陳志敏 任志宇 袁福龍
創(chuàng)新是民族、國家進步發(fā)展的靈魂和動力。高校擔負著為社會輸送高級技術人才的任務,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才更應是高等教育承擔的責任,因而如何有效地訓練大學生的科研技能,培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識和能力已成為當前高校教學改革的重要課題之一。近年隨著國家及各級政府對科學研究的重視,高校逐漸承擔了大量的科學研究任務??蒲姓n題一般是科技發(fā)展中亟待解決的科學問題,其本身是一個發(fā)現問題,探究問題、并運用現有知識解決問題和創(chuàng)造新知識的過程??蒲许椖康膶嵤┎粌H需要更多的專業(yè)技術人員進入實驗室從事科學研究,而且也為高校加強大學生科研訓練和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供了更多更好的機會和平臺。通過參與科研課題研究,學生可以逐步建立科學思維,了解本專業(yè)發(fā)展的前沿,同時借助實驗室平臺接觸更多的技術和方法,對本學科的知識體系有一個完整、深入的認知。這些都將促進其對未來學習的知識有更深入的思考和更大的好奇心。
為了培養(yǎng)一批在基礎學科領域具有創(chuàng)新意識的拔尖人才,提高基礎學科人才培養(yǎng)水平,深化拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和機制改革,帶動整體人才培養(yǎng)質量的進一步提高,化學專業(yè)入選“黑龍江大學基礎學科拔尖學生培養(yǎng)試驗計劃”,成立了“化學專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才”試驗班(以下簡稱試驗班)。試驗班學生的培養(yǎng)要立足遵循拔尖人才成長的規(guī)律,以一流的資源配置實現個性化培養(yǎng),其主要目標就是培養(yǎng)具有優(yōu)良的化學科學素質、科學研究能力、創(chuàng)新意識和發(fā)明創(chuàng)造能力的化學類研究型、創(chuàng)新型拔尖人才。
實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)創(chuàng)新型拔尖人才的必要條件。實踐環(huán)節(jié)可以提高學生的工程實踐能力、知識綜合運用能力,從而逐步提高創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。試驗班的實踐環(huán)節(jié)由課內和課外兩部分構成。課內環(huán)節(jié)在原有基礎實驗和專業(yè)實驗基礎上,增設了化學綜合實驗和創(chuàng)新實驗,并且實驗課由教學經驗豐富、專業(yè)學術造詣深的專職教師(主要是副教授或者教授)授課,可有效地避免以往的圍觀實驗和走過場現象。但由于計劃教學時數限制,實驗課的學習和訓練遠遠不能達到培養(yǎng)拔尖人才創(chuàng)新思維的需求。因而,課外實踐環(huán)節(jié)在學生自主學習、探究思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作用上顯得尤為重要。
在化學專業(yè)原有學年論文和畢業(yè)論文基礎上,實驗班的課外實踐環(huán)節(jié)增加了學年科研課題、教學科研講座和實習。其中,學年科研課題依托于本院教師所承擔的科研課題,學生在科研導師指導下直接參與科研項目的研究。通過深入各個科研前沿領域,科研導師逐步激發(fā)學生的學習興趣,引導學生掌握學習方法、自主學習、獨立思考和判斷,以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。學年科研課題從大一學年開始一直延續(xù)到大學本科畢業(yè)為止,而且直接與本科畢業(yè)論文(設計)銜接,是課外實踐環(huán)節(jié)的重要組成部分。
為了避免學年科研課題選題盲目和虛設,特將專業(yè)前沿講座融合到學年科研課題中,利用專業(yè)前沿講座引導學生選題,并建立了切實可行的學年科研課題管理制度和評價體系,從而更好地培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、動手實踐技能以及分析、發(fā)現和解決問題的綜合能力,使學生具有創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)精神,滿足社會發(fā)展對具有科研創(chuàng)新能力的化學專業(yè)拔尖人才的需求。
將專業(yè)前沿講座課的授課學期適當提前,讓學生在大一大二就逐步了解各位科研導師、課題組及研究方向的具體研究內容。更為重要的是“專業(yè)前沿講座”的授課方式,也由現在的單純課堂講授的形式轉變?yōu)檎n堂講授+實驗室講解的形式,即加強科研導師在自身實驗室有針對性地講解其研究課題,讓學生更直觀地了解研究課題。在科研導師講授后,即刻對學生開放其實驗室。在這一段時間里,學生可根據課余時間來實驗室觀摩、學習并與導師探討問題,從而全面地理解導師的科學思維,充分地發(fā)揮專業(yè)前沿講座對學年科研課題的引導作用。同時,導師也可以通過與學生的交流了解學生的特性,為后期科研課題制定適宜的規(guī)劃。
制定完善的學年科研課題管理制度,包括學生成績評價和能力考核制度,教師選聘和考核制度,細化實驗室開放與管理制度等。在學年科研課題實施過程中,堅持系統(tǒng)的“選題-規(guī)劃-實施-反饋-總結”管理制度。學生通過專業(yè)前沿講座和進入開放實驗室的體驗學習,選擇學年科研課題。選題后,科研導師要針對每個學生的具體授課時間、能力和興趣等因素制定培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的規(guī)劃,指導學生從事科研實驗并要求學生自主撰寫“科研日記”,定期與學生討論課題進展、難點以及后續(xù)任務,定期讓學生將實驗進展整理成書面報告并進行講解。通過一系列的科研培訓,激發(fā)學生的學習興趣,幫助學生建立正確的研究方法、培養(yǎng)學生的研究能力。項目組與科研導師定期召開研討會,反饋學年科研課題實施過程存在的問題。根據反饋信息,總結該實踐環(huán)節(jié)存在的問題和解決方法,以建立更完善的實施方案。
科研導師根據學生的文獻查閱和總結能力、實驗操作技能、發(fā)現問題、分析問題和解決問題能力、報告撰寫以及語言表達能力等,對學生的自主研學、創(chuàng)新和科學思維等綜合能力進行評價,進而給出學生后續(xù)自身能力培養(yǎng)方向和方法的意見。定期舉辦學術交流會,通過學生對自身科研課題講解、討論,評價學生對課題的理解情況。每年提交科研課題總結報告(包括本年度實驗進展和下一年度的實驗計劃),并通過課題答辯考察學生創(chuàng)新能力。
經過兩年的探索,初步確立了化學專業(yè)拔尖人才培養(yǎng)課外實踐教學模式,而且取得了較理想的效果。學生們能積極融入到各項實踐教學活動中,尤其是對學年科研課題表現出濃厚的興趣。具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的學年科研課題,不僅開闊了學生們的視野,培養(yǎng)了學生們基本的科學素質,更激發(fā)了學生獨立思考、自主研學的熱情和積極性,從而全面培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力。而且2年的科研積累促使學生能很快地融入學年論文和畢業(yè)論文的工作中,大大提高了論文質量。
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