基于層次式創(chuàng)新實(shí)踐模式的本科生科研訓(xùn)練

陽(yáng)明慶 李榮隆 趙慶源

摘要：針對(duì)高校日益涌現(xiàn)的本科生科研訓(xùn)練，面對(duì)學(xué)生素質(zhì)的差異性凸顯的現(xiàn)狀，本文介紹了我校工程制圖層次式創(chuàng)新實(shí)踐模式在對(duì)本科生科研訓(xùn)練項(xiàng)目上的實(shí)施情況，以及對(duì)層次式創(chuàng)新實(shí)踐的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了研究與分析，總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)與不足，為本科生科研訓(xùn)練的可持續(xù)發(fā)展提供了參考。

關(guān)鍵詞：層次式創(chuàng)新實(shí)踐;本科生科研訓(xùn)練;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2015）44-0098-02

目前在各高校中，幾乎所有的大學(xué)都開展了形式多樣的本科生科研訓(xùn)練計(jì)劃，提倡在大學(xué)期間培養(yǎng)與提高本科生的科研能力。從教育部主辦的“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”到各省、市、學(xué)校舉辦的各類型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，本科生的科研訓(xùn)練活動(dòng)得到了廣泛的推廣和普及。但是大學(xué)教育主要是面向教學(xué)的，而科研訓(xùn)練和知識(shí)教學(xué)在本質(zhì)上有很多不同。教學(xué)主要是把成熟、系統(tǒng)的知識(shí)傳授給學(xué)生，學(xué)生通過(guò)獲取加工處理后的知識(shí)進(jìn)行積累與擴(kuò)展?？蒲杏?xùn)練卻要求學(xué)生在研究過(guò)程中尋找解決問(wèn)題的方案，處理并面對(duì)大量繁雜的、未經(jīng)整理的知識(shí)和信息，從問(wèn)題提出、設(shè)計(jì)研究方案、信息采集、信息處理，到得出結(jié)論、檢驗(yàn)結(jié)論等過(guò)程，教師給予一定的指導(dǎo)，卻并不能指出正確答案，而且很多時(shí)候即使在方法上，也需要學(xué)生自己去探究與摸索[1]。這就說(shuō)明在科研訓(xùn)練中學(xué)生只能通過(guò)實(shí)踐過(guò)程來(lái)獲取科研技能，學(xué)生與教師在研究的互動(dòng)過(guò)程中形成專業(yè)的態(tài)度和價(jià)值。由于本科生主要處于知識(shí)的儲(chǔ)備、吸收與消化階段，要達(dá)到科研訓(xùn)練的目的，就必然在課程教學(xué)中考慮如何促進(jìn)科學(xué)研究與教學(xué)融合，進(jìn)行相應(yīng)的課程體系教學(xué)改革。本文以我校工程制圖課程的實(shí)訓(xùn)模式“構(gòu)建層次式創(chuàng)新實(shí)踐模式”為例，探討科研訓(xùn)練與教學(xué)融合中的一些問(wèn)題。

一、層次式創(chuàng)新實(shí)踐模式的構(gòu)成

根據(jù)大學(xué)生科研訓(xùn)練的需求，我校對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行了分解與重構(gòu)，組建了一個(gè)平臺(tái)下的四個(gè)層次實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐，分別為基礎(chǔ)驗(yàn)證型、綜合應(yīng)用型、創(chuàng)新設(shè)計(jì)型和研究型平臺(tái)。

第一層次：基礎(chǔ)驗(yàn)證型。以工程制圖課程知識(shí)的驗(yàn)證為目標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中掌握典型視圖的繪制流程，把“立體”這一主體對(duì)象作為實(shí)驗(yàn)的基本單元，并從立體構(gòu)成角度分解出點(diǎn)、線、面結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行投影理論驗(yàn)證。

第二層次：綜合應(yīng)用型。以鍛煉學(xué)生實(shí)際操作能力為目標(biāo)，從基于功能角度來(lái)了解各類型機(jī)器設(shè)備及構(gòu)成，通過(guò)實(shí)際操作拆裝各種機(jī)器設(shè)備，完成圖紙與機(jī)器的對(duì)應(yīng)、零件加工、機(jī)器裝配、虛擬裝配與分析等一系列工程訓(xùn)練。通過(guò)此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，把書本中的知識(shí)轉(zhuǎn)換為自己的工程能力。

第三層次：創(chuàng)新設(shè)計(jì)型。以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)，由教師設(shè)定題目，學(xué)生自行查閱文獻(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以設(shè)計(jì)目標(biāo)的整體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行相關(guān)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，讓學(xué)生理解設(shè)計(jì)是一種思維擴(kuò)展發(fā)散的過(guò)程，設(shè)計(jì)的最終結(jié)果具有多樣化特征，并且能在多樣化結(jié)果中獲取一個(gè)最優(yōu)設(shè)計(jì)。此階段從制圖課程中立體的二維、三維構(gòu)型訓(xùn)練開始，延伸到造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等不同層次的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，在設(shè)計(jì)方面開闊了學(xué)生視野，引導(dǎo)學(xué)生去提升自身的設(shè)計(jì)能力。

第四層次：研究型。以大學(xué)生需要科研訓(xùn)練要求為背景，設(shè)置具有多學(xué)科交叉與融合特點(diǎn)的綜合項(xiàng)目，吸引學(xué)生參與項(xiàng)目，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生的身份從“學(xué)徒”開始，跟蹤項(xiàng)目，熟悉科研過(guò)程，培養(yǎng)科研的思維;其中對(duì)科研有濃厚興趣并付出努力的學(xué)生再成長(zhǎng)為“研究員”，自己獨(dú)立主持部分研究項(xiàng)目，并通過(guò)教師的引導(dǎo)去努力培養(yǎng)自己的研究能力。

在具體執(zhí)行過(guò)程中，實(shí)踐平臺(tái)的第一、第二層次為普及性實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)，面向不同專業(yè)、不同學(xué)科，甚至不同學(xué)校的學(xué)生進(jìn)行;第三、四層次則采用晉級(jí)形式，細(xì)化學(xué)生群體，針對(duì)不同類型學(xué)生的多樣化需求，分別開展小集群科研實(shí)踐活動(dòng)，按階段提升學(xué)生的研究能力，并在此階段努力地讓盡可能多的學(xué)生在實(shí)踐中受益。

二、層次式創(chuàng)新實(shí)踐模式在科研訓(xùn)練中的效果分析

從2012年開始，分別對(duì)參加實(shí)訓(xùn)的學(xué)生進(jìn)行無(wú)記名問(wèn)卷調(diào)查，回收有效問(wèn)卷300余份，從6個(gè)方面對(duì)層次式創(chuàng)新實(shí)踐模式的實(shí)施效果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見表1）。

從表1可以看出，在設(shè)計(jì)時(shí)每一個(gè)層次都有一個(gè)側(cè)重方面，而學(xué)生的反饋正好符合原本設(shè)計(jì)的初衷，學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中也確實(shí)達(dá)到了實(shí)踐模式要求的側(cè)重部分。同時(shí)，還對(duì)2014屆本科畢業(yè)生進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的對(duì)比測(cè)評(píng)，其中抽取了兩隊(duì)學(xué)生樣本，結(jié)果見表2。通過(guò)表2可以看到通過(guò)層次式實(shí)踐的學(xué)生在做科研意識(shí)上遠(yuǎn)超普通學(xué)生。

我們還通過(guò)一系列反饋評(píng)測(cè)，發(fā)現(xiàn)目前實(shí)施的層次式創(chuàng)新實(shí)踐模式已經(jīng)逐步成為一個(gè)能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力和科研能力協(xié)調(diào)發(fā)展較完善的綜合平臺(tái)。

三、層次式創(chuàng)新實(shí)踐模式在科研訓(xùn)練中的特點(diǎn)與問(wèn)題

1.課程教學(xué)由知識(shí)傳授型轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯咳∠蛐偷囊龑?dǎo)教學(xué)[2]。實(shí)施層次式創(chuàng)新實(shí)踐后，導(dǎo)致課程教學(xué)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯咳∠虻慕虒W(xué)，教學(xué)中不僅關(guān)注學(xué)科知識(shí)，更加重視知識(shí)的產(chǎn)生和形成過(guò)程，教學(xué)重心轉(zhuǎn)變?yōu)閹椭鷮W(xué)生樹立研究意識(shí);指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐互動(dòng)，形成個(gè)人對(duì)問(wèn)題的見解;引導(dǎo)并建立批判性思維和對(duì)學(xué)習(xí)的自我反思能力。

2.采取層次實(shí)踐模式，較好地解決了科研訓(xùn)練需要階段培養(yǎng)的需求。原有課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)多為知識(shí)點(diǎn)構(gòu)成的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，層次單一，學(xué)生只需要機(jī)械地按步驟去完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)達(dá)成的目標(biāo)較為模糊。目前實(shí)施的層次實(shí)踐是按照養(yǎng)成學(xué)生科研能力所需的階段性特點(diǎn)進(jìn)行改良，每個(gè)實(shí)驗(yàn)階段的目的性極其明確，學(xué)生在理解實(shí)踐過(guò)程與能力培養(yǎng)的關(guān)系后，對(duì)實(shí)踐活動(dòng)的認(rèn)可度較高，且能積極參與。

3.采用面向訓(xùn)練過(guò)程的管理模式，開啟個(gè)體差異型引導(dǎo)研究?？蒲杏?xùn)練注重訓(xùn)練過(guò)程的完整性，所以在此實(shí)踐平臺(tái)中，嚴(yán)格按照過(guò)程模式進(jìn)行管理，具體細(xì)分為科研過(guò)程管理、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐過(guò)程和評(píng)價(jià)與監(jiān)控過(guò)程三個(gè)子過(guò)程?？蒲羞^(guò)程管理是對(duì)整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程的統(tǒng)籌安排、計(jì)劃與管理，包括團(tuán)隊(duì)組建、方案設(shè)計(jì)與方案的執(zhí)行;實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐過(guò)程是指主要技術(shù)性工作環(huán)節(jié)，包括項(xiàng)目需求分析、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、信息處理與分析、討論等環(huán)節(jié);評(píng)價(jià)與監(jiān)控過(guò)程是對(duì)項(xiàng)目過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)及時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)與監(jiān)控，確保在執(zhí)行過(guò)程中各環(huán)節(jié)的完整，其中包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)測(cè)、反饋與監(jiān)控等[3]。完成過(guò)程的主體是學(xué)生自己，教師與學(xué)生處于一種互相討論的平等地位，監(jiān)控由學(xué)生完成，最終評(píng)價(jià)由學(xué)生團(tuán)體與三位以上的教師共同討論決定。

在實(shí)施后通過(guò)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，使用科研訓(xùn)練過(guò)程控制，每位參加實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐的學(xué)生，在整體項(xiàng)目中被分配的任務(wù)、采用的解決方案、階段性進(jìn)展、所做的工作與貢獻(xiàn)等情況一覽無(wú)余，對(duì)教師在訓(xùn)練過(guò)程中指導(dǎo)學(xué)生極其有利。

4.目前存在的一些問(wèn)題。

（1）層次式實(shí)踐模式對(duì)科研訓(xùn)練針對(duì)性較強(qiáng)，對(duì)教師的綜合素質(zhì)要求較高。教師必須要善于批判、反思問(wèn)題，能引導(dǎo)并培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)、質(zhì)疑的精神、追求未知能力的欲望，同時(shí)，教師還要掌握科學(xué)研究所需要的科學(xué)研究方法才能有效指導(dǎo)學(xué)生的研究。

（2）科研訓(xùn)練需要充分考慮學(xué)生各方面的差異，根據(jù)不同差異來(lái)制定不同的計(jì)劃和目標(biāo)。在具體實(shí)施中，還要求教師進(jìn)行細(xì)致的分類指導(dǎo)，及時(shí)評(píng)價(jià)與監(jiān)控過(guò)程。

（3）在對(duì)學(xué)生科研實(shí)踐進(jìn)階時(shí)，要注意實(shí)施尺度，加強(qiáng)引導(dǎo)，否則學(xué)生容易出現(xiàn)驕傲、自卑等心理反應(yīng)，容易挫傷學(xué)生的積極性，甚至影響學(xué)生的心理健康。

（4）要特別注意師生之間的關(guān)系，不能像傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師為主體，學(xué)生有問(wèn)題不用思考，直接求得解決方案。在層次式創(chuàng)新實(shí)踐模式中，教師與學(xué)生應(yīng)該共同討論，教師是引導(dǎo)學(xué)生大膽思考、大膽實(shí)踐的領(lǐng)路人。

（5）科研訓(xùn)練是一個(gè)持續(xù)不間斷的過(guò)程，對(duì)于那些通過(guò)層次式實(shí)踐訓(xùn)練后的學(xué)生，還必須考慮這樣一個(gè)問(wèn)題：在不同專業(yè)、不同學(xué)科中，如何對(duì)待在科研能力和整體素質(zhì)上都已經(jīng)具備一定水平的學(xué)生，后續(xù)大學(xué)生活中如何引導(dǎo)他們?cè)诳蒲猩献叩酶h(yuǎn)、更高。這是一個(gè)值得深思的問(wèn)題。

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