李開開

【摘要】研究型實(shí)驗(yàn)的開展對(duì)培養(yǎng)本科生科研能力具有重要意義，本文就開展研究型實(shí)驗(yàn)的意義和具體實(shí)施方案進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新 研究型實(shí)驗(yàn) 本科生

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）10-0245-02

一、前言

國(guó)內(nèi)外一流大學(xué)對(duì)本科生科研能力的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在：本科生參與科研項(xiàng)目的受眾面廣，目標(biāo)明確，能夠結(jié)合基礎(chǔ)研究的最新進(jìn)展，應(yīng)用研究能夠解決實(shí)際問題，成果形式多樣；申報(bào)流程較為正規(guī)，對(duì)采取導(dǎo)師和學(xué)生之間相互選擇；從多個(gè)渠道開展科研活動(dòng)，包括課堂教學(xué)中了解研究領(lǐng)域的背景和最新科研動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式[1-3]；實(shí)驗(yàn)教學(xué)中掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)獨(dú)立操作能力。采用研究團(tuán)隊(duì)的形式，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。以適當(dāng)?shù)难芯糠椒▉硌芯肯嚓P(guān)領(lǐng)域的前沿問題，特別是利用在實(shí)驗(yàn)中使學(xué)生獨(dú)立思考，提出實(shí)驗(yàn)方案，以激發(fā)學(xué)生的熱情，增強(qiáng)創(chuàng)新的意識(shí)和能力，并培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的觀念和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度[4]?？梢?，國(guó)內(nèi)外一流大學(xué)中本科生參與科研的機(jī)制較為成熟和富有成效，恰當(dāng)?shù)每茖W(xué)教育使學(xué)生能夠獲得很大收獲，例如開闊的思維方式和科學(xué)觀念，基本的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?duì)其未來的職業(yè)發(fā)展和規(guī)劃也會(huì)產(chǎn)生較為深遠(yuǎn)的影響，選擇繼續(xù)攻讀研究生進(jìn)行深造時(shí)也會(huì)更加明確自己感興趣的領(lǐng)域和方向。

二、開展研究型實(shí)驗(yàn)的意義

目前，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室管理過程中存在著大型儀器使用率低，本科生參與科研的機(jī)會(huì)少，受眾面窄的問題。研究型實(shí)驗(yàn)的引入可以讓更多學(xué)生參與科研活動(dòng)，熟悉科學(xué)研究的思路和方法。目前的實(shí)驗(yàn)課往往采用大班授課的方式，重復(fù)設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)；研究型實(shí)驗(yàn)的引入可以讓學(xué)生以科學(xué)研究小組的形式進(jìn)行研究型實(shí)驗(yàn)，提出對(duì)實(shí)驗(yàn)的思考和改進(jìn)方案。另外研究型實(shí)驗(yàn)的引入可以為學(xué)生提供接觸大型儀器和最新科研成果的機(jī)會(huì)，并增進(jìn)學(xué)生和導(dǎo)師之間的交流溝通。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入研究型實(shí)驗(yàn)課，可以讓本科生廣泛參與科學(xué)研究活動(dòng)，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和解決實(shí)際問題的能力，可以將學(xué)生的科研活動(dòng)與教學(xué)緊密結(jié)合在一起，擴(kuò)大本科生參與科研活動(dòng)的受眾面?？梢允沟湍昙?jí)學(xué)生盡早接觸到科研活動(dòng)，培養(yǎng)他們進(jìn)行科學(xué)研究的思維方式和動(dòng)手能力。通過研究型實(shí)驗(yàn)也能讓學(xué)生及時(shí)了解本專業(yè)領(lǐng)域的前沿發(fā)展，從而更好地理解和掌握專業(yè)課理論知識(shí)。

通過在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入研究型實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣；突出學(xué)生的主體性，注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，啟發(fā)學(xué)生建立提出問題、分析問題、解決問題的思維方式；開闊學(xué)生的眼界和思路，使他們更好的理解專業(yè)課程，加強(qiáng)動(dòng)手能力，在實(shí)驗(yàn)工作中能夠綜合運(yùn)用知識(shí)和靈活處理問題；可以提高實(shí)驗(yàn)室大型儀器的使用率，避免大型儀器空置現(xiàn)象出現(xiàn)；可以增進(jìn)本科生與導(dǎo)師和研究生的交流和聯(lián)系，使學(xué)生具備基本的科研能力，為有繼續(xù)深造意向的學(xué)生明確擅長(zhǎng)和感興趣的領(lǐng)域?yàn)槲磥淼陌l(fā)展方向提供參考。

開展研究型實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)期成果是建立本科生廣泛參與科學(xué)研究的長(zhǎng)效機(jī)制，使學(xué)生及時(shí)了解本專業(yè)領(lǐng)域的前沿發(fā)展，深化專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)；擴(kuò)大本科生參與科研活動(dòng)的范圍，使學(xué)生具備基本的科研能力和素質(zhì)；將學(xué)生的科研活動(dòng)與教學(xué)緊密結(jié)合在一起，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和解決實(shí)際問題的能力。使學(xué)生結(jié)合自己的興趣參與相關(guān)科研項(xiàng)目，并在專業(yè)期刊上發(fā)表論文。

三、開展研究型實(shí)驗(yàn)的實(shí)施方案

1.在課堂教學(xué)中引入研究型實(shí)驗(yàn)

首先在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程中利用一定課時(shí)，使學(xué)生完成開放性的實(shí)驗(yàn)。例如利用較集中的一段時(shí)間，把學(xué)生分為若干個(gè)小組，利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件，對(duì)特定課題展開研究。課題的選擇上，既要結(jié)合專業(yè)方向和課堂教學(xué)的內(nèi)容，又要高于常規(guī)的驗(yàn)證試驗(yàn)?？蓪⒍喾N實(shí)驗(yàn)方法和多個(gè)儀器設(shè)備結(jié)合起來，共同解決一個(gè)問題。研究小組要有明確的分工合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作能力。

同時(shí)可以在實(shí)驗(yàn)課上利用一些時(shí)間，給本科生提供機(jī)會(huì)實(shí)地了解實(shí)驗(yàn)室各類大型儀器的使用方法和操作規(guī)程，通過與導(dǎo)師和研究生的交流熟悉科學(xué)研究的思路方法和基本流程。并對(duì)自己感興趣的科學(xué)研究方向有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。從中選取感興趣的領(lǐng)域，以科學(xué)研究小組的形式進(jìn)行討論，著重提出對(duì)實(shí)驗(yàn)的思考和改進(jìn)方案。

2.開展研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

在此基礎(chǔ)上可進(jìn)一步讓本科生參與科研項(xiàng)目，可設(shè)立開放性的研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由教師設(shè)定選題方向，本科生根據(jù)自己感興趣的方向進(jìn)行申報(bào)和選擇。結(jié)合學(xué)生的興趣和設(shè)想，同時(shí)基于本科生的實(shí)際水平，選擇合適的科研方向，考查研究?jī)?nèi)容的創(chuàng)新性和實(shí)施方案的可行性。在立項(xiàng)過程中培養(yǎng)學(xué)生查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)、制定實(shí)驗(yàn)方案、計(jì)劃實(shí)驗(yàn)進(jìn)度、總結(jié)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)等方面的各項(xiàng)技能。在實(shí)驗(yàn)過程中，要讓學(xué)生積極思考，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出相應(yīng)的解釋，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題隨時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案，整個(gè)過程中以學(xué)生為主體，教師或相關(guān)專業(yè)的研究生起到引導(dǎo)作用，根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有水平和研究狀況進(jìn)行指導(dǎo)，因材施教，增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行監(jiān)督，激勵(lì)學(xué)生應(yīng)用相關(guān)背景知識(shí)，將其應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)中，并培養(yǎng)學(xué)生探索未知領(lǐng)域、獨(dú)立分析和解決問題的能力?？梢宰寣W(xué)生形成小的研究團(tuán)隊(duì)，共同討論激發(fā)對(duì)科學(xué)研究的熱情和靈感，并在實(shí)驗(yàn)遇到困難時(shí)相互幫助。在學(xué)生進(jìn)行研究型實(shí)驗(yàn)的過程中，教師應(yīng)按階段進(jìn)行檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果進(jìn)行指導(dǎo)，例如可以采用每周開例會(huì)的方式，讓學(xué)生對(duì)現(xiàn)階段的研究成果進(jìn)行展示，提出問題和不足，對(duì)下一步的改進(jìn)方案進(jìn)行討論。在研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成時(shí)，應(yīng)成立專家組，對(duì)研究成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，學(xué)生需要總結(jié)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，形成研究報(bào)告，研究成果可以是在相關(guān)領(lǐng)域的期刊上發(fā)表論文，也可以是形成的裝置、申請(qǐng)的專利等，成果形式多種多樣，教師根據(jù)項(xiàng)目的完成情況給出相應(yīng)的評(píng)價(jià)。如果是以研究小組的形式完成的項(xiàng)目，教師可根據(jù)各參與人的實(shí)際貢獻(xiàn)做出評(píng)價(jià)。應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的參與度、創(chuàng)新能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、分析處理數(shù)據(jù)工作等多個(gè)方面綜合考慮，做出客觀的評(píng)價(jià)，使學(xué)生在這一過程中得到成長(zhǎng)。

3.在課外活動(dòng)中進(jìn)行研究型實(shí)驗(yàn)

在開展研究型實(shí)驗(yàn)的過程中要明確課程培養(yǎng)目標(biāo)和任務(wù)，使培養(yǎng)學(xué)生科研能力的目標(biāo)切實(shí)得以實(shí)現(xiàn)。教學(xué)形式可以采取靈活多樣的形式，將課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課外科研活動(dòng)相結(jié)合。在開展研究型實(shí)驗(yàn)課之余學(xué)生可對(duì)自己感興趣的領(lǐng)域利用課余時(shí)間進(jìn)行深入研究。

可以組織學(xué)生參觀本領(lǐng)域頂尖的科研院所或儀器公司，與科研工作者進(jìn)行交流，使學(xué)生通過實(shí)地考察和調(diào)研，對(duì)科學(xué)研究的過程有一個(gè)較為直觀的認(rèn)識(shí)。并進(jìn)一步激發(fā)對(duì)科研和創(chuàng)新的興趣。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在本科生群體中以多種方式開展研究型實(shí)驗(yàn)，可以提升本科生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和意識(shí)，也激發(fā)了學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的熱情，增進(jìn)了他們團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要方式。

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