)，借鑒群體智能的團(tuán)隊(duì)構(gòu)建原則，招募并組建學(xué)生團(tuán)隊(duì)。該模式實(shí)行項(xiàng)目群組驅(qū)動(dòng)、固定物理空間、團(tuán)隊(duì)靈活協(xié)作、長(zhǎng)效過程管理和多節(jié)點(diǎn)考核的培養(yǎng)改革方案，充分利用團(tuán)隊(duì)自身的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，著力培養(yǎng)拔尖大學(xué)生的創(chuàng)新思維意識(shí)和實(shí)踐能力，通過團(tuán)隊(duì)成員的深度合作與個(gè)性發(fā)展，達(dá)到或促進(jìn)本科生科研能力的提高。

2　群體智能

2.1　群體智能的組織原則

群體智能是指?jìng)€(gè)體的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)通過局部環(huán)境或彼此的交互、匯聚并涌現(xiàn)出來的功能一致的集體行為[26]。群體智能的特點(diǎn)是最小智能但自治的個(gè)體利用個(gè)體與個(gè)體和個(gè)體與環(huán)境的交互作用實(shí)現(xiàn)分工協(xié)作、整體目標(biāo)一致的分布式控制模式，并具有自組織、可擴(kuò)展性、健壯性等特性[27]。群體智能的發(fā)揮在于其自身的5條基本原則。

(1) 鄰近原則(Proximity Principle)。群體能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的空間和時(shí)間計(jì)算，團(tuán)隊(duì)個(gè)體可根據(jù)整體的進(jìn)度，來估計(jì)個(gè)人負(fù)擔(dān)部分的完成時(shí)間和效率，并且需要固定的物理空間支撐鄰近原則。

(2) 品質(zhì)原則(Quality Principle)。群體能夠響應(yīng)環(huán)境中的品質(zhì)因子，即優(yōu)質(zhì)個(gè)體的發(fā)展會(huì)帶動(dòng)和促進(jìn)其他后進(jìn)個(gè)體的進(jìn)步，具有明顯的群體示范作用，提高團(tuán)隊(duì)的尋優(yōu)效率。

(3) 多樣性反應(yīng)原則(Principle of Diverse Response)。群體的行動(dòng)范圍不應(yīng)該太窄，個(gè)體的獨(dú)立思維會(huì)促進(jìn)團(tuán)隊(duì)的發(fā)散性觸角，幫助群體獲得更多更優(yōu)解的可能性。

(4) 穩(wěn)定性原則(Stability Principle)。群體不應(yīng)在每次環(huán)境變化時(shí)都改變自身的行為，團(tuán)隊(duì)意見具有民主集中的特點(diǎn)，群體執(zhí)行路線取決于集體的意志，在一定程度上避免了個(gè)人認(rèn)識(shí)的不足，集思廣益的團(tuán)隊(duì)模式，輔以團(tuán)隊(duì)老師和研究生的指導(dǎo)，減少團(tuán)隊(duì)執(zhí)行任務(wù)的彎路，具有較好的魯棒性特點(diǎn)。

(5) 適應(yīng)性原則(Adaptability Principle)。在所需代價(jià)不太高的情況下，群體能夠在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候改變自身的行為?？梢愿鶕?jù)任務(wù)的進(jìn)展、關(guān)鍵技術(shù)問題的解決程度、團(tuán)隊(duì)成員的臨時(shí)更迭等問題，隨時(shí)調(diào)整團(tuán)隊(duì)執(zhí)行計(jì)劃，保障團(tuán)隊(duì)任務(wù)的順利進(jìn)行。

2.2　群體智能的團(tuán)隊(duì)特點(diǎn)

群體智能的5個(gè)基本原則與本科生科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)相結(jié)合，可使團(tuán)隊(duì)具備4個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。

(1) 強(qiáng)魯棒性。團(tuán)隊(duì)合作具有良好的魯棒性，群體中的每個(gè)個(gè)體都能夠適應(yīng)一定的“突發(fā)狀況”，不會(huì)由于某一個(gè)或幾個(gè)成員出現(xiàn)故障而影響群體對(duì)整個(gè)問題的求解。

(2) 低個(gè)體開銷。群體中每個(gè)個(gè)體的能力或遵循的行為規(guī)則非常簡(jiǎn)單，因而群體智能的實(shí)現(xiàn)比較方便，具有簡(jiǎn)單性的特點(diǎn)?；谌后w智能可以降低個(gè)人的精力開銷、時(shí)間成本等。

(3) 易擴(kuò)充性。由于群體智能可以通過非直接通信的方式進(jìn)行信息的傳輸與合作，因而隨著個(gè)體數(shù)目的增加，通信開銷的增幅較小。因此，它具有較好的團(tuán)隊(duì)擴(kuò)充性，減少個(gè)體成員的增減對(duì)團(tuán)隊(duì)整體的影響。

(4) 可自組織性。群體表現(xiàn)出來的復(fù)雜行為是通過簡(jiǎn)單個(gè)體的交互過程突現(xiàn)出來的智能(Emergent Intelligence)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員的深度參與提升了整體的自我驅(qū)動(dòng)，利于團(tuán)隊(duì)及時(shí)調(diào)整，自動(dòng)校正。

3　構(gòu)建群體智能的“深度團(tuán)隊(duì)”模式

3.1　深度團(tuán)隊(duì)的構(gòu)建思想

“深度團(tuán)隊(duì)”培養(yǎng)模式的核心思想是如何在實(shí)踐中培養(yǎng)拔尖大學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)和科研能力。將“群體智能”屬性特點(diǎn)與團(tuán)隊(duì)構(gòu)建結(jié)合起來，形成有實(shí)際成效的“深度團(tuán)隊(duì)”，該模式對(duì)本科生參與科研，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)具有積極作用?；谌后w智能的“深度團(tuán)隊(duì)”模式包括：基于鄰近和品質(zhì)原則的固定物理空間、基于穩(wěn)定原則的項(xiàng)目子群驅(qū)動(dòng)、基于多樣性反應(yīng)原則的團(tuán)隊(duì)深度協(xié)作，以及基于適應(yīng)性原則的長(zhǎng)效過程管理和多節(jié)點(diǎn)考核等4個(gè)主要方面。該培養(yǎng)模式具有長(zhǎng)期性、延續(xù)性和師生緊密聯(lián)系等特點(diǎn)，屬于開放式的培養(yǎng)過程。該改革模式的特點(diǎn)在于科研項(xiàng)目的衍生分解、學(xué)生團(tuán)隊(duì)的靈活組建以及節(jié)點(diǎn)考核措施的有機(jī)結(jié)合。實(shí)施要點(diǎn)包括：項(xiàng)目分解立題、宣傳招募學(xué)生、前期基礎(chǔ)技能培訓(xùn)、項(xiàng)目實(shí)施過程、師生答疑、茶話討論、技術(shù)支撐、PPT節(jié)點(diǎn)考核展示、報(bào)告撰寫、創(chuàng)新性提煉、論文提綱起草等環(huán)節(jié)。在該模式的實(shí)踐培養(yǎng)過程中，對(duì)團(tuán)隊(duì)大學(xué)生進(jìn)行通用且專精的訓(xùn)練，通過科研實(shí)施過程循序漸進(jìn)地培養(yǎng)科研興趣、激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)和鍛煉動(dòng)手能力。

3.2　基于鄰近和品質(zhì)原則的固定物理空間

“深度團(tuán)隊(duì)”在于緊密的任務(wù)銜接、成員關(guān)聯(lián)、物理空間以及由此衍生的系列協(xié)同鏈條。本科生科研團(tuán)隊(duì)的構(gòu)建，大家關(guān)注較多的是軟環(huán)境的保障，如課題級(jí)別、創(chuàng)新大小、經(jīng)費(fèi)支撐、成員結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)條件、精力投入等，往往忽略了成員的同時(shí)在線問題。團(tuán)隊(duì)的成效更取決于泡在一起時(shí)間的長(zhǎng)短，是否能更長(zhǎng)時(shí)間的同時(shí)出現(xiàn)在一個(gè)桌子前，圍繞團(tuán)隊(duì)課題和各自分解的任務(wù)，共同推動(dòng)。這就非常需要有一個(gè)團(tuán)隊(duì)共同使用的固定物理空間，俗稱團(tuán)隊(duì)工作間或工作臺(tái)。全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是這種模式的體現(xiàn)，3人小組在4天3夜的通力合作下，完成良好功能性的作品，與圍繞在一個(gè)桌子前的深度合作是分不開的。很難想象團(tuán)隊(duì)成員很難見面，或者沒有固定場(chǎng)所，儀器、資料、實(shí)驗(yàn)板、元器件、筆記以及一些隨手記錄的想法都無法有效放置和保存，更談不上任務(wù)開展的延續(xù)性了。

群體智能的鄰近和品質(zhì)原則可以促進(jìn)關(guān)鍵信息共享和問題交流討論。團(tuán)隊(duì)成員通過固定物理空間的長(zhǎng)期集中，成員之間面對(duì)面的交流討論，及時(shí)通報(bào)各自負(fù)責(zé)的任務(wù)進(jìn)度，再根據(jù)個(gè)人課業(yè)的必修情況，及時(shí)調(diào)整個(gè)體的精力分配，盡量與團(tuán)隊(duì)整體協(xié)同一致?；卩徑瓌t的固定物理空間提供了交流的順暢和及時(shí)性。群體智能的品質(zhì)原則更是基于固定物理空間的體現(xiàn)，群體能夠響應(yīng)環(huán)境中的品質(zhì)因子，即優(yōu)質(zhì)個(gè)體的發(fā)展會(huì)帶動(dòng)和促進(jìn)其他后進(jìn)個(gè)體的進(jìn)步，具有明顯的群體示范作用，提高團(tuán)隊(duì)的尋優(yōu)效率。榜樣的力量是強(qiáng)大的，會(huì)給團(tuán)隊(duì)注入強(qiáng)大的信心和堅(jiān)持的力量，也會(huì)在技術(shù)路線上提供有意義的參考。“一張桌子”的需求放在“深度團(tuán)隊(duì)”建設(shè)的首位，體現(xiàn)了它的重要性。然而在現(xiàn)實(shí)中也是有難度的，在研究生位置都是緊缺的條件下，本科生團(tuán)隊(duì)還要空間，談何容易！但要想將本科生團(tuán)隊(duì)打造成有效率的“深度”模式，要盡可能想辦法為其提高固定的物理空間，促進(jìn)其鄰近和品質(zhì)原則的發(fā)揮，這也是有成效團(tuán)隊(duì)建設(shè)的前提。

3.3　基于穩(wěn)定原則的項(xiàng)目子群驅(qū)動(dòng)

群體智能的穩(wěn)定原則是指群體不應(yīng)在每次環(huán)境變化時(shí)都改變自身的行為。團(tuán)隊(duì)意見具有民主集中的特點(diǎn)，群體執(zhí)行路線取決于集體的意志，在一定程度上避免了個(gè)人認(rèn)識(shí)的不足。集思廣益的團(tuán)隊(duì)模式，輔以團(tuán)隊(duì)老師和研究生的指導(dǎo)，減少團(tuán)隊(duì)執(zhí)行任務(wù)的彎路，具有較好的魯棒性特點(diǎn)。學(xué)生根據(jù)興趣自選或者突發(fā)奇想，往往由于缺乏調(diào)研和文獻(xiàn)梳理，多數(shù)不了了之。而教師的在研項(xiàng)目，具有良好的可持續(xù)性，且有一定的創(chuàng)新意義或?qū)嵺`應(yīng)用。這種帶著明確任務(wù)目標(biāo)的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)是本科生團(tuán)隊(duì)建設(shè)的良好抓手，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的平臺(tái)載體。在實(shí)踐中，團(tuán)隊(duì)教師將科研項(xiàng)目逐層分解，形成項(xiàng)目子群。將高難度的復(fù)合題目層層分解為低難度的子題目，將多目標(biāo)降維到單目標(biāo)，使學(xué)生能夠迅速地抓住題目關(guān)鍵點(diǎn)，盡早激發(fā)學(xué)生興趣，降低起步門檻，減少開始期的茫然階段。

穩(wěn)定且可持續(xù)的項(xiàng)目衍生驅(qū)動(dòng)，可解決本科生團(tuán)隊(duì)的松散問題，也可以規(guī)范學(xué)生的科研行為。該模式可使學(xué)生細(xì)化目標(biāo)，確立依托主軸，精力集中，提高效率，使團(tuán)隊(duì)具有強(qiáng)魯棒性。

3.4　基于多樣性反應(yīng)原則的團(tuán)隊(duì)深度協(xié)作

群體智能的多樣性反應(yīng)原則是指群體有非受限的行動(dòng)范圍，可以在一定程度上充分發(fā)揮個(gè)體的行為軌跡，即團(tuán)隊(duì)成員的獨(dú)立思維會(huì)促進(jìn)團(tuán)隊(duì)的發(fā)散性觸角，幫助群體獲得更多更優(yōu)解的可能性。

實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)的深度協(xié)作，首先需要構(gòu)建緊密的團(tuán)隊(duì)。大學(xué)生“深度團(tuán)隊(duì)”應(yīng)由本科生、研究生和教師三部分組成，其中以本科生為核心，教師為主要指導(dǎo)，研究生為技術(shù)輔助，形成具有階梯性和互補(bǔ)性特點(diǎn)的高效團(tuán)隊(duì)。深度團(tuán)隊(duì)需要具備“靈活”協(xié)作的特點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)成員之間的人員更替、任務(wù)分配、內(nèi)容互換、暫停后補(bǔ)、假期快進(jìn)等方面的伺機(jī)變化，是基于時(shí)間、人員和任務(wù)的靈活協(xié)作。指導(dǎo)教師是整個(gè)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的關(guān)鍵，一般最好是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或骨干參與者，切忌團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)教師僅僅是掛名指導(dǎo)。研究生在團(tuán)隊(duì)中起到“傳幫帶”的作用，除了提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，還可以作為本科生與指導(dǎo)教師之間的橋梁，幫助營(yíng)造開放的文化氛圍，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)形成良好的人文關(guān)懷與互信。由于團(tuán)隊(duì)成員構(gòu)成的開放性和多樣性，各自從不同的認(rèn)知視角分析問題，可以較好地激發(fā)群體智能的多樣性反應(yīng)原則，促使團(tuán)隊(duì)任務(wù)的順利開展。

3.5　基于適應(yīng)性原則的長(zhǎng)效管理和多節(jié)點(diǎn)考核

群體智能的適應(yīng)性原則是指在所需代價(jià)不太高的情況下，群體能夠在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候改變自身的行為以適應(yīng)整體的環(huán)境變化?；谶m應(yīng)性原則的團(tuán)隊(duì)建設(shè)則可以根據(jù)任務(wù)的進(jìn)展、關(guān)鍵技術(shù)問題的解決程度、團(tuán)隊(duì)成員的臨時(shí)更迭等問題，隨時(shí)調(diào)整團(tuán)隊(duì)執(zhí)行計(jì)劃，保障團(tuán)隊(duì)任務(wù)的順利進(jìn)行。通過建立穩(wěn)定的長(zhǎng)效管理機(jī)制和有目的的“多節(jié)點(diǎn)考核”，來評(píng)價(jià)團(tuán)隊(duì)的有效進(jìn)度。長(zhǎng)效管理和多節(jié)點(diǎn)考核有機(jī)結(jié)合，設(shè)置分步考查，保障大學(xué)生團(tuán)隊(duì)的穩(wěn)定和有序。

節(jié)點(diǎn)考核的選擇具有多樣性，可以基于團(tuán)隊(duì)成員個(gè)體的橫向考核，著眼于了解和評(píng)估大學(xué)生的各種平行能力，例如：基礎(chǔ)能力、文獻(xiàn)能力、實(shí)驗(yàn)操作能力等；也可進(jìn)行基于項(xiàng)目進(jìn)展的縱向考核，重點(diǎn)考查項(xiàng)目的進(jìn)度和執(zhí)行情況。考核的形式可以多樣化，如采用周、月、季、學(xué)期相結(jié)合的定期匯報(bào)形式，也可根據(jù)課題需要隨時(shí)予以安排。每周由不同小組輪流主持報(bào)告，將前一階段的學(xué)習(xí)、研究?jī)?nèi)容、進(jìn)展進(jìn)行展示，既包括團(tuán)隊(duì)總體的實(shí)施情況，也涉及每個(gè)成員的工作量和瓶頸問題，抑或提出自己的想法進(jìn)行集體討論。通過師生組會(huì)，及時(shí)調(diào)整各階段的實(shí)施計(jì)劃，保證項(xiàng)目順利有效的開展。引入獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，對(duì)于考核優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)和個(gè)人，予以適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)，通過心理效應(yīng)來增強(qiáng)學(xué)生的滿足感，進(jìn)而激勵(lì)自我進(jìn)步的內(nèi)在要求。

4　深度團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)實(shí)踐

4.1　培養(yǎng)成效

作者依托國(guó)家自然科學(xué)基金、博士后基金、湖北省自然科學(xué)基金、武漢市科技攻關(guān)項(xiàng)目等建設(shè)項(xiàng)目子群，嘗試組織了5個(gè)拔尖學(xué)生的科研小團(tuán)隊(duì)。將科研項(xiàng)目衍生為系列子群課題：背景綜述、機(jī)理研究、數(shù)據(jù)分析、算法實(shí)驗(yàn)?zāi)M、算法設(shè)計(jì)、傳感器仿真、硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)備集成、非平穩(wěn)數(shù)據(jù)的時(shí)頻分析等。其特點(diǎn)是，研究目標(biāo)明確單一，技術(shù)路線可行性強(qiáng)。截至目前，5個(gè)團(tuán)隊(duì)都取得了較好的成績(jī)：保研5人、申請(qǐng)和授權(quán)國(guó)內(nèi)發(fā)明專利6項(xiàng)、授權(quán)實(shí)用新型專利3項(xiàng)，已發(fā)表EI期刊文章3篇，團(tuán)隊(duì)學(xué)生申請(qǐng)到的實(shí)驗(yàn)開放基金4項(xiàng)、“國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”3項(xiàng)(1項(xiàng)重點(diǎn)資助，2項(xiàng)一般資助)。這些產(chǎn)出對(duì)于大學(xué)生而言，具有較好的鍛煉價(jià)值和指向意義。

4.2　深度團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)模式的優(yōu)點(diǎn)

通過本模式的培養(yǎng)實(shí)踐，團(tuán)隊(duì)成員在個(gè)人技能提高的同時(shí)，加深了對(duì)專業(yè)知識(shí)群的理解，豐滿了科研認(rèn)識(shí)，也收獲了協(xié)作經(jīng)驗(yàn)、成就感和友誼?；谌后w智能的深度團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)模式，符合專業(yè)大類教學(xué)的現(xiàn)狀且符合循序漸進(jìn)的科學(xué)發(fā)展思路，為本科教學(xué)和科研作有益的探討。該培養(yǎng)模式的優(yōu)點(diǎn)有:①培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，崇尚科研的興趣，體驗(yàn)探索未知帶來的成就感。②通過小組成員之間的平等交流和自由討論，促進(jìn)學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，有利于大學(xué)生主動(dòng)的豐滿知識(shí)結(jié)構(gòu)。③通過團(tuán)隊(duì)的凝聚來推動(dòng)個(gè)體的前進(jìn)，分工的精細(xì)化和彼此功能的銜接要求，驅(qū)使團(tuán)隊(duì)成員必須不斷地完善個(gè)人所承擔(dān)的任務(wù)，有利于培養(yǎng)大學(xué)生獨(dú)立自主的創(chuàng)新能力，意識(shí)到有效協(xié)作與主動(dòng)配合是團(tuán)隊(duì)科研成功的關(guān)鍵。④有利于師生間的良性互動(dòng)與激勵(lì)，營(yíng)造良好的團(tuán)隊(duì)氛圍。⑤促進(jìn)教師教學(xué)與科研的延續(xù)和開展。⑥良好的榜樣示范作用，有助于帶動(dòng)低年級(jí)同學(xué)參與科研。

5　結(jié)　語

《國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃指南》和《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》提出了建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的戰(zhàn)略決策，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)和提高拔尖大學(xué)生的創(chuàng)新科研能力愈加重要[28]。高校應(yīng)充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，引入資源，挖掘資源，整合資源，充分調(diào)動(dòng)更多的本科生參與科研，充分意識(shí)到參與科研是本科生提高自身創(chuàng)新能力與綜合素養(yǎng)的必由之路[24-25]。基于群體智能的“深度團(tuán)隊(duì)”模式，是以教師科研項(xiàng)目和學(xué)生獨(dú)立科研立項(xiàng)為依托，通過項(xiàng)目子群驅(qū)動(dòng)、團(tuán)隊(duì)靈活協(xié)作、固定物理空間、長(zhǎng)效過程管理和多節(jié)點(diǎn)考核，建立導(dǎo)師負(fù)責(zé)制的拔尖大學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)。完成課題的同時(shí)，提高學(xué)生的硬件開發(fā)、軟件編程、算法設(shè)計(jì)、文獻(xiàn)梳理、文檔歸納、論文寫作等素養(yǎng)，有所側(cè)重的提高拔尖大學(xué)生的獨(dú)立創(chuàng)新科研能力。

“深度團(tuán)隊(duì)”培養(yǎng)模式的意義在于鼓勵(lì)拔尖大學(xué)生“深度”參與課題團(tuán)隊(duì)，依靠集體的智慧促進(jìn)學(xué)業(yè)和科研，對(duì)本科生創(chuàng)新能力、合作意識(shí)、綜合能力培養(yǎng)有積極作用?！吧疃葓F(tuán)隊(duì)”培養(yǎng)模式，有利于學(xué)生開闊思路、掌握技能、增強(qiáng)信心，更快地適應(yīng)社會(huì)需求。通過教師的積極參與，逐漸淡化純粹的教學(xué)與科研界線，促進(jìn)教學(xué)與科研互惠相長(zhǎng)。該模式是現(xiàn)行高校教學(xué)體制下的有益探索，能夠促進(jìn)“課堂內(nèi)外結(jié)合，興趣與專業(yè)相輔，學(xué)習(xí)與科研并舉，學(xué)生與教師互動(dòng)”，利于建立良性的大學(xué)生學(xué)習(xí)與科研的良性生態(tài)系統(tǒng)，更好的促進(jìn)拔尖大學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新素養(yǎng)的提高。

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