科研創(chuàng)新小組模式對于提高理工科本科生科研能力的實證研究

喬江浩 張德坤 羅勇 劉洪濤 亓健偉

摘要：大學生是一個國家未來的高素質(zhì)建設(shè)者，而理工科大學生更是肩負著國家科學技術(shù)發(fā)展的使命。如何從基礎(chǔ)開始培養(yǎng)理工科本科生的科研創(chuàng)新能力，是一項值得研究和探索的課題。中國礦業(yè)大學材料學院通過成立本科生科研創(chuàng)新小組，積極調(diào)動本科生的科研創(chuàng)新性。通過對本項活動成立兩年來的成果總結(jié)，發(fā)現(xiàn)通過科研創(chuàng)新班能夠?qū)蒲姓撐摹⒖蒲许椖亢酮剟?，甚至畢設(shè)成績和讀研、出國深造率上都有明顯的促進作用。然而在培養(yǎng)過程中也發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)機制、受眾面以及考核方式上存在不可回避的問題。

關(guān)鍵詞：科研創(chuàng)新小組；理工科本科生；科研能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）43-0001-03

黨的十九大以來，習近平總書記提出“優(yōu)先發(fā)展教育事業(yè)”“發(fā)展素質(zhì)教育”，并提出“樹立科技是核心戰(zhàn)斗力的思想，推進重大技術(shù)創(chuàng)新、自主創(chuàng)新”，為理工科高校提出了培養(yǎng)建設(shè)目標和發(fā)展方向。總書記在安徽合肥考察中國科技大學、中科大先進技術(shù)研究院時強調(diào)“當今世界科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方興未艾，我們要增強使命感，把創(chuàng)新作為最大政策，奮起直追、迎頭趕上?！睘楦咝Ｅ囵B(yǎng)科研創(chuàng)新人才提出了新的要求。理工科本科生作為未來國家科學發(fā)展的主力軍，如何提高其科研創(chuàng)新能力，更有其重要的意義。

一、理工科本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必要性

1.以提高科研創(chuàng)新能力為契機，夯實本專業(yè)基礎(chǔ)理論和實踐。學生在參加科研創(chuàng)新小組的同時，需要更多的學習本專業(yè)的基礎(chǔ)理論課程，在基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)下，參加科研實踐活動。在此基礎(chǔ)上，必然會提高學生的在本專業(yè)的理論及實踐能力。

2.理工科本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有利于提高本科生的科研創(chuàng)新素質(zhì)。科研創(chuàng)新不僅是一種能力，也是一種科研素養(yǎng)。這種能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一朝一夕，一蹴而就，需要的是專業(yè)教師的指導(dǎo)和教師指導(dǎo)下學生的積極參與自我提升。

3.理工科本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有利于本科生在未來工作中提高創(chuàng)新能力及解決問題的能力。理工科是發(fā)展技術(shù)學科，應(yīng)用學科和一些交叉邊緣學科以及綜合學科的依托和源泉[1]，在未來的工作中會更多的需要科技創(chuàng)新的能力，以及創(chuàng)新性解決問題的能力。所有這些能力的培養(yǎng)，也離不開高校對本科生的科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4.理工科本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對學生未來進一步的深造大有裨益。近年來，本科生進一步升入研究生階段深造的人數(shù)不斷增加。本科階段和研究生階段的教育目的有著很大的區(qū)別。理工科研究生階段的教育更注重將理論的基礎(chǔ)知識運用到科研中，所以對科研創(chuàng)新素質(zhì)的要求更高，如果在本科階段沒有很好的基礎(chǔ)，在研究生教育初期沒有合理的導(dǎo)入，對學生整個研究生階段的學習都會是一種障礙。如果在本科階段打好基礎(chǔ)，在研究生階段的科研創(chuàng)新將會有質(zhì)的飛躍。

二、高校理工科本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在的不足

1.現(xiàn)有高校教育體系中缺乏健全的本科生科研創(chuàng)新培養(yǎng)機制。早在上世紀60年代，美國麻理工學院（MIT）負責本科教育的院長馬戈利特（Margaret L.A.Mac Vicar）就創(chuàng)設(shè)了“本科研究機會計劃”（The Undergraduate Research Opportunities Program，簡稱UROP），鼓勵支持達到一定條件的本科生參與教師的科學研究項目。1997年加州大學伯克利分校（UCB）成立了“本科生研究辦公室”（Ogice of Undergraduate Re.search）后收效顯著。耶魯大學為本校部分大學一年級新生開設(shè)的“指導(dǎo)研究”（Directed Studies）項目，人選競爭也十分激烈[2]。但是國內(nèi)的高校有的沒有這樣的科研創(chuàng)新培養(yǎng)機制，有的也只是流于表面，收效甚微。所以，高校急需建立健全、實施此類的人才培養(yǎng)機制，提高國內(nèi)人才的競爭力。

2.國內(nèi)高校大多注重課堂理論教學，忽視了理論的實踐。國內(nèi)高校注重課堂理論教學本無可厚非，但是卻忽視了理論與實踐的緊密結(jié)合。有的高校教材陳舊，在日新月異的科技大潮中，所學不能所用，知識被淘汰，實踐中難以用到?？蒲袆?chuàng)新項目的啟用，將會將課堂所學引導(dǎo)到實踐創(chuàng)新中，達到所學可所用，理論結(jié)合實踐的目的。

3.高校實驗課注重重復(fù)驗證，而忽視了實驗設(shè)計。高校的實驗課還停留在重復(fù)驗證階段，禁錮了學生的科研創(chuàng)新能力。實驗課程陳舊，忽視學生對實驗的設(shè)計。如此培養(yǎng)出來的本科生，只會重復(fù)陳舊的實驗技術(shù)，沒有自己的思想和設(shè)計，缺乏科研創(chuàng)新能力。

4.學生科研創(chuàng)新動力不足，缺乏教師引導(dǎo)。多數(shù)高校不注重本科生的科研創(chuàng)新能力，學生自然沒有動力。有的招聘企業(yè)只看中學生在校期間的卷面成績，不注重科研創(chuàng)新能力。但是科研創(chuàng)新能力是未來工作中非常重要的職業(yè)素養(yǎng)。有意愿繼續(xù)深造的本科生，也有參加科研創(chuàng)新項目的愿望，但是苦于沒有學校的支持，沒有教師的指導(dǎo)。這樣就會對學生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)大打折扣。

三、中國礦業(yè)大學材料學院成立“材料科研創(chuàng)新小組”的背景和措施

針對現(xiàn)在中國高校理工科本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀，為了培養(yǎng)一批具有堅實的基礎(chǔ)理論、系統(tǒng)的實驗技能、突出的科技創(chuàng)新能力的一流人才，中國礦業(yè)大學材料學院成立“材料科研創(chuàng)新小組”。具體的措施如下。

1.前期報名。報名學生要求：材料學院本科三年級學生，要求學年成績在年級排名前20%（30/200人），自愿報名。

2.學院面試。面試本著自愿報名、擇優(yōu)錄取的原則。面試分為兩個流程，即面試學生進行1—2分鐘的自我介紹；專家教師針對具體情況進行提問，面試者作答。

3.教師討論確定錄取學生。由專家教師進行討論，根據(jù)綜合素質(zhì)能力確定錄取學生，進入材料科研創(chuàng)新小組進行培養(yǎng)。

4.“學院領(lǐng)導(dǎo)+指導(dǎo)老師”的培養(yǎng)模式。專家教師指導(dǎo)學生開展相關(guān)的科技創(chuàng)新項目活動，指導(dǎo)教師基于自己的科研背景和項目為學生擬定獨立的科研題目，每月采用科研匯報的形式檢查監(jiān)督學生的科研進展情況。同時嚴格落實實驗班考核、淘汰制度，對于出現(xiàn)不能認真完成指導(dǎo)教師規(guī)定的科研培養(yǎng)計劃等不宜繼續(xù)培養(yǎng)行為的學生，取消其實驗班學員資格。

四、“材料科研創(chuàng)新小組”實施兩年來取得的成果

“材料科研創(chuàng)新小組”在材料學院2013、2014級本科生中已經(jīng)實施了兩屆，所取得的成果總結(jié)如表1和表2所示。2013級科研創(chuàng)新小組學生剛于2017年6月本科畢業(yè)?？梢钥闯?，不論從畢業(yè)設(shè)計成績還是從繼續(xù)深造率上，科研創(chuàng)新小組都遠高于本級平均水平。這說明通過科研創(chuàng)新小組的培養(yǎng)，點燃了學生們的科研熱情，激發(fā)了他們讀研繼續(xù)深造的決心，樹立了他們對于科研事業(yè)的信心，這批學生中今后將會為我國的科研事業(yè)貢獻自己的力量。

另一方面，從科研創(chuàng)新小組培養(yǎng)當年的成果來看，2013級創(chuàng)新班從申請科研創(chuàng)新項目、參加科研大賽及發(fā)表科研論文方面與全院相比并沒有優(yōu)勢，這反映了學生的科研融入度不足，對自己的科研角色認識不足，也反映了科研創(chuàng)新小組管理方面對學生的導(dǎo)向作用不足。因此在2014級科研創(chuàng)新小組的培養(yǎng)上，我們從政策上加強了對于學生科研成果產(chǎn)出和交流的重視程度，因此在培養(yǎng)年期間的科研成果有了明顯的提升，而學生在三個方面的成果明顯高于學院平均水平，甚至在科研論文和科研創(chuàng)新項目的數(shù)量上占了主要部分。

五、“材料科研創(chuàng)新小組”取得成果的總結(jié)和分析

“材料科研創(chuàng)新小組”實施兩年來取得來豐碩的成果。參與的本科生提高了科研素質(zhì)、團隊協(xié)調(diào)能力和領(lǐng)導(dǎo)骨干作用，培養(yǎng)了良好的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，跟蹤材料領(lǐng)域新理論、新技術(shù)并有能力在材料科學領(lǐng)域開展相關(guān)的科研活動和撰寫科研性文章。為將來的科研和工作打下了良好的科研創(chuàng)新基礎(chǔ)。但是同時我們也發(fā)現(xiàn)了存在的不足之處。

1.培養(yǎng)機制還過于簡單化，缺乏相應(yīng)的獎懲措施?？蒲袆?chuàng)新能力不是一朝一夕可以培養(yǎng)的，需要參與的教師和學生認真對待，積極參與。但是現(xiàn)有的培養(yǎng)機制還過于簡單化，考核機制周期長，敦促力度不足，缺乏相應(yīng)的獎懲措施。整個學院的科研創(chuàng)新機制應(yīng)該規(guī)范化、制度化、細致化，更有利于對本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.受眾面窄，沒有做到全體本科生的參與。每年自愿報名的學生有限，同時對學習成績的要求限制了部分同學科研創(chuàng)新培養(yǎng)的機會。針對這一情況，學院在以后的培養(yǎng)機制中，將會針對不同層次的學生，提出不同的科研創(chuàng)新要求。使得所有的本科生均能參與到科研創(chuàng)新的培養(yǎng)中。

3.科研活動單一，過于注重文章的發(fā)表。科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一種綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，不能只專注于發(fā)表文章。在以后的工作中，會豐富本科生的科研活動，強調(diào)團隊合作能力，創(chuàng)新能力，總結(jié)分析能力，科研報告撰寫能力的培養(yǎng)。

在以后的工作中，我們要繼續(xù)發(fā)揚優(yōu)點，針對不足不斷提出新的要求和改進措施，相信在學校和學院的共同努力下，參與的本科生都能不同程度的提高自身的科研創(chuàng)新素質(zhì)，為建設(shè)創(chuàng)新型國家貢獻我們的微薄之力。

六、致謝

本文的相關(guān)研究工作是在中國礦業(yè)大學教育教學改革與建設(shè)項目（編號2016QN41）的資助下完成的。

參考文獻：

[1]曾蘭紅，等.理工科大學生科技創(chuàng)新素養(yǎng)提升理論與實踐研究[J].課程教育研究：新教師教學，2016，（14），13.

[2]Jesscia.Cave.The Use of Performance Indicators in Higher Education，A Critical Analysis of Developing Practice[M].Kingsleg Publishers Ltd，1987.

Abstract： The research and innovation capacity is fundamental to national science and technology development. School of materials science and engineering of CUMT arouse undergraduates' innovative research activity through a project of research and innovation group. The results of this project in the recent two years show that this mode stimulated the increment in the number of published research papers， projects and awards significantly， as well as the graduation project results and the rates of postgraduate entrance at home and abroad. However， some questions like training mode， limited training rate， and checking way in the process must be faced and resolved in the following work.

Key words： research and innovation group； undergraduates in science and engineering； professional competence