摘 要:科研能力培養(yǎng)在本科生教學(xué)過(guò)程中十分重要,是大學(xué)教學(xué)過(guò)程中的基本任務(wù)之一。目前高等教育中常用的科研能力訓(xùn)練模式主要有科研創(chuàng)新項(xiàng)目、科研平臺(tái)、本科生導(dǎo)師制等,不同方式各有優(yōu)點(diǎn),但都無(wú)法達(dá)成對(duì)多數(shù)學(xué)生進(jìn)行科研能力的普適培養(yǎng),而通過(guò)開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的科研能力訓(xùn)練課程,既可以將科研能力的培養(yǎng)真正意義地付諸課堂教學(xué)中,又可以使多數(shù)學(xué)生得到更有針對(duì)性的訓(xùn)練,這是一種值得嘗試的科研能力普適培養(yǎng)的教學(xué)方法。
關(guān)鍵詞:科研能力;本科生;獨(dú)立設(shè)課;教學(xué)方法
作者簡(jiǎn)介:于洪斌,東北師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院副教授。(吉林 長(zhǎng)春 130117)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-0568(2018)32-0120-02
一、本科生科研能力培養(yǎng)概述
習(xí)近平總書(shū)記在中國(guó)科學(xué)院第十九次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十四次院士大會(huì)上的講話,明確指出“實(shí)現(xiàn)建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的偉大目標(biāo)……我們必須具有強(qiáng)大的科技實(shí)力和創(chuàng)新能力”。科技的發(fā)展離不開(kāi)廣大科技工作者的努力,而受過(guò)高等教育的大學(xué)生正是高級(jí)科研人員的重要后備力量。因此,本科生的創(chuàng)新素質(zhì)教育,尤其是科研能力培養(yǎng)對(duì)于國(guó)家科技實(shí)力的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要??蒲心芰ε囵B(yǎng)是本科生教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié),也是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑。
我國(guó)的本科生科研訓(xùn)練起步較晚,[1,2]始于1989 年舉辦的“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品大賽,而后1995年清華大學(xué)提出了“學(xué)生科研訓(xùn)練”項(xiàng)目,1998年浙江大學(xué)推行“學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃”以及1999 年中國(guó)科技大學(xué)試點(diǎn)“大學(xué)生研究計(jì)劃”。隨后,國(guó)內(nèi)眾多高校開(kāi)始嘗試本科生科研能力訓(xùn)練。經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展,取得了一些成績(jī),但也暴露了一些問(wèn)題,比如學(xué)生參與熱情不高,軟、硬件資源欠缺,科研機(jī)會(huì)不足,實(shí)踐實(shí)驗(yàn)性課程多以基本技能培訓(xùn)為主等。目前,各高校本科生科研能力培養(yǎng)模式主要包括設(shè)立科研創(chuàng)新項(xiàng)目[3]、依托科研平臺(tái)[4]、基于教師科研項(xiàng)目(研究學(xué)徒)[5]和本科生導(dǎo)師制[6]等??苿?chuàng)項(xiàng)目是培養(yǎng)學(xué)生科研能力的有效方法,但參與的機(jī)會(huì)過(guò)少。如甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2005年至2015年平均每年參與大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃的人數(shù)僅136人。[3]高效科研平臺(tái)資源充足,但并不是所有學(xué)校所有專(zhuān)業(yè)都具有完備的科研平臺(tái),尤其對(duì)于非研究性綜合大學(xué)來(lái)說(shuō),這種資源更為匱乏。而基于教師科研項(xiàng)目的培養(yǎng)模式,同樣存在只能惠及少數(shù)學(xué)生的不足。近年來(lái),我國(guó)越來(lái)越多的高校開(kāi)始推行本科生導(dǎo)師制,但從實(shí)踐來(lái)看,多數(shù)是對(duì)學(xué)生生活、課業(yè)學(xué)習(xí)等方面的指導(dǎo)而未能很好地發(fā)揮其應(yīng)有作用。
二、基于本科生科研能力培養(yǎng)的教學(xué)方法
1.課程選擇。順利開(kāi)展一項(xiàng)比較完整的科學(xué)研究活動(dòng)通常需要扎實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)和充沛的時(shí)間作為前提。因此,該門(mén)科研能力訓(xùn)練課宜開(kāi)設(shè)在大學(xué)三年級(jí)下學(xué)期。此時(shí),本科生相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程已經(jīng)完成部分學(xué)習(xí),同時(shí)學(xué)生通過(guò)基礎(chǔ)課程的訓(xùn)練已經(jīng)具備了基本的實(shí)驗(yàn)工作能力,是提高創(chuàng)新能力的最佳時(shí)機(jī)。另外,該課程開(kāi)設(shè)在大四畢業(yè)論文之前,對(duì)完成畢業(yè)論文而言,可以起到很好的前期訓(xùn)練作用,使學(xué)生在進(jìn)行畢業(yè)論文的研究時(shí),對(duì)科研過(guò)程不再陌生,從而促進(jìn)畢業(yè)論文的高質(zhì)量完成。開(kāi)設(shè)課程的門(mén)類(lèi)宜選取應(yīng)用性強(qiáng)的課程,要求在大三年級(jí)上學(xué)期必須完成理論課學(xué)習(xí),為科研實(shí)踐課程做鋪墊。
2.教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容以課題研究形式開(kāi)展,但在有限的時(shí)間內(nèi)(一學(xué)期)完成一項(xiàng)比較完整的科研活動(dòng)實(shí)際上難度非常大。所以,課題難度不宜設(shè)置過(guò)高。同時(shí),宜以研究周期短、條件參數(shù)變化多的課題為研究對(duì)象。教學(xué)內(nèi)容可分六步完成,分別為興趣引導(dǎo)選題、文獻(xiàn)檢索分析、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)題、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究、結(jié)果分析與論文撰寫(xiě)、結(jié)題答辯。主體教學(xué)內(nèi)容安排在20教學(xué)周內(nèi),每周4學(xué)時(shí)完成(需要學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間配合),具體安排如下:
(1)興趣引導(dǎo)選題。興趣引導(dǎo)是促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行科研鍛煉的最好動(dòng)力來(lái)源,通過(guò)興趣引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生的求知欲,從而提高主動(dòng)參與科研的熱情。選題應(yīng)結(jié)合理論教學(xué)部分,在大三年級(jí)上學(xué)期期末完成,教師需要結(jié)合研究熱點(diǎn),以理論學(xué)習(xí)無(wú)法感知的新奇現(xiàn)象或技術(shù)等吸引學(xué)生的研究興趣,比如光學(xué)顯微鏡對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō)并不陌生(高中階段應(yīng)該都有接觸),可以看清放大幾百倍的物體,例如一根頭發(fā);而可以看清放大幾萬(wàn)倍的掃描電子顯微鏡很多同學(xué)沒(méi)有接觸過(guò),結(jié)合納米級(jí)掃描電子顯微鏡實(shí)物圖片,可以極大地激發(fā)學(xué)生的探索熱情。
(2)文獻(xiàn)檢索分析(第1~2周)。檢索閱讀文獻(xiàn)是科研能力訓(xùn)練的重要組成部分,且該部分通常需要花費(fèi)較多時(shí)間。因此,要督促學(xué)生圍繞選題,及時(shí)查閱大量文獻(xiàn)。但由于本科生其他課程學(xué)習(xí)壓力較大,課余時(shí)間有限,很難保證文獻(xiàn)的充分查閱。所以,建議文獻(xiàn)檢索部分利用大三寒假時(shí)間配合完成。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)題(第3~4周)。通過(guò)文獻(xiàn)檢索,在任課教師的指導(dǎo)下,學(xué)生完成開(kāi)題報(bào)告的撰寫(xiě)以及基本實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),教師要根據(jù)個(gè)人的科研經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo),給出必要的修改意見(jiàn),以確保實(shí)驗(yàn)方案可行。
(4)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究(第5~16周)。學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)研究前,先熟悉和學(xué)習(xí)新接觸的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和操作規(guī)程,準(zhǔn)備正式開(kāi)展研究工作。研究過(guò)程中,指導(dǎo)教師全程指導(dǎo),隨時(shí)與學(xué)生探討遇到的問(wèn)題,但學(xué)生需要獨(dú)立做出判斷,并通過(guò)查閱文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證所執(zhí)行方案的有效性,或探索更有效的解決方法。
(5)結(jié)果分析與論文撰寫(xiě)(第17~19周)。完成12周的實(shí)驗(yàn)研究,從中篩選有效數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,通過(guò)開(kāi)題文獻(xiàn)閱讀和針對(duì)研究工作中所遇問(wèn)題進(jìn)行的二次文獻(xiàn)查閱,對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并形成研究論文。論文格式可以參考學(xué)校對(duì)畢業(yè)論文的格式要求或者參考專(zhuān)業(yè)內(nèi)認(rèn)可的高水平期刊格式要求來(lái)限定。
(6)結(jié)題答辯(第20周)。組織學(xué)生進(jìn)行結(jié)題答辯,答辯程序可參考畢業(yè)論文規(guī)定,適當(dāng)降低要求。答辯評(píng)委應(yīng)由至少三名該研究方向教師組成。
3.評(píng)價(jià)與考核方法??蒲心芰τ?xùn)練課程不是傳統(tǒng)的大學(xué)本科驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),其研究結(jié)果沒(méi)有固定的標(biāo)準(zhǔn)答案,甚至沒(méi)有對(duì)與錯(cuò),所以課程考核不能用“答案準(zhǔn)確與否”來(lái)評(píng)價(jià),而要向評(píng)價(jià)“能力大小”轉(zhuǎn)變。通過(guò)科研能力訓(xùn)練課程,可以考察學(xué)生的分析問(wèn)題、研究問(wèn)題的能力,也包括科學(xué)研究所必需的寫(xiě)作能力。評(píng)價(jià)方法分為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與開(kāi)題30分,實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程30分、課程論文撰寫(xiě)與答辯40分。開(kāi)題與答辯環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可以參照學(xué)校對(duì)本科畢業(yè)論文的規(guī)定,并適當(dāng)放寬要求。實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程的評(píng)價(jià),主要依據(jù)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)所遇到問(wèn)題的分析和解決能力,科研態(tài)度以及實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性等來(lái)評(píng)價(jià)。
三、對(duì)本科生科研能力培養(yǎng)的反思
科研能力訓(xùn)練課程需要依據(jù)理論課、教師資源和其他硬件資源選擇性開(kāi)設(shè),不同課程可以帶給學(xué)生不同的研究方向體驗(yàn),開(kāi)闊學(xué)生的研究視野,有利于后續(xù)研究生學(xué)習(xí)階段的銜接。該課程對(duì)科研能力的訓(xùn)練強(qiáng)度可能不及科創(chuàng)項(xiàng)目、研究學(xué)徒等形式,但這是普適教育,就如同理論課教學(xué)中的基礎(chǔ)課一樣。不是像科創(chuàng)項(xiàng)目那樣培育具有發(fā)展?jié)摿Φ目蒲芯?,而是讓多?shù)學(xué)生具備基本的科研能力。
作為一門(mén)培養(yǎng)本科生科研能力的基礎(chǔ)課程,對(duì)科研成果的創(chuàng)新性應(yīng)適當(dāng)放寬要求,而重在能力培養(yǎng)的過(guò)程。通過(guò)課程訓(xùn)練和學(xué)習(xí),使學(xué)生了解科研思維模式,熟悉科學(xué)研究過(guò)程,在此基礎(chǔ)上,強(qiáng)化學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為繼續(xù)考研深造或畢業(yè)工作奠定科研能力基礎(chǔ),從而為以后的快速成長(zhǎng)提供一個(gè)穩(wěn)固的支點(diǎn)。
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責(zé)任編輯 陳 莉