本科生中的“科創英才”是如何“煉成”的？
——情境學習理論的視角

申 超，姚 超

（1.天津大學教育學院，天津 300354；2.浙江理工大學國際教育學院，浙江杭州 310018）

一、問題的提出

隨著國際競爭的日趨激烈，我國越來越重視拔尖創新人才的超前開發與培養。以《基礎學科拔尖學生培養試驗計劃》和《基礎學科拔尖學生培養2.0計劃》的頒布為契機，我國各高水平研究型大學日益重視對本科生開展科創訓練，并鼓勵其攀登學術高峰。在這一背景下，一批本科生中的佼佼者脫穎而出，取得了令人刮目相看的科創成果，這在一定程度上為我們超前培養拔尖創新人才提供了實踐證明。本研究將關注點聚焦于我國工科本科生中的佼佼者，將那些在工程相關領域發表有一定數量和級別的學術論文、獲有授權專利或科創競賽獎項的本科生群體暫簡稱為“科創英才”，擬對其成才的過程（即大學的相關培養過程）進行探究。前人的研究通常很少聚焦到工科領域的這一特殊本科生群體，大多會將包括工科在內的其他各學科領域的這類本科生籠統地稱為“本科拔尖創新人才”。在這方面，前人的相關研究主要圍繞大學如何為培養本科拔尖創新人才創造適宜的制度環境而展開[1-5]，特別是在大學該如何促進本科生科研方面，提出了不少有價值的建議[6-12]，并對影響本科創新人才培養的有關因素進行了實證調查[13-14]。這些研究為探索我國本科拔尖創新人才的成長之道提供了不少有益的理論啟發，但是，由于這些研究大多強調高校應如何為本科生創建有關適宜其創新的制度環境，卻在一定程度上忽略了在我國大學已經日臻完善的相關利好制度或環境中，那些“科創英才”們作為行動者，是如何通過與有關制度與環境的相互作用，實現從普通學生向精英學生的身份轉變的。加之，已有茨格勒的經典研究認為，個體能否成長為拔尖人才是一個復雜的主體行動選擇過程[15]。因此，本研究擬探討在我國大學現有的培養條件或情境下，這部分本科生到底是如何通過自主的學習行動與選擇，逐漸成長為科創英才的？是什么原因促成了他們向科創英才的轉變？

二、理論視角：情境學習理論

目前來看，本科生中的“科創英才”還是本科生中的少數群體，他們所經受的學習歷程必然與大多數學生群體不同。結合大學科創活動的實際情況，我們認為，在解析這部分本科生的學習過程時，被公認為有著人類學取向的情境學習理論具有獨特的理論價值。情境學習理論認為學習是情境性活動，是整體的、不可分的社會實踐，學習者就是社會實踐的參與者，學習就是學習者在實踐共同體中合法的邊緣性參與[16]。其中，合法是指新手獲得了進入實踐共同體的“資格”，有了這樣的“資格”才會被共同體其他成員所接納，并“參與”實踐活動[17]。邊緣性意味著多元化、多樣性，或多或少地參與其中，邊緣性參與和充分參與相對[16]。實踐共同體是一個活動系統，其中參與者可以共享他們對該活動系統的理解，學習的過程也就可以看作是具有共享的文化歷史背景和真實任務的學習者（即共同體成員），在實踐共同體中沿著旁觀者、參與者到成熟實踐的示范者的軌跡前進的過程，即從合法的邊緣性參與者逐步到共同體中的核心成員，從新手到專家的過程[16]。工科生在科創方面的學習行為常需要在大學所創設的有關科創共同體的實踐活動（而非常規的課堂學習）中具體展開，因此，從情境學習的理論視角來分析其學習和成長的過程具有理論適切性。在其啟發下，我們可以把本科生科創英才的成長過程看作是作為學習者的他們在有關科創活動共同體中合法的邊緣性參與的過程。因此，對其成才過程及原因的解讀，也就可以從其是如何進入科創共同體，如何通過與共同體成員的互動，逐步成長為科創英才的角度而展開。受情境學習理論視角的啟發，在解析本科生科創英才的成長即學習過程時，筆者著重關注了其在進入科創共同體后，是如何從邊緣性地到相對充分地參與有關科創活動的具體過程，并將其劃分為了若干階段，主要通過敘述的方式呈現之。在此基礎上，筆者還對這類本科生成才背后的原因進行了分析，并從多角度對這一過程進行反思，提出相關培養建議。

三、研究設計

（一）研究對象的選取

根據當前我國大學工科領域本科生所取得的科技成就表現及其獎勵類型，本研究將科創英才的身份標簽進一步操作化為：以第一或第二作者身份在SCI等中外文核心期刊發表1 篇以上學術論文、獲得1 項以上授權專利①或所在團隊取得省部級以上科創競賽②獎項的工科生。

表1 本科生科創英才各階段科創成果產出數量一覽表

本研究在我國一所以工科見長的研究型大學（兼具“211”“985”“雙一流”等多種身份標識）進行，該校工科類專業數量多、覆蓋面廣，在第四輪教育部學科評估中，有14個學科進入A 類，專業特色突出，師資力量雄厚。筆者先從該校設置的“學生科學獎”的歷年獲獎名單中篩選符合標準的本科生，然后以滾雪球抽樣的策略，逐漸擴大研究對象的范圍，并進行訪談調研。研究以理論飽和度為準則確定樣本數量，共訪談36 人，其中22 人為本研究定義下的“科創英才”，14 人為對其有重要影響的教師和同學，得到50余萬字的訪談轉錄稿。22 位“科創英才”幾乎在開展科創活動前均有讀研的意向，而他們在本科畢業后，也都無一例外地獲得了繼續讀研的機會，其中，有11 位同學在國內保送讀研，有8 位同學赴國（境）外讀研，還有3 位同學在國內考研成功。本研究以S 代表學生，T 代表教師，學生按專業類別進行順序編號，此編號唯一，教師與學生編號一一對應，若同一教師指導多位學生，則教師編號為T（學生編號1）/（學生編號2）/…，若采訪同一學生的不同指導教師，則用T（學生編號）-1 和T（學生編號）-2 加以區分。例如：T17/22 表示同時指導過S17 和S22 的教師，T11-1 表示指導S11 的其中一個教師。

（二）研究方法及其可能的局限

本研究采用質性研究的范式，主要通過訪談法搜集資料，以“你是如何一步一步取得如今的科創成果的”為主問題，引導訪談對象講述自己科創經歷中的關鍵性事件和人物，同時輔以必要的追問。資料的分析主要采用歸納的方式進行。在研究對象的選取上，我們幾乎覆蓋了工程領域常見的機械、化工、建工、材料、環境、電氣、計算機等各個專業大類。同時，為了保證資料的準確性，我們也訪談了對其科研活動有重要影響的老師或同學，以實現多個主體、多方信息源的相互印證，最大限度提升研究的有效性。盡管本研究聚焦于工程學科領域的科創英才，但是筆者認為對于以實驗為主要研究方法的自然科學領域本科拔尖創新人才，本研究的成果也有一定的可推廣性。但是，當其在其他學科領域、不同層次和類型的學校及跨國情境中進行推廣時則需謹慎考量。

四、研究結果

通過對研究資料進行反復閱讀、編碼和歸納，我們發現工科領域的本科生科創英才在成長過程中存在著較為明顯的群體分化現象。一類學生以學術論文為主要成就，另一類學生則以科創競賽獎和授權專利為主要成就。后者常兼有競賽和專利成就可能是因為，工程學科領域本科生的科創競賽獲獎常常需依托競賽過程中的技術創新，而專利類成果大多也通過技術轉化而實現（盡管其也可依托實驗成果進行理論轉化），這與以技術創新為主的科創競賽具有契合性。因此，我們發現，有科創競賽獎的本科生常常會將其競賽成果轉化為授權專利。為此，下文擬將本研究中的本科生科創英才分為“實驗-論文”型和“競賽-專利”型兩類，分別描繪和闡釋其各具特色的學習與成長過程。與此同時，需要特別指出的是，在研究過程中，我們也發現有跨越上述兩種類型的科創英才存在，如“論文-競賽”型或“論文-專利”型，但這只是研究對象中的個例，故本研究暫不對此進行專門討論。

（一）“實驗-論文”型科創英才的成長過程

1.被安排的“打下手”階段

“實驗-論文”型科創英才在成長之初，常通過個人主動聯系或學校有關制度或活動設計（如本科生進實驗室、大學生創新訓練等）的途徑，加入某實驗室與課題組之中，但其參與的程度較淺，常是在師兄師姐的安排下，參觀實驗室、觀察實驗流程或開展最基礎的實驗操作，扮演著“科研小助手”的角色。

“我進實驗室大概有一學期，就做一些比較簡單的熟悉實驗操作這種基礎的步驟?！保⊿21）“進去了之后，也沒有真正地做一些深入的課題，就參觀閑逛，看著師兄師姐在那忙，然后我閑著的時候幫他們刷燒杯、打掃衛生什么的?！保⊿8）“學姐帶著我們報了一個大創（項目），當時我們相當于一個‘打下手’的，就是熟悉實驗操作，然后測這個、測那個?！保⊿11）

這是由于工科領域的課題組常常人數眾多，從導師到博士生、碩士生再到本科生，層級分明，因而老師通常不會與剛進入課題組或實驗室的本科生直接溝通，而是安排碩士生或博士生指導他們，進行“傳幫帶”式的培養。而這段過程中，與學長學姐的交流及從他們那里獲得的指導反饋，對于初窺科研門徑的“實驗-論文”型科創英才來說，至關重要。

“剛開始的時候學姐會手把手教你怎么做實驗，現在想想這樣的學姐根本就很少了！她會拿出自己的一段時間，然后跟你一起學習?！保⊿15）“師兄也很上心，人也特別好。我大一時只會C++，但是老師他們用的是python，然后師兄就會告訴我從什么網站、用什么方法可以比較快地學會?！保⊿22）

反之，如果交流不暢，則會對他們的科研熱情造成極大的挫傷?！澳切W長，他們都在忙自己的事，然后也沒提供什么幫助，老師幾乎找不到，當時覺得我待在實驗室里面，感覺挺浪費時間的，不如自己學習或者自己跑別的地方玩?！保⊿17）因此，在這段以“打下手”為主的基礎性科研工作中，“實驗-論文”型科創英才必須克服其中常有的枯燥、無趣甚至溝通挫敗，才可能繼續前進。要讓他們在科研起步期更有收獲感，就不能簡單把他們“放”在實驗室，而要讓他們在利于其進行持續的科創投入與探索的課題組研究氛圍中，慢慢地“熏”和“悟”。

就這樣，“科研小助手”們在打下手的過程中不斷熟悉實驗操作的流程，平衡學習、生活、社團等方面與科研的關系。甚至，有少數科創英才在此階段，僅靠給老師或研究生做實驗、打下手，就有了學術論文的產出。

2.教師主導下的課題實現階段

隨著經驗的積累，“實驗-論文”型科創英才在實驗室與課題組中的工作內容與聯絡地位也發生了變化：從實驗操作向實驗背后的理論研討邁進，從給學長打下手過渡到直接與老師進行課題溝通。這一階段，老師開始直接給他們布置課題，安排文獻閱讀任務，為他們的研究把控方向、設置進度，甚至資助他們參加學術會議、開展對外交流。老師儼然成為這一階段的主導，并且在其學術論文的發表上起到了至關重要的推動作用。

“（老師）他會提很多建議，我們自己也會提建議，會討論，但是他肯定會討論更多，而且我們也更會傾向于他的意見，因為畢竟他是老師。整體來說，從頭到尾他會參與很多事情?！保⊿9）“這個時候老師會更多地參與，因為老師有更多的經驗，他知道論文怎么寫是能夠發表的，所以老師這個時候就會更多地來幫我們，給我們建議，甚至自己著手幫我們改動?！保⊿22）

與此同時，有趣的是，“實驗-論文”型科創英才還往往會由于科研的需要，反過來更深入地鉆研本專業領域內的艱深知識，甚至補充學習專業以外的新知識。

“后來我有一些對專業課程不懂的問題，我會跟組里的師兄師姐們請教?！保⊿11）“因為需要，還學了很多網課，自學了很多軟件或者是我們計算機專業就像深度學習的一些課程?！保⊿16）

在這一階段，他們通過扎根實驗室，跟進老師的課題，不斷擴大研究參與的廣度和深度，其發表論文的數量甚至占到了該研究對象群體本科期間發文總量的約62%。當然，這主要是在教師主導下實現的“壯舉”。在此過程中，他們既要面對可能反復出現的實驗失敗，又不得不在常規的課程學習和科研實踐間艱難地平衡時間?？梢哉f，每個科創英才都有一段“困苦的歲月”需要經歷，而只有克服困難并堅持下來，才能褪去“科研小白”的身份標簽，向著真正的科創英才轉變。需要指出的是，本研究中大部分“實驗-論文”型科創英才的成長都停留在了此階段。而能否走出這一階段，尚取決于他們是否開始進行獨立的科研思考，并嘗試將其研究想法付諸實踐。

3.教師助力下的自主探索階段

當“實驗-論文”型科創英才從過往參與的科研經歷或者文獻閱讀中，形成并提出了自己的研究設想，即標志著其進入到自主探索階段。此時，老師“退居二線”，從主導變為助力；學生從忠實的“課題實現者”晉升為一定程度上的“自主探索者”，他們主動發起探討，尋求老師的幫助，并作為主要推進者推動課題的開展。

“這時候老師已想好一個課題了，但是這時候特別巧，我自己也想了一個東西，就這東西不是老師給我想的，是我自己想，還是上課想的……老師會覺得這個東西（我自己想的課題）是一個比較大的項目，他會覺得這個題目可以寫出篇好文章，可能比他自己那個項目更有價值一點?！保⊿10）“有一次與俄亥俄州軍方的一個科研人員討論，他說他們也在做這個電路縮小面積的工作，我說這個確實不錯，是一個比較火的方向，又沒人發文章。后來我就跟老師討論了一下（這個想法），然后老師非常高興，說這個太好了，讓我做點創新的實驗，看看可不可行，后來可行性實驗通過了之后，就開始寫這篇文章了?！保⊿19）

“過了一段時間以后，他就給我拿了一個他寫的東西。當然因為他畢竟是本科生，沒有接受過這種嚴格的科研類培訓，完全是他一種自己的想法。當然我也跟我們其他的老師去探討一下，也感覺還不錯。然后我就幫他把那種白話文改寫成科研論文的形式，但是更多的想法是他的?！保═13-2）

教師在這一階段常常鼓勵和采納學生自主提出的新的研究設想，并為其添置實驗設備以助其將想法付諸實踐，甚至使學生代其作審稿人，為學術期刊提供審稿意見。

“他（S11）跟張老師溝通（課題）的時候，張老師說給他買臺工作站，一臺工作站大概八萬六，說孩子這么喜歡，然后就讓孩子在這做這個東西（課題）?！保═11-1）“本來是說讓我來審稿，但是原來寫文章的時候他負責計算的一部分，你讓我提意見，我還真不一定像他提的到點上?！保═11-2）

這一階段，本研究中科創英才們發表的論文數量約占其本科期間發表論文總量的20%。雖然在數量上不如其前一階段，但他們對于科研成果的貢獻更大且更為直接，因此在作者署名的順序上，通常更為靠前。當然，他們遇到的困難也更大，更加需要克服困難的決心和毅力。他們的科研能力在這一時期得到了極大的鍛煉，同時，他們的四年本科生生涯和作為研究學徒的生涯也基本接近了尾聲。

（二）“競賽-專利”型科創英才的成長過程

1.依附競賽團隊的被選拔階段

與“實驗-論文”型科創英才主要在課題組中成長的軌跡不同，“競賽-專利”型科創英才主要是在競賽團隊中實現個人成長和成果積累的。他們通過本科階段的科創經驗分享會、科技類社團舉辦的各種活動等，積累人脈資源，了解競賽組隊信息并參加團隊選拔。在經過選拔考核之后，參與到競賽項目中。此時，他們由于缺乏競賽經驗，常處于團隊的邊緣地位，被安排負責相對基礎的工作，如文獻查找、信息統計、物料購買等。

“（這個比賽）往屆有人參加，然后他就形成了一個組織，上屆學長學姐會選拔下屆的學生，然后當時也有面試……大二上學期的寒假就會先給你布置些任務，比如說查文獻?！保⊿7）“隊伍成員包括五個大二，兩個大一，我作為大一的就比較有空，會有一些他們沒時間做、那種比較基礎的活（給我），比如統計開會時間，或者去五金城買一些我們的材料?！保⊿6）

這一階段，作為邊緣成員的他們，對團隊的貢獻并不大，且由于參與程度相對較淺，他們鮮有競賽成果轉化為專利，只是開始了解專利申請的流程和競賽整個過程。另外，團隊氛圍和團隊建設對于他們的影響不容小覷。團隊成員越少，團隊交流溝通越規律和頻繁，他們的參與感和收獲感通常也就越高；反之則可能對其持續、深入地參與科創活動產生負效應，甚而選擇退出。

這里需要指出的是，并不是所有此類科創英才都經歷了這一階段，一部分在大學前就有科創啟蒙經歷的同學甚至可以跨越這一階段，直接成為競賽團隊的主力。而這與個人的家庭背景和成長經歷有密不可分的關系。此外，大學前參加的科技類社團、創新俱樂部以及科學夏令營等活動也對他們產生了重要的科創啟蒙作用，使他們一入大學便成為科創競賽的主力。

“我爸是電氣工程師，我是從小就跟著他一起玩電長大的?！保⊿18）“家里人也比較支持，小時候就給我買各種各樣玩具，如樂高積木，然后會咨詢老師，參加一些航模俱樂部?！保⊿2）

2.主導競賽團隊的探索創新階段

隨著競賽經驗的積累與資歷的提升，“競賽-專利”型科創英才逐漸從原來的團隊邊緣成員上升成為核心成員，甚至脫離原來的團隊，自己成為主要負責人，開始組建新團隊、選拔新成員。此時，他們作為團隊中的關鍵人物，既要營造好的團隊氛圍，還要與指導老師溝通關于場地報備和經費報銷的相關事項。

這段時間對于團隊來說是一段快速重組期，對于個人來說，也是一段舉足輕重的學習探索期。他們既要選擇既有“前景”又能“落地”的項目，又要注意把握比賽的評審標準，不斷總結失敗的經驗和教訓。

“大一所有的比賽都差不多結束了，自己的獎都很不理想。我跟我們隊里的一個成員半夜坐在……（此處為校內地名，省略）嘮嗑，就說這樣子搞下去不行，做那么多什么成果都沒有。然后我們兩個人就嘮了一晚，就計劃一個項目?！保⊿18）“（這次成績）不是很好，但看過一遍人家一等獎的PPT 長什么樣，然后我就明白了我們要怎么做?！保⊿1）“比賽這個東西說實話你的產品是一方面，第二個是你在比賽中展示的東西?！保⊿3）“首先你得新穎，必須得在研究前沿；然后再來就是它不光新，它還得可實現；最后就是展示的過程也很重要。你得讓評委聽得懂，聽得高興?！保⊿1）

與此同時，由于競賽往往涉及跨學科的知識和技能，在團隊成員有限時，科創英才們為了實現技術難點的突破，需要自學大量專業外的知識與技能?！埃ㄟ@些）全是自學，跟我們專業基本上不相干，基本上靠自己?！保⊿18）“（本專業知識）肯定不夠，它要學生自己去學，如與控制等等相關的，機械的、電子的可能都要學。做東西用到什么學什么?！保═1）因而“競賽-專利”型科創英才，似乎并沒有出現“實驗-論文”型科創英才曾出現的科研活動反向促進本專業學習的情況，反倒是認為本專業課程和考試的重壓，擠占了他們對科創競賽時間和精力的投入。

隨著團隊的快速重組，競賽項目創新點的不斷探索，“競賽-專利”型科創英才在這一階段迅速成長。同時，他們在老師督促下，也開始嘗試將競賽成果申請為專利。

3.引領競賽團隊走向熟練創新階段

當團隊構成趨于穩定，競賽項目也漸漸開始獲得了獎項?！案傎?專利”型科創英才作為團隊引領者，往往開始專注于某一領域的項目，通過競賽信息的全面搜集和團隊嫻熟的分工配合，不斷進行創新打磨，使得科技創新逐漸成為他們熟練掌握的技能，并開始在各大競賽中斬獲殊榮。

“我們就沿著智能安檢儀的方向，第一步是增加能分類圖片的類別，我們一開始就不是只做安檢圖像，后來就擴展做水果圖像。后來拿一等獎的那個是做工業圖像，就是根據木頭的木紋和顏色，去識別它的種類的一個人工智能……從我眼光看來，它就是一個項目，因為它底層的技術都是一樣的。我做完這個底層我就換換，它上面的框架就到處都能改了?！保⊿18）“大家見面不需要說太多的話，甚至有的時候不需要和過去一樣非得要集中在一起做，現在很多情況就是大家的默契已經形成了?！保⊿7）

競賽中收獲的熟練創新能力，為其申請專利打下了堅實基礎，加之對專利申請流程的熟悉把握，科創英才們獲得的授權專利及競賽獎勵的總量在這一時期達到了頂峰。

“你熟悉整個流程之后，專利這個東西就可以批量化生產。有的同學為了做這個專利保護，刷了30多個專利，但這30 多專利核心的內容其實就是1個?！保⊿3）

蜂擁而至的科創成就似一把雙刃劍，在給予了他們自信的同時，也刺激了他們簡單地復制成功與追逐名利的野心：

“那時候基本上算是我科研產出比較高的時期。當時我是跟我師姐混，我師姐當時在我大一的時候拿了節能減排一等獎，然后她想讓我接著她的思路繼續做下去，為了能夠拿一等獎?！娴?，專利這個東西很簡單的！現在來看我做的專利，我感覺每個專利可能都有用，但是感覺不是很有用。就這種，反正不管了先混，反正你寫那么多專利，不說別的，評獎評優也好看一點?！保⊿3）

在獎勵的誘惑下，他們不僅復制著別人的經驗，也熟練地重復著自己的經驗：

“可能訓練之后其實也沒什么，開始重復地利用這些經驗，反復積累經驗，就是大創項目接著做，我從組員變成了組長，比賽接著參加，慢慢地在市級、國家級比賽拿獎，然后也沒有其他別的途徑了……可能接下來就開始重復參加這些?！荣愑懈叩椭?，如果你在最高等級的比賽拿了個金獎，你再去參加別的比賽完全可以，因為查的也不是特別嚴，或者你改個名字?！保⊿1）

（三）科創英才何以成才：興趣牽引下的導生、生生互利共情

關于科創英才何以成才的問題，實際上循著教育學關于“人何以成才”的經典問題的解釋思路，我們大體也可以從人本身以及他所成長的環境兩個方面來考量，而且有限的相關研究似乎也始終無法跳脫出這一經典的解釋框架。在這里，我們并不打算簡單地跟隨秉持宏觀社會決定論的教育社會學家的腳步，從這一特殊群體的家庭經濟社會背景中來追溯其成長的奧秘。盡管我們也認為，這些因素從本研究對象所處的時空環境來看，可能仍具有一定的解釋力，這點至少可以從那些“成長階段跨越者”身上窺知一二。我們更關注的是，當一批通過中國的高考選拔上來的、原始學業表現大致處于同一梯度的優秀本科生，面對同樣的大學環境或可資利用的學習情境，為什么只有一少部分人實現了向科創英才的轉變？我們認為，學生自身的科創興趣是其得以成才的最重要內部因素。在興趣的牽引下，學生甘愿為科創活動投入大量的時間和精力。而在那些外行看來可能非?？菰锴曳磸偷目苿撨^程中，如果缺少了這種內生的持續性動力，恐怕很難挨到撥云見日的一天。這一點師生雙方均多次提及：

“我覺得主要還是在興趣，之前確實有一些比較功利的想法，但是能堅持下來發現最重要的還是興趣?！保⊿17）“我覺得還是要找興趣，之前那個大創不排斥，但是也沒有特別喜歡，現在我幫導師做的一些事，我自己就覺得很有意思?！保⊿14）

“對于本科生來說更多是他們自己的興趣，如果他們主動要求，我肯定會多給他們發（文獻資料），如果他們不要求，我一般不會騷擾他們。確實，因為本科生做科研，最重要的是自己的主動性?！保═9/10）“她對于做科研的興趣和沖動和一般人是不一樣的。有些人是希望靠這個去升學，或者有些人希望靠這些事情來實現一些目的，我感覺她都不是，她就是興趣……所以她可以為之熬夜加班去學?！保═17/22）

除興趣這一重要的個人內在因素以外，在本研究對象所在的學校里，科創英才的成才常常受惠于本科生進實驗室、科創經驗分享會、科技類社團活動、大學生創新訓練項目及本科生導師制等制度環境的影響。那些善于利用這些制度環境的本科生們，憑此獲得了與他們的指導老師及由指導老師構建的包括學生同輩群體在內的科創共同體密切互動的寶貴機會，而貫穿互動始終的導師與學生、學生與學生的“互利”與“共情”則是促成科創英才成長成才的一對主要張力。

這里的“互利”主要是指導師或高年級學長在指導本科生開展科創訓練的同時，也滿足了導師與學生或學生與學生雙方的某些現實利益需求。本科生科創英才們在掌握科創技能的同時，可以憑借科創成果評獎評優，甚至實現出國深造和國內保研的升學目標，導師則既為自己培養了研究生后備力量，又進一步鍛煉了其科創團隊中的高年級學生，同時還豐富了自己的學術成果，而高年級學生也因本科生的參與而節省了一部分基礎科研工作的時間，并借此豐富和擴展了自己的科創成果。這里的“共情”主要是指導生或生生雙方在基于科創活動的互動過程中，能夠感知甚至體驗到對方的情感狀態。如導師能感覺到本科生對其個人品質、敬業態度、學術能力的崇敬，以及在其指導下實現自我進步的感激，本科生也能感覺到導師對其科研潛力和性格特質的欣賞。又如，資深同儕在指導本科生的過程中可產生助人為樂、孺子可教、后生可畏的成就感，本科生也能感受到資深同儕對其傾注的指導熱情，并由此心存感激；同時，他們還能感受到來自同時加入科創團隊的同儕間的相互砥礪與支持，并感到惺惺相惜?！盎ダ迸c“共情”間存在張力是指二者并非總是和諧一致的，有時也存在矛盾和沖突。比如，學生雖然有對導師的崇敬與感激之情，但也有追求更高層次升學的個人利益，這難免與導師望其成為自己研究生生源儲備的個人利益產生沖突。又如，學生同儕間也可能存在科創成果的貢獻與歸屬爭議。然而，在互利與共情的張力作用下，我們?？吹降氖?，學生同儕一般都把科創成果的取得看作是大家共同努力的結果，并不十分計較其間的貢獻大小，他們充分認可指導教師基于對各方貢獻的認定而做出的成果排名，甚至有愧不敢當之意，并且非?？粗仄湓诳苿摶顒又兴浭艿腻憻捄统砷L。與此同時，導師對本科生科創英才的指導可謂無微不至、偏愛有加。例如，在布置研究任務時，他們常結合自己已依稀可辨的相對成熟的研究方向為其量身定做適切的選題；在研究過程中，手把手地指導學生設計實驗、推演模型、處理圖像；在競賽的經費支持方面，單獨為其“開綠燈”；甚至在除科創訓練之外的生活方面（包括交友、人生規劃等），都樂于為其提供參謀和建議。這種全方位的密切互動造就了導生在科創活動中的精誠合作，甚至可以使導師放下功利的算計，成全學生可能更加美好的未來。

“老師當時確實也特別喜歡我。我覺得本科階段老師真的幫了我太多了，就跟我爸爸一樣……從一開始建模，包括這個模型是怎么來的，怎么解的，我覺得老師真的是一個一個地在紙上給我推導，就指導我特別多?！保⊿5）

“如果他將來做一個化學方面的工作者，我們很希望看到他能成功。人家有積極向上的這種心態，又有扎實的功底，各方面做的東西又那么認真，那課程落不下，實驗室里的工作也做得很勤奮，這樣的小孩哪個老師不喜歡……我一開始也想把他留做我的研究生，但是后來想明白了，他如果走出去，對他發展會更好?！保═11-2）“經費我一直堅持給他。學生創新實驗室經費是研究生去管，老師是不參與的。但是經費實際上又是老師拉過來的……他做的項目花錢如流水，然后因為我對他有一定了解，這是他做的第一個項目，我就同意支持。后來我就跟研究生說，這個學生就開綠燈讓他做?！保═18）“可能對他們的未來發展，包括他們能不能找一個好工作，甚至能不能找到一個好的伴侶，都是會想給他一點我自己的建議?！保═9/10）

正如有關研究已證實，師生人際互動是影響我國拔尖創新人才學術志趣③的重要因素[18]。這似乎還提示我們應注意：上述從本科生個人與學校環境兩個層面所提煉出的兩大因素之間可能還存在著交互影響，即本科生的科創興趣越大，越有可能主動尋找和利用學校提供的各種學習情境，實現個人的發展；同時，由于學校的有關科創制度設計而誘發的導生互動越密切、越有效，則反過來越有可能激蕩和強化學生的科創興趣，進而形成本科生向科創英才轉變的強大合力。

五、科創英才成長與培養過程的總結、反思與相關建議

（一）科創英才成長與培養過程的總結與反思

回顧上文對兩類本科生科創英才成長過程的描述和分析可以發現，他們的成長大致都可劃分為三個次第推進的階段（如圖1）?！皩嶒?論文”型科創英才的成長往往是從對科研一無所知的“科研小白”身份做起，通過在實驗室中的摸爬滾打，學習實驗操作，熟悉科研流程，逐步提高科研能力，從而升級為對科研若有所悟的“科研助手”，再從實驗員和參觀者過渡為忠實的“課題實現者”，進而在老師的指導下推進課題研究，甚而提出自己的研究設想，進入自發自為的探索階段。而“競賽-專利”型科創英才的成長則往往經歷了一個從依附團隊參與競賽，到晉升團隊核心，探索競賽項目，再到扎根項目，引領團隊的過程。其間，他們的競賽經驗不斷累積，團隊配合逐漸默契，創新能力漸趨成熟。

圖1 工科本科生科創英才成長過程圖

從情境學習的理論視角看，兩類本科生科創英才實際上主要是在不同的科創共同體中（“以教師為主要負責人的課題組或實驗室”和“以學生同輩群體為主要負責人的競賽團隊”）通過與其中的教師或學生同輩群體的互動，在由邊緣及中心地參與不同類型的科創實踐活動的過程中，逐步成長成才的。其成長過程并非一帆風順，有不少同學都一致提到他們曾不斷地經歷失敗，也曾不止一次地想到過放棄，可以說，沒有誰是隨隨便便“煉”成的。而支撐他們走到最后的主要原因恰恰是其內在的科創興趣和其圍繞著大學的有關科創制度而與導師或同儕形成的既互利又共情的密切互動。興趣是他們克服科創過程中各種艱難險阻的強大內在動力，在興趣的支撐下，科創英才們能在耐心堅守中尋找到科創困境的破解之道（如通過自學的方式獲取科創所需的新知識），能在繁重的課業負擔與科創活動中尋找到適合自己的時間平衡之術（如利用寒暑假集中推進科創活動或把晚上和周末的時間固定地分配給科創活動等），而與導師或同儕的密切互動則作為一種外部支持，為科創英才們克服困難提供了良好的探究氛圍。比如，與導師或同儕的相互探討，既可能碰撞出解決問題的新思路，也可能獲得繼續堅持下去的信心和鼓勵。至于他們在每個成長階段所停留的時間則可謂因人而異。不過，起始階段基本都是從大一開始，也大致是在大三下學期到大四告一段落。其間，每個階段停留的時間一般為1～3個學期。

與此同時，還有不少一開始也進入到科創共同體中開展科創實踐的同學最終卻沒能成長為科創英才。他們大多選擇在中途退出，且退出往往發生在第一階段或第一向第二階段過渡的時期。由于這部分學生群體并非本研究重點研究對象，故筆者對其尚缺乏精確的數據統計，但他們退出的原因對于我們全面地反思科創英才的成長和培養過程卻不無裨益。根據科創英才們的描述，這部分學生群體往往是因為在以相對邊緣的身份參與科創實踐活動時感到無聊，發現自己對科創活動并不真正感興趣，或者覺得科創活動太占用課余時間而中途退出的。以上兩類學生群體（“中途退出者”和“堅持到底者”）正反兩方面的經驗說明，學校在為學生創設科創學習情境或進行有關制度設計時，應格外關注學生在進入科創共同體早期的科創興趣培養及其學習時間的高效整合，并應為學生正確看待、勇于面對和努力克服科創過程中的失敗提供充分的心理支持。同時，學生也應重視自身在抗挫折和抗壓力方面的能力建設與品格塑造，正確認識科研活動的基本規律，學會合理安排學習時間。此外，科創英才的成長過程還有如下兩個特征需要進一步闡明。

1.成長階段的跨越性特征

需要指出的是，本研究所抽象出的工科領域兩類本科生科創英才成長的“三階段”并不是嚴格意義上的依次逐級遞進。以“實驗-論文”型科創英才為例，個別備受老師“青睞”的“幸運兒”，由于“老師是班導師、學生為班委”等特殊關系的存在，提早被老師認定為是其優質的研究生后備生源，進而在科研起步階段就得到了老師的重點關注與培養，并因此得以跨過以生生互動為主的打下手階段，而直接進入到以師生互動為主的課題實現階段，甚至跨越階段二，直接將自己的研究設想在教師助力下付諸實踐。同時，本研究中大多“實驗-論文”型科創英才都停留在了階段二，并未跨入到階段三。究其原因，筆者認為并非由于多數此類科創英才不具有進行獨立的科研思考的能力，而是主要由以下兩點原因導致的。首先，從做實驗到產出具有創新性的學術論文，通常需要一段較長的時間（主要指與科創競賽和撰寫專利相比），而當科創英才們完成第二階段的研究工作以后，大多都已臨近畢業，故缺少繼續開展科研的充足時間，這是制約多數此類科創英才沒能跨入第三階段的最主要的限制性條件。其次，有不少“實驗-論文”型科創英才在參加科研活動之初，就有著為讀研積累資本的功利性考慮，因為國內外高校在評估本科生是否具有讀研的潛質時，常把其本科期間的科研經歷作為重要的參考依據。而當他們第二階段的科研活動結束時，基本也就進入了研究生的實質性申請與選拔期，此時，當他們前期的科研經歷已經有較高質量的學術論文作為優質的符號資本可支持其競爭讀研資格時，他們通常就會選擇先將本科期間的科研活動告一段落，并逐步開始向下一階段的研究生生涯過渡。與此同時，少數從初高中便開始參與各類科創競賽（如機器人大賽、航模比賽等）的“競賽-專利”型科創英才，在進入大學前，便已經積累了相當多的競賽經驗，這也使他們成為“階段跨越者”，即不需經歷依附現有競賽團隊的邊緣成員階段，而是一開始就作為主要負責人去組建自己的競賽團隊，并在相當程度上主導著團隊探索創新的方向與進程。

2.成果產出的階段性差異

無論對“實驗-論文”型還是“競賽-專利”型科創英才來講，每個階段均有可能產出科創成果，但各階段的產出數量差異明顯。

由表1可見，階段二為“實驗-論文”型科創英才的高產期（這與鮮有此類英才能進入到第三階段密切相關）。這一方面說明教師的引導是推進這一類型本科生科創英才實現科研成果突破的關鍵因素，另一方面也說明本科生要相對自主地開展科研探索存在著較大的困難。而對于“競賽-專利”型科創英才來說，第三階段的成果幾乎呈井噴式的爆發。這很有可能是這一階段團隊成員的創新能力漸趨成熟而誘發的結果。當然，科創成果在某一階段的集中涌現除了與上述原因有關以外，還可能與本科生自身在大學不同時段的課業負擔及其能用于科創活動的時間與精力，以及不同類型的科創活動通常需要的累積時間及其科創情境的可通約性等因素相關，故不宜做絕對化的理解。另外，我們還發現，“競賽-專利”型科創英才的成果爆發似乎并不像“實驗-論文”型科創英才那樣深刻地依賴與指導教師的密切互動，他們的成果取得更像是一批朝氣蓬勃、對科技原理向科技產品的物質轉化興趣盎然的學生同輩群體自己干出來的。指導教師在其中扮演的角色更像是科創資源的贊助者以及科創競賽或專利申請方向的指點者或評估者（這對科創英才的成長亦非常重要），他們通常并不會像“實驗-論文”型科創英才的導師們幫學生改論文那樣，直接上手幫競賽選手們調試科創設備或修改專利文書。這與相關研究的結論相契合：“科創競賽團隊這一大學生科研模式被證實是目前我國有關大學培養拔尖創新人才的有效方式”[19]。

（二）科創英才培養的相關建議

1.應分類優化工科本科生科創英才的學習情境創設

如上文所述，“實驗-論文”型和“競賽-專利”型的本科生科創英才經歷的成長過程并不相同。雖然如情境學習理論所預示的，兩類群體大體上也均有從“邊緣參與”向“充分參與”逐步過渡的共同特點，但他們的成長所依憑的微環境（主要指科創共同體）的顯著差異也啟發我們應該分類優化兩類科創英才的培養環境，充分發揮指導教師和學生同輩群體在本科生科創共同體中的不同作用，使本科生不僅能“進得去”，而且愿意“留下來”。對于“實驗-論文”型科創英才來講，在他們進入其所賴以成長的課題組或實驗室的早期，指導教師應格外重視其科研興趣的啟蒙，盡可能地加強與學生的直接互動，避免安排過多的、易打消其科研興趣的瑣碎事務。在選派高年級學生指導其開展實驗操作等基礎科研工作時，應注意選派科研經驗豐富、學有余力且易溝通、善表達的學生，并且應密切關注課題組成員間的互動關系及其研究進展，發現互動關系不良或研究進展不利時，應全面、及時地了解相關情況，幫助學生疏導關系，引導學生正確面對和逐步克服研究困境，創建和諧健康的課題組氛圍。對于“競賽-專利”型科創英才來講，由于其賴以成長的科創競賽團隊是以學生同輩群體間的互動為主的，其指導教師除了在為其科創活動爭取充分的物質支持和經費保障以外，還應格外重視競賽團隊學生領袖的選拔與培養，選拔或培養出的團隊領袖不僅應是科創興趣濃、經驗豐富且能力強的“實干家”，也應是道德品質高且會溝通、善表達的“成員關系協調人”和“團隊氛圍營造者”。

從學校（院系）方面來講，應著力為兩類科創英才成長的科創共同體良性運轉提供充分的制度支持。一方面，學校（院系）應為指導教師樂于傾情投入本科生科創共同體的建設提供制度支持，包括為教師提供相關工作業績的合理認定，提供經費和物質資料等方面的財政支持，以及導生雙方在科創過程中的規范性權責關系指導等。另一方面，學校（院系）應考慮設計與學生科創行為和成就相適應和相銜接的畢業設計（論文）制度、研究生推薦免試入學制度或研究生貫通培養制度等，讓有志于進一步從事科創工作的本科生能夠在本科階段科創成就的基礎上，進入創新能力發展的連續路和快車道。

2.應審慎看待“競賽-專利型”科創英才的成果暴漲現象

如前所述，“競賽-專利型”科創英才的成果數量在第三階段出現了突進式的暴漲。誠然，對于這批初登科技殿堂的少年來說，這一早期的科創成就或許正如默頓所言，有助于其形成某些持久的優勢，如“接受日趨增多的研究所需的大量設備，較早地在前沿科學家的社會網絡中交換信息和批判意見，保持其進一步從事研究的動機”[20]698等。但是，這些在復制前人或自己過去的成功經驗的基礎上快速累積起來的科創成就，也可能使其停下在一個更高層次上繼續創新的腳步。這不僅是因為“新事物風險較大”，而且因為“新事物的回報往往會在時間上延遲，空間上分散”[21]59。因此，他們看似熟練創新的經驗，同時也可能“使其信心的增長快于能力的增長，進而使嘗試過早的終止”[21]88。此時，暴漲的科創成就對于“競賽-專利型”科創英才來說，似乎已不再是赫胥黎口中“治療沮喪發作的解毒藥”[20]602，而更像是一劑急功近利的“興奮劑”，需要引起教育工作者的警惕。為此，學校在學生有關科創成果獎勵時，應加強對其創新特征的精準認定，避免對有關重復創新的重復認定；同時，應加強對學生創新精神的正確引導，避免其誤入低水平創新的功利主義陷阱。

3.應充分重視青少年科創活動的早期啟蒙教育

歷史上自然科學領域科學創造的最佳年齡峰值往往集中在人的青年時期[22]，因此，在學生進入青年期之前就開展科創活動的啟蒙教育，對于本科生科創英才的成長具有重要的意義。在本研究中，那些“成長階段的跨越者”中有一部分人恰恰就是因為在大學前就已經接受了科研啟蒙，從而走上了一條本科科創英才成長的快車道。與此同時，如果再考慮到大學基礎學業任務對學生科創活動時間的擠壓，科創興趣的早期啟蒙或許將具有更加重要的戰略意義。下好拔尖創新人才培養的“先手棋”與我國“多出人才、快出人才、出好人才”的國策相適應，它要求我們應及早探索如何在基礎教育階段開展科創啟蒙教育，以及如何創造一種與基礎教育階段相銜接的高等教育階段的創新人才培養機制。

六、本研究的主要貢獻、不足與未來研究的建議

與不少關于本科階段拔尖創新人才培養方面的研究主要在宏觀層面探討高校已經或應該為本科生創新提供什么樣的制度與學習環境不同，本研究著重從微觀層面入手，解構了那些本科生中的“科創英才”們是如何通過自主的學習行動與選擇，在與大學既有的相關制度與學習情境的相互作用中，逐步實現創新能力的提升和精英學生身份轉變的具體過程，并就此類精英學生成長與培養過程中的跨越性特征和階段性差異特征進行了分析。與此同時，在嘗試打開此類精英學生“學習過程黑箱”的過程中，受情境學習理論視角的啟發，本研究將工科本科生成長為科創英才的過程看作是其在學校創設的有關學習情境（主要指由指導教師和學生同輩群體構成的科創共同體）中不斷學習和實踐的過程，進而為由萊夫和溫格創立的情境學習理論，提供了一個不同于助產士、裁縫、海軍舵手等高水平知識和技能領域人才[16]21-39的學術類學徒的成長案例，即在一定程度上拓展了這一學習理論的解釋范圍。本研究的不足在于對那些同樣進入科創共同體但最終選擇退出的學生群體關注不夠，缺乏相關的數據信息統計和兩組學生的對比研究；另外，對本研究聚焦的科創英才們后來的發展尚缺乏進一步的追蹤研究。以上兩點不足恰是未來研究值得繼續推進的研究議題和努力方向。

注釋

①在我國，專利可劃分為發明、實用新型、外觀和軟件著作權四種，成為授權專利通常需要經歷專利申請、公開實審、問詢、完成授權四步，被授予專利權的專利，應當具備新穎性、創造性和實用性的特點。

②此處的科創競賽是指在工程學科領域以訓練學生創新思維、解決生活實際問題為目的舉辦的各類競賽，如“全國大學生機器人大賽”“全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽”等，而非偏理論性的基礎知識競賽。

③志趣包含興趣，是志向和興趣的有機結合。本研究沒有用志趣來歸納科創英才成才的個人因素，主要是考慮到在其大學四年的成長初期，他們大多只是對科創活動感興趣，還沒有顯現出明顯的學術志向。