研究型大學(xué)本科生的研究素質(zhì)培養(yǎng)初探

王蘊紅

摘要:本文介紹了在本科專業(yè)課程教學(xué)中引入研究素質(zhì)培養(yǎng)的方法與嘗試,以“數(shù)字圖像處理”課程為例,介紹了專業(yè)課程教學(xué)環(huán)節(jié)中的研究素質(zhì)培養(yǎng)方法。

關(guān)鍵詞:研究素質(zhì);專業(yè)課教學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號:G642文獻標識碼:B

高水平研究型大學(xué)在國家的創(chuàng)新體系中發(fā)揮著越來越重要的作用,在人才培養(yǎng)體系中發(fā)揮著不可替代的作用。研究型大學(xué)在組織運作方面的特征中很重要的一點是“以研究為基礎(chǔ)的教學(xué)”,即研究型大學(xué)的本科教育應(yīng)把教學(xué)重點從過去的傳授知識轉(zhuǎn)移到以研究、探索為基礎(chǔ)的教學(xué)上來,應(yīng)采用現(xiàn)代教學(xué)方法,使學(xué)生從單純的知識和文化的接受者變成探索者,讓教師、研究生和本科生共同參與這種探索的過程。研究型大學(xué)在產(chǎn)出人才方面的特點是:培養(yǎng)高層次社會精英。從人才培養(yǎng)的角度看,研究型大學(xué)承擔著培養(yǎng)政治、經(jīng)濟、文化、科技等領(lǐng)域領(lǐng)袖的重任。研究型大學(xué)一般通過科學(xué)研究,致力培養(yǎng)具有創(chuàng)造的興趣、情感、人格等精神氣質(zhì),具有創(chuàng)造性的觀察力、記憶力、想象力、操作能力、撰寫論文能力的社會精英。如何充分發(fā)揮研究型大學(xué)綜合優(yōu)勢,加強科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)的結(jié)合是我們近年來在課程教學(xué)中一直深入思考的問題。本文以本科生專業(yè)課中的研究素質(zhì)培養(yǎng)的環(huán)節(jié)設(shè)置為線索,探討了研究型大學(xué)學(xué)生研究素質(zhì)培養(yǎng)的關(guān)鍵問題。

1研究型大學(xué)人才培養(yǎng)定位

研究型大學(xué)一般通過科學(xué)研究,致力培養(yǎng)具有創(chuàng)造的興趣、情感、人格等精神氣質(zhì),具有創(chuàng)造性的觀察力、記憶力、想象力、操作能力、撰寫論文能力的社會精英。這樣的人才培養(yǎng)定位決定了要在培養(yǎng)環(huán)節(jié)中要兼顧上述各方面能力的培養(yǎng),研究型大學(xué)突出的特點和資源在學(xué)科方面有一定的優(yōu)勢,在師資力量等方面具有優(yōu)勢,在相關(guān)的科研工作中具有一定程度的領(lǐng)先作用,這些為實現(xiàn)預(yù)期的培養(yǎng)定位提供了必要的基礎(chǔ)和實現(xiàn)的條件,也使得在專業(yè)課中引入科研素質(zhì)的培養(yǎng)并卓有成效地實現(xiàn)培養(yǎng)目標成為可能。

2研究型大學(xué)人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)

研究型大學(xué)的原有課程體系已建立而且基本比較完善,尤其是專業(yè)課程體系和實踐環(huán)節(jié)經(jīng)過多年的教學(xué)實踐已日臻全面深入并銜接得當。目前的課程體系注重知識的傳授,對學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)略嫌不足,對學(xué)生撰寫論文的能力和作技術(shù)報告的能力的培養(yǎng)很少涉及。為加強本科生的研究素質(zhì)培養(yǎng),設(shè)置專門的科研素質(zhì)培養(yǎng)課程的可行性不大,而且如果不與專業(yè)課結(jié)合,效果有限。通過分析專業(yè)課的特點,選擇一些適合于進行研究素質(zhì)培養(yǎng)的課程進行課程改革,增加研究素質(zhì)培養(yǎng)的環(huán)節(jié),不僅可行,而且必要。我校計算機學(xué)院在專業(yè)課的教學(xué)中加入本科生的研究素質(zhì)培養(yǎng)環(huán)節(jié),并設(shè)立了教改項目進行研究,三年的教學(xué)改革結(jié)果說明,在專業(yè)課教學(xué)中加入本科生的研究素質(zhì)培養(yǎng)環(huán)節(jié)不僅可行,而且必要。

“數(shù)字圖像處理與模式識別”是一門具有綜合性的課程,其所涉及的應(yīng)用領(lǐng)域具有一定的前沿性,是一個培養(yǎng)創(chuàng)新人才素質(zhì)的良好實踐平臺,故我們選擇該課程為試點強化素質(zhì)培養(yǎng)。

3如何在專業(yè)課教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)

經(jīng)過分析,我們認為,研究型大學(xué)本科生的基本研究素質(zhì)包括:“聽”、“讀”、“做”、“寫”、“說”五個方面。而“聽”、“讀”、“寫”、“說”是圍繞著“做”展開的?！奥牎笔侵笇W(xué)生在聽課環(huán)節(jié)能夠得到本專業(yè)較全面的專業(yè)方向概述和前沿的專業(yè)方向進展簡介;“讀”是指教師布置的作業(yè)中有閱讀(英文)論文的作業(yè)并在理解論文算法的基礎(chǔ)上能夠開展“做”的工作;“做”是指能夠在理解算法的基礎(chǔ)上現(xiàn)算法;“寫”是指能夠撰寫技術(shù)報告;“說”是指能夠?qū)⑺龉ぷ魍昝赖剡M行展示,做好演示文檔,清晰有條理地作口頭報告。

以“數(shù)字圖像處理與模式識別”課程為例,在“聽”的環(huán)節(jié)中,講授部分點面結(jié)合,知識點:以研究問題激發(fā),引入問題和解決問題;知識面: 拓展專業(yè)眼光,介紹新的研究方向,以具體問題深化學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和研究興趣。如講授傅利葉變換時強調(diào)傅利葉的貢獻和他學(xué)術(shù)思想發(fā)展的歷程(知識點),以數(shù)字水印舉例說明離散余弦變換的應(yīng)用,進而介紹數(shù)字水印技術(shù)的現(xiàn)狀(知識面)。

在“讀”的環(huán)節(jié)中,安排學(xué)生閱讀快速傅利葉變換或離散余弦變換的論文,在理解了論文算法的基礎(chǔ)上,順利進入“做”的環(huán)節(jié),即實現(xiàn)上述算法。

在“寫”的環(huán)節(jié)中要求學(xué)生將“做”的結(jié)果以技術(shù)報告或論文的形式總結(jié)出來,要求學(xué)生從算法介紹、算法的實現(xiàn)過程、實驗結(jié)果分析比較、給出結(jié)論幾個方面撰寫技術(shù)報告,為日后的科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

在“說”的環(huán)節(jié)中,給出演示文檔的模板,啟發(fā)學(xué)生突出重點、簡潔深入地進行口頭報告。

在課程實驗環(huán)節(jié)設(shè)置中,我們對講授環(huán)節(jié)未能深入的部分進行補充,充分體現(xiàn)做、寫、講三方面的能力培養(yǎng)。將實現(xiàn)算法、撰寫技術(shù)報告、做PPT和口頭報告的技巧在課程教學(xué)時有所體現(xiàn),并通過學(xué)生的具體實踐使其掌握。比如,在學(xué)習(xí)邊緣提取的知識點時,我們在講述了理論算法后,安排的課程實驗是讓學(xué)生實現(xiàn)三種以上的邊緣提取算法。要求學(xué)生寫出技術(shù)報告,包括這三種方法的原理、實現(xiàn)過程和結(jié)果、三種方法結(jié)果的比較分析和思考,鼓勵一些同學(xué)對算法進行改進,將改進算法的原理、過程和結(jié)果總結(jié)在技術(shù)報告中;最后,將技術(shù)報告總結(jié)成PPT的形式并分組作口頭報告,通過實踐和小組討論提高學(xué)生撰寫技術(shù)報告和作口頭報告的能力。

以上環(huán)節(jié)使學(xué)生既深入理解了算法,又從研究的角度分析了各個算法的優(yōu)缺點并改進了基礎(chǔ)算法,分析了每種算法的適用范圍。事實上,上述過程是研究環(huán)節(jié)的一種真實演練。

研究型大學(xué)本科生的研究素質(zhì)的另一重要體現(xiàn)是對專業(yè)前沿方向有一定的認識和了解。對于這一研究素質(zhì)的培養(yǎng),我們結(jié)合學(xué)校擁有的綜合科研環(huán)境,利用展示的方式使學(xué)生了解了所學(xué)習(xí)課程與目前前沿研究熱點的結(jié)合點,在“數(shù)字圖像處理與模式識別”教學(xué)中,我們演示了人臉識別、虹膜識別、數(shù)字水印等系統(tǒng),隨后從技術(shù)實現(xiàn)的角度,給出這些系統(tǒng)的實現(xiàn)框圖,針對每一步的實現(xiàn),給出與所講知識點的對應(yīng)關(guān)系,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也增進了學(xué)生對這些領(lǐng)域的認識。更進一步,我們就一些應(yīng)用的實際問題,如銀行區(qū)域的人員監(jiān)測等,啟發(fā)學(xué)生利用所學(xué)知識給出解決問題的方案,培養(yǎng)了學(xué)生針對具體應(yīng)用研究問題和解決問題的能力。

4結(jié)語

經(jīng)過三年的教學(xué)改革,通過對已畢業(yè)學(xué)生的跟蹤調(diào)查,以上的教學(xué)方法對學(xué)生適應(yīng)研究工作起到了良好的作用,提高了學(xué)生的研究能力,培養(yǎng)了學(xué)生的研究素質(zhì)。

參考文獻:

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