基于本科生科研能力培養(yǎng)的教學(xué)方法初探

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)開設(shè)專門的科研能力訓(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”?？萍嫉陌l(fā)展離不開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，該門科研能力訓(xùn)練課宜開設(shè)在大學(xué)三年級(jí)下學(xué)期。此時(shí)，本科生相關(guān)專業(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。開設(shè)課程的門類宜選取應(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)開題、開展實(shí)驗(yàn)研究、結(jié)果分析與論文撰寫、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)生完成開題報(bào)告的撰寫以及基本實(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，以確保實(shí)驗(yàn)方案可行。

（4）開展實(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（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。科研能力訓(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)果沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)答案，甚至沒有對(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)研究所必需的寫作能力。評(píng)價(jià)方法分為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與開題30分，實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程30分、課程論文撰寫與答辯40分。開題與答辯環(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設(shè)，不同課程可以帶給學(xué)生不同的研究方向體驗(yàn)，開闊學(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