談如何在教學過程中培養(yǎng)本科生的科研能力

【摘 要】如何培養(yǎng)高校本科生的科研能力一直受到教師和教育學者的廣泛關注，本文基于作者在計算機專業(yè)課教學過程中的實際經(jīng)驗和對這一問題的思考，從理論教學和實踐教學兩方面展開分析，提出了若干具體的探討性的建議。

【關鍵詞】本科生 科研能力 教學

【中圖分類號】G642【文獻標識碼】A【文章編號】1006－9682（2009）05－0029－02

【Abstract】How to cultivate scientific creative ability for undergraduates has always aroused common concern. This paper advances analysis in theoretical and experimental teaching aspects， presents some discussible suggestion based on the author’s teaching experience for the undergraduates of computer science major and reflection about this issue .

【Key words】Undergraduates Scientific ability Teaching

培養(yǎng)本科生的科研能力是大學教育的重要方面。近年來，隨著我國科技水平的提高，教育投入不斷增加，高等教育如何培養(yǎng)出大師級人才成為教育專家們共同關注的話題，而在本科階段具備良好的科研能力，將為學生日后從事科研工作奠定堅實的基礎，為此，很多教師和學者都在致力于培養(yǎng)本科生科研能力的探索，從不同角度分析我國高校目前本科生科研能力欠缺的原因并提出一系列改革措施，旨在從宏觀上改善本科生的科研環(huán)境，提高本科生的科研水平。本文以我校計算機專業(yè)本科生的教學實踐為例，從理論教學和實踐教學兩個方面，探討如何在教學過程中培養(yǎng)學生的科研能力。

一、注重理論教學中對學生科研能力的培養(yǎng)

1．強調(diào)學好基礎課的重要性

本科生科研的首要原則是鼓勵學生首先學好基礎課程，而后進一步發(fā)展其探索學習的能力，這樣就充分保證了科研活動參與者的學術研究基礎和潛力。［1］以計算機專業(yè)本科生為例，一些重要的基礎課，如高級語言程序設計、數(shù)據(jù)結構、離散數(shù)學、計算機組成原理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論等，一定要對學生嚴格要求，夯實基礎；此外，計算機學科對學生的數(shù)學和英語功底都有很高的要求，對于一、二年級的學生而言，打下扎實的數(shù)學和英語基礎對他們?nèi)蘸髲氖驴蒲谢顒悠鹬陵P重要的作用。

2．注重“學以致用”的課堂教學理念

隨著計算機技術的迅速發(fā)展，新技術、新概念不斷涌現(xiàn)，但許多計算機專業(yè)課教材都存在不同程度的滯后，教師在授課時，一般會習慣地詳細介紹所謂的“知識點”，缺少與實際相距合的應用實例和前沿信息。學生感覺學到的知識與實際相距甚遠，因而上課提不起興趣，這種僅僅局限于書本的教學方式所帶來的直接影響就是學生所學到的知識缺乏生命力，同時由于對新技術的發(fā)展趨勢及前沿信息無從了解，也限制了他們在該領域進行的研究和探索。因此，教師在課堂上不僅要傳授給學生成熟的理論，還要關注該領域的新技術的發(fā)展趨勢，在教學過程中不斷聯(lián)系當前該領域的新技術、新概念，教給學生“新鮮有用”的知識，從而提高學生對本門學科的學習和研究興趣。

3．將科研氛圍融入課堂講解過程中

在課堂講解過程中，應適時加入當前該知識點的最新技術信息和研究現(xiàn)狀。比如，在“計算機網(wǎng)絡”課程教學中，我們告訴學生當前各類網(wǎng)絡技術在應用過程中的優(yōu)勢與不足，使學生了解到這些技術問題的原因所在及進展難點，知道他們所涉足的這一科學領域尚有大量發(fā)展空間值得探索，從而增強他們掌握本門課程基本理論的積極性，激發(fā)他們從事研究探索的熱情。同時，教師也可以有意識地準備一些優(yōu)秀的國內(nèi)外計算機技術視頻材料，穿插在相關知識點的講解過程中，營造活躍的多維的教學氣氛，使學生從不同角度感受到新技術帶來的新鮮感與吸引力。此外，在課堂講解過程中，教師要適時創(chuàng)造情景，［3］提出啟發(fā)式問題。比如在講授“計算機網(wǎng)絡”課程中TCP協(xié)議的連接管理時，可提出“為什么要進行三次握手？”“你是否有更好的想法？”等，鼓勵學生說出自己的見解，告訴學生科學技術從不排斥新鮮的主張，讓學生各抒己見，并針對他們的一些回答組織分析、比較，提出質(zhì)疑，這不僅會大大增強學生對知識點的理解和掌握，還能激發(fā)他們主動研究問題的興趣，并有助于自信心的形成。

4．幫助學生形成正確的科研習慣

（1）注重學生自學習慣的形成

對于本科生而言，掌握有效的自學方法、形成良好的自學習慣比單純學會某些“知識點”更加重要。目前，大多數(shù)高校都對學生提供便利的網(wǎng)上學習資源，應教會學生針對某個特定問題查閱相關參考文獻的一般方法；在課堂上，教師應適時向?qū)W生推薦一些有價值的參考資料，這其中應包括一些優(yōu)秀的外文原版資料。為激發(fā)學生查閱文獻資料的積極性，可以在課堂上引申講解某些內(nèi)容或討論某個問題后，告訴他們這段內(nèi)容來自哪些資料以及查閱哪些資料可以獲得更多相關知識，或布置課后作業(yè)，要求學生通過查閱不同的參考文獻得到答案，訓練他們獨力解決問題的能力，這將有助于他們形成良好的科研習慣，為他們今后一生的工作和繼續(xù)深造打下一個堅實的基礎。

（2）培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神

對于高年級的本科生，教師可在每學期組織一兩次“研討班”，提出或由學生自己確定研討主題，如當前計算機科學技術的某個研究熱點、某個實際網(wǎng)絡或數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用調(diào)查及優(yōu)化意見或當前一些流行軟件的使用等，讓學生分組準備材料，每個學生都要在小組中承擔部分任務，培養(yǎng)他們相互交流、承擔責任的團隊協(xié)作意識，最后，要求他們寫出書面報告并上臺演講，這不僅有利于學生的綜合能力與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，也使他們在團隊協(xié)作中，增強責任意識和集體榮譽感。

5．鼓勵學生參加科研活動，開闊學生的視野。

（1）鼓勵學生參加新技術專題講座

現(xiàn)在大多數(shù)高校為活躍學術氛圍，都會組織各種形式的專題講座，為學生提供與著名學者同場交流的園地，旨在拓展學生的思維空間，增加信息儲備和理性思維能力，但實際情況卻是許多同學對此漠不關心，或即使參與也把自己定位成一個旁聽者的角色，聽不懂也不敢提問，久而久之，便失去了參與此類活動的興趣。為此，教師應首先關注這些相關領域的專題講座，在課堂上向?qū)W生介紹這些專題講座的相關知識點，鼓勵學生積極參加講座，并踴躍提出自己的見解，教師還可親自帶領學生與講座者共同探討，讓學生開闊思路，打破以聽課為惟一獲取知識手段的傳統(tǒng)學習方法，使學生養(yǎng)成在“學習”過程中“研究”問題的習慣，［2］增強創(chuàng)新意識，體現(xiàn)出學術上的獨立思考的精神。

（2）指導學生積極參加各類科研競賽

教師應鼓勵并親自指導學生積極參加諸如：挑戰(zhàn)杯、大學生電子設計競賽、大學生數(shù)學建模競賽等各種比賽活動，樹立他們的自信心和團隊精神，鍛煉他們的組織能力和意志品質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新性思維。此外，教師還應允許部分優(yōu)秀的本科生加入到自己的科研項目中，與他們一起研究探討，讓他們盡早進入科研角色，許多教師認為，在指導本科生科研時，本科生的熱情、無拘無束、充滿想象力的問題和解決問題的新思路，也不斷激發(fā)他們的靈感，為研究帶來新的思路，使他們收益良多。［1］

二、注重實踐教學中對學生科研能力的培養(yǎng)

1．重視實驗教學

實驗在培養(yǎng)學生科研能力方面起著舉足輕重的作用，一方面在實踐過程中能夠培養(yǎng)學生靈活運用理論知識解決實際問題的能力以及一定的創(chuàng)新設計能力，另一方面，通過實驗環(huán)節(jié)可使學生對自己的新思想、新方法進行驗證，熟悉科學研究的一般途徑。但目前計算機學科的實驗教學中普遍存在的問題是：①實驗項目編排不合理，缺乏規(guī)劃性。實驗內(nèi)容單一，或?qū)嶒瀮?nèi)容比較簡單，沒有挑戰(zhàn)性；或偏于過程化，沒有發(fā)揮的余地，使學生很難獲得創(chuàng)新性思維的訓練。②網(wǎng)絡實驗管理欠規(guī)范。實驗教學管理松散，不利于學生養(yǎng)成良好的科研習慣。為此建議教師在編寫實驗教學大綱時，在實驗項目的編排上，應合理把握理論與實驗實踐的比例，在不影響基礎理論教學的同時，適當加入一些綜合性、研究性的實驗項目，讓學生自由發(fā)揮，提出并驗證自己的解決方案。在實驗過程中應注重以學生為中心，鼓勵學生自主完成實驗，獨立解決問題。實驗完成后，要求學生認真撰寫完整的實驗報告，記錄實驗方案、實驗結果和實驗中遇到的問題及解決方法，使學生養(yǎng)成嚴謹細致的治學習慣。

2．重視畢業(yè)設計

畢業(yè)設計是本科教育階段的最后一個實踐性教學環(huán)節(jié)，要求學生綜合運用所學的基礎知識，獨立進行科學研究或工程實踐并解決實際問題，使學生受到一次專業(yè)人員所必須具備的基本技能的訓練，在畢業(yè)設計階段加強學生科研能力的訓練將對學生未來的職業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。為此，提出以下建議：

（1）重視設計課題的前瞻性和應用價值

選題是完成畢業(yè)設計的關鍵，經(jīng)過三年的專業(yè)課學習，大多數(shù)學生都很了解自己的能力和專業(yè)興趣，許多學生希望能有機會接觸到一些前沿的有挑戰(zhàn)性的課題，為此，教師應選擇一些新穎的有實際應用背景的課題，讓學生感到有機會施展自己，提高自己的能力，避免脫離實際，老調(diào)重彈；設計開始前，應向?qū)W生推薦一些必要的參考資料，使學生的設計方案基于大量的閱讀和分析比較，有助于他們形成系統(tǒng)的設計框架和新穎的設計思路。

（2）注重培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W作風

在畢業(yè)論文階段，教師與學生接觸的時間很長，教師在嚴格要求學生的同時也須嚴格要求自己。由于多數(shù)課題都有一定的實際應用背景，具有一定難度，因此，學生所提的問題，教師需認真考慮，準備充分后再予以回答。對整個設計過程，應要求學生認真踏實，戒除浮躁情緒，對待困難問題，應有韌性，持之以恒，對每個問題、每個實驗細節(jié)都要認真，使學生逐漸養(yǎng)成一絲不茍的科研習慣。這種治學態(tài)度不僅保證了設計建立在堅實可靠的理論和實驗基礎之上，同時也有助于學生在日后的科研活動中具備嚴謹?shù)闹螌W作風和科學精神。

（3）注重學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

在設計過程中，應要求學生不能僅滿足于完成設計，還應力求新穎，有獨到之處，不要盲從他人的做法，鼓勵學生嘗試不同的解決方案，進行比較分析，從中尋求一個最佳途徑。對待學生的畢業(yè)論文也是如此，要使學生不僅懂得撰寫科技論文的一般方法，更重要的是如何在論文中將自己的創(chuàng)新點表述清楚；對論文中出現(xiàn)的問題和錯誤，需提出具體的修改意見，并指導學生將優(yōu)秀的畢業(yè)論文正式發(fā)表，實現(xiàn)其真正的價值。

三、將科研創(chuàng)新能力納入考核成績

對于三、四年級的學生，應將科研創(chuàng)新能力納入計算機專業(yè)課的考核評定。對課程考核成績不能僅僅通過一張試卷就下結論，一般而言，總成績可分為三個部分：卷面成績、日?？蒲斜憩F(xiàn)（包括參與討論班、專題講座以及其它科研活動等）和實驗考核成績，學生的科研創(chuàng)新能力一定要在總成績中有明確的體現(xiàn)，以此激勵學生參與科研的積極性，同時有助于形成良好的科研氛圍。此外，對學生畢業(yè)設計的質(zhì)量評定，也應重點突出其科研能力，將創(chuàng)新性作為優(yōu)秀論文的主要評價依據(jù)。

高等院校作為高級人才的搖籃，肩負著為社會培養(yǎng)創(chuàng)新型科研人才的使命，高等教育不同于基礎教育和技能教育的一個顯著特點就是教學和科研同時作為高等教育發(fā)展的兩翼，只有大學生們的科研能力和科研素質(zhì)得到了普遍的提高之時，才能說高校的教學和科研水平整體上升了一個臺階。［4］本文基于作者在計算機專業(yè)課教學和科研過程的實際經(jīng)驗和對這一問題的理解，給出了一些在理論教學和實踐教學中培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力的具體措施，提出一些探討性建議，作者希望這些措施能夠有助于探索出一條培養(yǎng)本科生科研能力的有效途徑，事實上，提高本科生科研水平是一項綜合工程，它要求我們以發(fā)展的思想，不懈地付出努力。

參考文獻

1 郭孝鋒、陸 偉、葆樂心.美國研究型大學培養(yǎng)本科生科研能力的理念與措施［J］.現(xiàn)代教育科學，2006（3）：52～54

2 鄭彩蓮.校園講座的現(xiàn)狀及建設途徑［J］.中國青年政治學院學報，2006（3）：33～36

3 趙婧如、王宣政、關于計算機專業(yè)“計算機網(wǎng)絡”課程教學改革的建議［J］.計算機教育，2006（5）：34～36

4 畢開鳳.論當代大學生科研意識和科研能力的激發(fā)與培養(yǎng)［J］.杭州商學院學報，2004（1）：63～65