潘歡迎,王志強(qiáng),彭 浩,李仲夏
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢 430074
高校本科教育教學(xué)理念中,著重突出的部分是培養(yǎng)大學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。我國(guó)《高等教育法》明確規(guī)定:高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才[1]。推動(dòng)科技進(jìn)步和創(chuàng)新的關(guān)鍵是培養(yǎng)人才,人才的培養(yǎng)關(guān)鍵靠教育。那么反之,據(jù)筆者多年從事教學(xué)工作和指導(dǎo)學(xué)生參加課余科研的經(jīng)驗(yàn),參加課余科研對(duì)于本科教育教學(xué)的質(zhì)量亦有著顯著的提升效果。所謂“授之以魚(yú),不如授之以漁”,課余科研對(duì)于本科教學(xué)質(zhì)量的促進(jìn)和提升,最終能夠達(dá)到“教學(xué)相長(zhǎng),相得益彰”的目的。
本文結(jié)合中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境學(xué)院本科生參加課余科研的情況和筆者長(zhǎng)期從事教學(xué)工作和指導(dǎo)學(xué)生課余科研的經(jīng)驗(yàn),具體探討在著力培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的高校教育大背景下,學(xué)生開(kāi)展課余科研對(duì)本科教學(xué)質(zhì)量的提升效果。
所謂大學(xué)生科技創(chuàng)新,即本科生科研訓(xùn)練,是面向在讀本科生(一般以大三學(xué)生為主)開(kāi)展的科研項(xiàng)目[2]。本科生科研訓(xùn)練的作用在于,鼓勵(lì)一部分具有一定科學(xué)思維和基礎(chǔ)的學(xué)生進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)新研究,通過(guò)科研項(xiàng)目進(jìn)一步培養(yǎng)科學(xué)興趣和科學(xué)思維,從而鍛煉提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的獨(dú)立科研能力,充分培養(yǎng)其合作能力及團(tuán)隊(duì)意識(shí)。大學(xué)生的科研能力作為一種特殊能力,它是大學(xué)生從事科研活動(dòng)所必需的一些能力的有機(jī)結(jié)合[3]。
高等學(xué)校是現(xiàn)代科技創(chuàng)新的大本營(yíng),同時(shí)是實(shí)現(xiàn)高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的可靠保證[4]。國(guó)外高校非常重視本科生科研創(chuàng)新。在美國(guó),很多研究型大學(xué)都鼓勵(lì)本科生參與科技創(chuàng)新,其畢業(yè)生幾乎全部參加過(guò)科研訓(xùn)練。本科學(xué)生從低年級(jí)開(kāi)始參與科研,培養(yǎng)科學(xué)研究精神和思維,了解所屬專(zhuān)業(yè)前沿知識(shí),使得本科生科研能力得到極大提升,為美國(guó)科研創(chuàng)新人才的培養(yǎng)作出了突出貢獻(xiàn),也使美國(guó)大學(xué)形成了較為濃厚的科學(xué)研究氛圍和基礎(chǔ),使美國(guó)大學(xué)在本科教育方面、科研人才培養(yǎng)方面競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。
在國(guó)內(nèi),改革開(kāi)放以來(lái),各大高校也開(kāi)始逐漸重視本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。從20世紀(jì)90年代開(kāi)始,清華大學(xué)、浙江大學(xué)、東南大學(xué)等高校都設(shè)有資助本科生科研訓(xùn)練的項(xiàng)目。浙江大學(xué)每年投入課余科研項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)高達(dá)20~50萬(wàn)元,每年設(shè)立1000個(gè)左右;清華大學(xué)、東南大學(xué)等高校逐步把科研能力的培養(yǎng)納入到本科生教學(xué)計(jì)劃和人才培養(yǎng)的評(píng)價(jià)體系中,即要求本生在校期間必須取得科研訓(xùn)練的學(xué)分才能畢業(yè)[2]。近年來(lái),隨著教學(xué)思路和理念的轉(zhuǎn)變,以及科學(xué)研究的需求,各高校本科生課余科研開(kāi)展情況日益提升,已經(jīng)在國(guó)內(nèi)高校中形成一種良好的風(fēng)氣和底蘊(yùn),為科學(xué)研究培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀人才。
以中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)為例,近年來(lái)在學(xué)校總體要求下,由學(xué)工處、研工部、校團(tuán)委等相關(guān)部門(mén)牽頭,為學(xué)生課余科研提供了很多機(jī)會(huì),以大學(xué)生科技節(jié)為平臺(tái),開(kāi)展大學(xué)生課余科研立項(xiàng)、“震旦杯”大學(xué)生課余科研競(jìng)賽、大學(xué)生科技論文報(bào)告會(huì)、大學(xué)生課余科研訓(xùn)練計(jì)劃等活動(dòng),取得了良好效果,為地質(zhì)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)了一大批學(xué)術(shù)科技后備力量。
課余科研活動(dòng)的開(kāi)展,培養(yǎng)了本科生創(chuàng)新精神和科學(xué)思維,提高了科學(xué)素養(yǎng),鍛煉了創(chuàng)新能力,在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面發(fā)揮著不可替代的作用。
長(zhǎng)期以來(lái),高等院校的教學(xué)目的之一就是培養(yǎng)高水平研究型學(xué)術(shù)科技人才,培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力。在這一大背景下,課余科研在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和科研能力方面的作用對(duì)于本科教學(xué)質(zhì)量的提高有著較為重大的意義,對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力這一教學(xué)目的的實(shí)現(xiàn)起到了重要作用。此外,課余科研在提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣、改進(jìn)本科教學(xué)方式、培養(yǎng)實(shí)用型人才等方面亦有顯著作用。
根據(jù)筆者近年來(lái)教學(xué)工作經(jīng)歷和指導(dǎo)本科生開(kāi)展課余科研的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合具體實(shí)例,現(xiàn)將本科生開(kāi)展課余科研對(duì)于教學(xué)質(zhì)量的提升作用總結(jié)如下。
專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和技能鍛煉是本科教學(xué)的主要內(nèi)容。但是,枯燥、籠統(tǒng)的理論知識(shí)學(xué)習(xí),往往降低了學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的興趣,從而成為學(xué)生學(xué)習(xí)的瓶頸和阻礙。而學(xué)生開(kāi)展課余科研之后,因?yàn)榭蒲兄行枰欢ㄉ疃鹊膶?zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),求知欲會(huì)形成巨大的自學(xué)動(dòng)力,使得學(xué)生能夠主動(dòng)去查找資料、詢(xún)問(wèn)導(dǎo)師或者自學(xué)相關(guān)課程,從而達(dá)到自主學(xué)習(xí)的目的,從根本上實(shí)現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變;而課余科研在取得一定成果之后,學(xué)生也會(huì)形成一種滿足感和成就感,參與課余科研和積極學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的動(dòng)力更強(qiáng),從而形成一種良性的循環(huán)。
以我校環(huán)境學(xué)院一部分同學(xué)為例,在未進(jìn)行課余科研之前,部分同學(xué)沒(méi)有學(xué)習(xí)方向和動(dòng)力,出現(xiàn)了掛科現(xiàn)象,但在參加課余科研之后,學(xué)習(xí)成績(jī)有明顯上升,不僅沒(méi)有不及格,而且取得了各類(lèi)獎(jiǎng)助學(xué)金,取得了顯著的進(jìn)步。
課余科研對(duì)于專(zhuān)業(yè)技能的鍛煉也大有裨益。課余科研可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、各種地下水及相關(guān)模擬軟件的使用,以及時(shí)間管理分配技能、團(tuán)隊(duì)合作能力、寫(xiě)作技能以及項(xiàng)目設(shè)計(jì)等多方面的能力,這與課堂教學(xué)相得益彰,其效果甚至好于課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
就筆者所指導(dǎo)的課余科研團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō),在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中,學(xué)生需要自己設(shè)計(jì)試驗(yàn)構(gòu)件,自己動(dòng)手操作并記錄、分析試驗(yàn)結(jié)果,這和平時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)有很大的區(qū)別,使學(xué)生由被動(dòng)操作變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),極大程度上提高了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能,這對(duì)應(yīng)用性大學(xué)本科生的競(jìng)爭(zhēng)力有著巨大促進(jìn)作用,因?yàn)閼?yīng)用型大學(xué)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐強(qiáng)調(diào)實(shí)用,強(qiáng)調(diào)對(duì)專(zhuān)業(yè)技能的熟練掌握,這也是社會(huì)需求的實(shí)際要求。而通過(guò)課余科研的專(zhuān)業(yè)技能鍛煉,可以較好地滿足這一要求。
創(chuàng)新不僅是時(shí)代發(fā)展的要求,也是社會(huì)進(jìn)步的動(dòng)力,高校不僅是培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)性、知識(shí)型人才的搖籃,更是培養(yǎng)綜合、創(chuàng)造型人才的陣地[5]。根據(jù)高校教學(xué)的目的,高校教學(xué)歷來(lái)重視學(xué)生科學(xué)精神和素養(yǎng)的養(yǎng)成及培育。在教學(xué)活動(dòng)中,教師不僅要傳授專(zhuān)業(yè)知識(shí),更要培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的科學(xué)素養(yǎng)??茖W(xué)精神的陶冶比科學(xué)知識(shí)的傳播更有價(jià)值,而讓學(xué)生參加科研正是學(xué)生科學(xué)精神的養(yǎng)成的有效途徑。
參加科研括動(dòng)有助于培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)的精神和實(shí)事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度。隨著科研的深入開(kāi)展,學(xué)生會(huì)自然而然地關(guān)注所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生的方法及過(guò)程,不斷熟悉和認(rèn)知科學(xué)研究的具體過(guò)程,從而有意識(shí)地提高科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)科學(xué)思維。
除此之外,課余科研也起到了啟發(fā)式教學(xué)的作用。課堂教學(xué)模式往往受限于教師一方的知識(shí)傳授,學(xué)生一方處于被動(dòng)接受。這樣的教學(xué)模式使得學(xué)生只知道原始的照搬照用,而不知道為什么這樣做,找不到解決問(wèn)題的方法,對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新能力產(chǎn)生較大阻礙。通過(guò)課余科研,由教師進(jìn)行有針對(duì)性的科學(xué)指導(dǎo),有目的性的啟發(fā)學(xué)生,讓學(xué)生自己提出問(wèn)題,解決問(wèn)題,有助于學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng),并且使學(xué)生懂得了如何觸類(lèi)旁通、舉一反三。
高校開(kāi)展科技創(chuàng)新活動(dòng)的主要目的是科研訓(xùn)練,但是從多年的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),通過(guò)課外科技創(chuàng)新活動(dòng)不僅達(dá)到了科研訓(xùn)練的目的,而且許多科技成果還體現(xiàn)了高價(jià)值[6]。如第八屆挑戰(zhàn)杯作品成果中,12項(xiàng)作品簽約金額達(dá)2275.6萬(wàn)元。
為以水文地質(zhì)學(xué)科為例,社會(huì)對(duì)于此類(lèi)應(yīng)用型學(xué)科的要求重在發(fā)揮實(shí)際作用以及能否將專(zhuān)業(yè)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際,轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品和技術(shù)。課余科研起到了這一轉(zhuǎn)化作用。不同于專(zhuān)業(yè)課,課余科研是學(xué)生解決問(wèn)題的方法培養(yǎng)和過(guò)程訓(xùn)練,是學(xué)生系統(tǒng)地應(yīng)用理論知識(shí)、發(fā)掘個(gè)人創(chuàng)造能力的過(guò)程,培養(yǎng)了學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐、將理論成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品的能力。
部分進(jìn)行科研活動(dòng)的同學(xué),有意識(shí)地積極將科研成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,如筆者指導(dǎo)的課余科研團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利兩項(xiàng)和實(shí)用新型專(zhuān)利兩項(xiàng),最大程度上將科研成果轉(zhuǎn)化為了實(shí)用技術(shù)??梢?jiàn),科研活動(dòng)在某種程度上,為社會(huì)培養(yǎng)了知識(shí)、技術(shù)兼?zhèn)涞膬?yōu)秀人才,為社會(huì)創(chuàng)造了價(jià)值。
目前,國(guó)內(nèi)高校對(duì)于本科生的培養(yǎng)和考核基本以課堂授課和考試分?jǐn)?shù)為主,而研究生的考核方式則比較多樣化,且基本以科研工作量和發(fā)表論文的考查方式為主,這樣就使得本科階段和研究生階段存在明顯的差異[2]。在研究型大學(xué)這類(lèi)讀研深造比例較高的高校,經(jīng)過(guò)課余科研訓(xùn)練的學(xué)生能夠較為順利地完成由本科到研究生的過(guò)渡,并快速適應(yīng)研究生階段的學(xué)習(xí)。
科研人員從事科學(xué)研究的態(tài)度、方法、習(xí)慣的形成幾乎都可以追溯到大學(xué)本科階段[7]。筆者指導(dǎo)的某學(xué)生,作為其課余科研團(tuán)隊(duì)的主要負(fù)責(zé)人,在本科階段積極參與科研活動(dòng),最終通過(guò)學(xué)?!皠?chuàng)新人才”獲得推免資格,獲得一等獎(jiǎng)學(xué)金,并取得碩博連讀資格,在研究生階段亦取得顯著的科研成果。本科階段良好的科研思維和能力,為研究生階段的深造創(chuàng)造了良好的條件。
教師與學(xué)生之間的互動(dòng),即“教學(xué)相長(zhǎng)”,對(duì)學(xué)生科研能力的培養(yǎng)有著良好的促進(jìn)作用[8]。但是,許多本科院校以教學(xué)為主,科研為輔,師生關(guān)系處于教師單方面主動(dòng)教授,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的局面,師生之間缺少交流和溝通,同時(shí)也缺少科研觀點(diǎn)的碰撞,使高校學(xué)術(shù)氛圍相對(duì)較淡,阻礙了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。高校教師既是教學(xué)的主體,承載著教學(xué)與科研的雙重任務(wù),而教學(xué)與科研的結(jié)合是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵[9]。教師通過(guò)開(kāi)展課余科研,教師給予學(xué)生以充分科學(xué)的啟發(fā)式引導(dǎo),定期研討、相互交流,有利于發(fā)現(xiàn)教師教學(xué)過(guò)程中的不足,從而改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,不僅對(duì)學(xué)生的科研能力有著極大提高,也對(duì)教師隊(duì)伍科研水平的提高起到了很好地促進(jìn)作用,最終達(dá)致教學(xué)相長(zhǎng)的目的。
科學(xué)研究是一項(xiàng)艱苦的工作,要求具有堅(jiān)忍不拔、百折不撓的毅力和頑強(qiáng)拼搏的作風(fēng);謙虛、主動(dòng)、認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度;甘于寂寞、鍥而不舍、持之以恒的精神[10]。因此,科研活動(dòng)不僅能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),而且能夠幫助學(xué)生樹(shù)立健全的人格和品德,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。開(kāi)展科研活動(dòng)時(shí),學(xué)生往往組成團(tuán)隊(duì),合作開(kāi)展。因此,在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生就要面對(duì)各種關(guān)系,如個(gè)人與他人、個(gè)人與集體、名利與責(zé)任等,有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)、集體精神與合作能力。除此之外,在開(kāi)展科研活動(dòng)的過(guò)程中,因?yàn)槟芰λ薜雀鞣矫嬉蛩兀瑢W(xué)生往往會(huì)遇到巨大的困難甚至失敗。因此,如何面對(duì)困難、解決困難成為了科研活動(dòng)的一大主線。在這個(gè)過(guò)程中,科研活動(dòng)培養(yǎng)了學(xué)生的自制力、毅力等良好的意志品質(zhì),為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)、工作提供了基礎(chǔ)。
同樣以筆者指導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)為例,該團(tuán)隊(duì)建立至今,團(tuán)隊(duì)成員積極合作,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),團(tuán)結(jié)協(xié)作,克服了一系列困難,在全國(guó)大學(xué)生水利創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、科技論文報(bào)告會(huì)等活動(dòng)中均取得了優(yōu)秀的成績(jī)。這與團(tuán)隊(duì)內(nèi)充分合作、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用密不可分。
我校歷來(lái)重視實(shí)習(xí),形成了周口店、北戴河、三峽地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)等一整套完善的實(shí)習(xí)鍛煉體系,也使我校學(xué)生在就業(yè)深造等方面有著較大優(yōu)勢(shì)。而科研活動(dòng)可以進(jìn)一步增加實(shí)踐教學(xué)機(jī)會(huì),進(jìn)一步對(duì)課堂上講授的理論進(jìn)行完善,培養(yǎng)和鍛煉本科生的自主學(xué)習(xí)能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
課余科研也可為本科教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)節(jié)省必要的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi),是對(duì)科研經(jīng)費(fèi)不足的有益補(bǔ)充;其科學(xué)研究成果可為課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供新的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,為促進(jìn)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)建立良好的平臺(tái)。如環(huán)境學(xué)院學(xué)生自主研制的“一維流三維彌散測(cè)定儀”,通過(guò)校正和簡(jiǎn)單改進(jìn),完全可以應(yīng)用于演示教學(xué)實(shí)驗(yàn),為教學(xué)儀器的研發(fā)節(jié)約了成本和經(jīng)費(fèi)。
在著力培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力背景下,學(xué)生參加課余科研活動(dòng),對(duì)于大學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維和科學(xué)思維、專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提升都具有明顯作用,而以上均是本科教育教學(xué)的重要目標(biāo),因此,課余科研對(duì)于大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)及教學(xué)效果的提升具有重要意義和不可替代性。
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