農(nóng)林院?；瘜W(xué)類專業(yè)科研訓(xùn)練的教學(xué)探索

熊萬(wàn)明， 陳金珠， 吳蘇琴， 王義華

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 化學(xué)系， 南昌 330045)

0 引 言

培育創(chuàng)新型本科人才是現(xiàn)代高校面臨的共同任務(wù)，而其科研能力的培養(yǎng)被普遍認(rèn)為是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的一條直接有效的途徑[1-4]。美國(guó)是大學(xué)生科研活動(dòng)開展最廣泛的國(guó)家之一。1998年，博耶研究型大學(xué)本科生教育委員會(huì)提出建立“基于研究的學(xué)習(xí)模式”，標(biāo)志著美國(guó)高校本科生科研活動(dòng)呈規(guī)模化發(fā)展。日本和德國(guó)等也早在本世紀(jì)初設(shè)立了大學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)的項(xiàng)目。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示發(fā)達(dá)國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)業(yè)成功率是20%～30%，然而，我國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)成功率不高，2009年本科生創(chuàng)業(yè)率僅有0.9%，到2014年，創(chuàng)業(yè)率上漲到2.9%，到2015年，創(chuàng)業(yè)率已達(dá)6.3%。值得注意的是，2016年選擇創(chuàng)業(yè)的應(yīng)屆畢業(yè)生比例明顯下降，僅為3.1%。我國(guó)研究型大學(xué)于上世紀(jì)90年代末在全國(guó)高校中率先展開了本科生科研活動(dòng)。目前，在一般地方院校都逐步拓寬了專門針對(duì)本科生設(shè)立的科研項(xiàng)目[5-7]，可以自由申請(qǐng)或者根據(jù)指南申請(qǐng)；尤其是近些年來(lái)，在國(guó)家層面上也設(shè)立不少本科生的科研基金或競(jìng)賽項(xiàng)目，比如“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”“數(shù)學(xué)建?！焙汀疤魬?zhàn)杯”競(jìng)賽之類。這些項(xiàng)目雖具有很好的科研實(shí)踐條件，但部分學(xué)生主要是應(yīng)付某些競(jìng)賽，追求突擊和沖刺，難以深入理解和體會(huì)創(chuàng)新的真正涵義。

通過(guò)近10多年的發(fā)展，大學(xué)生科研活動(dòng)蓬勃開展，并呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的趨勢(shì)，但還有很多問題有待解決[8-9]，尤其是對(duì)一般的非研究型地方院校。如何在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”這個(gè)主題下，使科研訓(xùn)練課程落實(shí)到實(shí)處，需要在教育方式和體制方面進(jìn)行相應(yīng)的改革，并找到一種合適的方式[10]?；瘜W(xué)是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的學(xué)科，化學(xué)類學(xué)生的科研訓(xùn)練對(duì)其綜合能力培養(yǎng)具有重要的地位[11]。本文就農(nóng)林院校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)科研訓(xùn)練的實(shí)踐改革問題進(jìn)行了探索和分析。

1 農(nóng)林院?？蒲杏?xùn)練的探索與實(shí)踐

為適應(yīng)新時(shí)期的發(fā)展需求，針對(duì)我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開展了科研訓(xùn)練教學(xué)探索，在總體上分為課內(nèi)教學(xué)和課外訓(xùn)練兩個(gè)板塊。學(xué)生必須參加課內(nèi)教學(xué)板塊，有意愿的可以報(bào)名參與課外科研訓(xùn)練。經(jīng)過(guò)近幾年的研究與實(shí)踐，教學(xué)體系逐漸完善，教學(xué)效果也在逐步體現(xiàn)。

(1) 管理體制改革——激勵(lì)大學(xué)生參與科研實(shí)踐。根據(jù)新形勢(shì)下綜合素質(zhì)教育的發(fā)展趨勢(shì)，我校各級(jí)管理部門非常重視大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時(shí)，要求低年級(jí)必修大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐和科研訓(xùn)練實(shí)踐課程，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新實(shí)踐教育對(duì)當(dāng)前大學(xué)生的作用和意義，強(qiáng)化學(xué)生的重視程度。教務(wù)處、學(xué)工處和團(tuán)委三個(gè)部門共同管理大學(xué)生各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和實(shí)踐活動(dòng)，積極鼓勵(lì)參與省級(jí)以上的科技活動(dòng)，并對(duì)獲得相應(yīng)榮譽(yù)的學(xué)生在綜合測(cè)評(píng)中給予加分。學(xué)院層面去年也由負(fù)責(zé)科研的院領(lǐng)導(dǎo)牽頭組織成立創(chuàng)新實(shí)踐工作小組，制定了院級(jí)大學(xué)生科技創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃，設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新研究場(chǎng)所，制定相應(yīng)的管理制度和績(jī)效機(jī)制，鼓勵(lì)教師以各種形式開展大學(xué)創(chuàng)新教育實(shí)踐。

(2) 精準(zhǔn)指導(dǎo)——實(shí)行課外導(dǎo)師制?？蒲杏?xùn)練不是上幾堂課，拿幾個(gè)學(xué)分就完事的。它需要理論指導(dǎo)與操作實(shí)踐相結(jié)合，需要一個(gè)逐漸積累和深入體會(huì)的過(guò)程，重在自身歷練。實(shí)行導(dǎo)師制科研訓(xùn)練可以極大地發(fā)掘?qū)W生的科研潛能，可以使科研訓(xùn)練更具有目的性和有效性，可以更好地銜接知識(shí)的已知與未知領(lǐng)域。導(dǎo)師制科研訓(xùn)練的宗旨是“培養(yǎng)興趣，增強(qiáng)能力和發(fā)掘潛力”。在實(shí)踐過(guò)程中指導(dǎo)老師更重視學(xué)生的自由與創(chuàng)新，學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這就需要指導(dǎo)老師深入了解學(xué)生所做的內(nèi)容，保障實(shí)驗(yàn)安全，解釋疑惑，并且要隨時(shí)準(zhǔn)備和及時(shí)解決學(xué)生試驗(yàn)中出現(xiàn)難題或意外。

結(jié)合農(nóng)林院校的特色，學(xué)院組織了以理為主，農(nóng)林牧相輔的12位科研能力突出的教師為主體的導(dǎo)師團(tuán)體。建立了針對(duì)大學(xué)二年級(jí)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科生為主體的培養(yǎng)體系，該培養(yǎng)體系包括管理體制的建立、培養(yǎng)與實(shí)踐的實(shí)施安排、實(shí)施效果的評(píng)價(jià)。在已有的基礎(chǔ)上，組織建立了學(xué)員學(xué)習(xí)與管理制度。

(3) 因材施教——從大學(xué)生實(shí)際情況出發(fā)。大學(xué)生科研訓(xùn)練需在指導(dǎo)老師的引導(dǎo)下，對(duì)研究性問題進(jìn)行初步認(rèn)識(shí)、并逐步通過(guò)科研實(shí)踐對(duì)其加深認(rèn)識(shí)和理解，在此基礎(chǔ)上提出自己的意見或建議，通過(guò)與指導(dǎo)老師討論分析，從而逐漸形成創(chuàng)新思維。然而，在一般的農(nóng)林院校中，低年級(jí)的大學(xué)生在查、讀、譯和寫方面水平基本功比較薄弱，專項(xiàng)訓(xùn)練也是嚴(yán)重不足。查看文獻(xiàn)，尤其是查看外文文獻(xiàn)的學(xué)生寥寥無(wú)幾；其文檔寫作能力也難登大雅，更不要說(shuō)科技論文的寫作水平；實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)能力也是他們比較薄弱的環(huán)節(jié)。針對(duì)這些問題，大學(xué)生科研訓(xùn)練首要任務(wù)是從實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)其科研基本知識(shí)和技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)。另外，大學(xué)生課外時(shí)間是極為有限的，而科研實(shí)踐時(shí)間的安排及項(xiàng)目研究進(jìn)度會(huì)極大影響大學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)。以2或3人為1個(gè)小組，將一個(gè)總體的實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行有效分解，以階段式的培養(yǎng)或?qū)嶒?yàn)為主。這不僅可以避免大學(xué)生課外時(shí)間有限的限制，還可以幫助他們理解每個(gè)階段的價(jià)值以及每個(gè)階段間的相互關(guān)系。

(4) 特色促教——研究領(lǐng)域與農(nóng)業(yè)相結(jié)合。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，大學(xué)生科研實(shí)踐的內(nèi)容與其科研興趣有密切的關(guān)系。以往大部分科研實(shí)踐都是指導(dǎo)老師指定學(xué)生做一些科研實(shí)驗(yàn)，完成其科研項(xiàng)目的一些任務(wù)(研究生的機(jī)制)[12]；或者直接與畢業(yè)論文掛鉤，完成其畢業(yè)論文為目的。這種以任務(wù)驅(qū)動(dòng)大學(xué)生的科研訓(xùn)練是束縛和被動(dòng)的，摒棄這種詬病就必須以培養(yǎng)學(xué)生能力為唯一目的。

項(xiàng)園同學(xué)對(duì)生物質(zhì)資源循環(huán)使用非常感興趣，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)地的秸稈難以處理的問題，提出是否可以嘗試將秸稈轉(zhuǎn)化成化學(xué)品。經(jīng)老師交流和查閱文獻(xiàn)之后，提出了“生物質(zhì)基乙酰丙酸乙酯的制備”；張欣宇同學(xué)了解到樟樹中有豐富的精油，而常規(guī)的水蒸氣提取法能耗比較大，且所得提取產(chǎn)物的組分比較單一。通過(guò)查閱文獻(xiàn)，獲悉超臨界二氧化碳提取方法具有眾多優(yōu)點(diǎn)，是提取植物精油的一種非常理想方法。因此，提出了采用超臨界二氧化碳提取技術(shù)來(lái)研究樟樹中精油。再如陳丹丹同學(xué)了解到有機(jī)化學(xué)老師的課題組正在研究一種新型綠色農(nóng)藥“農(nóng)抗X號(hào)”，非常積極提出愿意圍繞該研究?jī)?nèi)容進(jìn)行合成實(shí)驗(yàn)研究。這些研究都與生活密切相關(guān)，同時(shí)又與農(nóng)林院校的特色緊密結(jié)合。

(5) 極力打造好第二學(xué)堂——長(zhǎng)期的課外科研訓(xùn)練。根據(jù)實(shí)際情況，制定應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)員基本科研能力和素質(zhì)的集中培訓(xùn)的內(nèi)容和方法。首先對(duì)參與培訓(xùn)的學(xué)員開展3～5期學(xué)術(shù)報(bào)告，同時(shí)也介紹與宣傳大學(xué)生科研實(shí)踐的成功案例，增強(qiáng)學(xué)員對(duì)科研有基本的認(rèn)識(shí)和激發(fā)其興趣。然后，對(duì)每一批次學(xué)員進(jìn)行為期30 d左右的集中培訓(xùn)，重點(diǎn)培訓(xùn)查找文獻(xiàn)、研讀文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作、設(shè)備操作和數(shù)據(jù)處理等。另外，在集中培訓(xùn)和實(shí)踐中導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)選編了海量的案例來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的科研基本技能和團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作能力。在科研基本素質(zhì)和能力的集中培養(yǎng)之后，每個(gè)小組進(jìn)入選題、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果處理與分析等近4個(gè)學(xué)期的科研實(shí)踐環(huán)節(jié)，并定期進(jìn)行總結(jié)匯報(bào)和文獻(xiàn)講解(與研究生組會(huì)類似)，加強(qiáng)交流。

(6) 雙重考核——靈活多樣。實(shí)踐課程的考核沒有標(biāo)準(zhǔn)化的程序，往往也就難以統(tǒng)一[13]。為了盡量體現(xiàn)出公平和效率，對(duì)學(xué)生進(jìn)行2個(gè)層次的考核——水平考核和成果考核，其在任何一層次中達(dá)到了相應(yīng)的水平，都給予相應(yīng)的等級(jí)評(píng)定，最后以較高的成績(jī)作為最終的評(píng)定。水平考核指通過(guò)集中的培訓(xùn)與鍛煉，在實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)束時(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科研思維集中測(cè)試和實(shí)驗(yàn)技能操作測(cè)試，從而評(píng)價(jià)其科研思維和動(dòng)手能力狀況。此外，結(jié)合學(xué)員平時(shí)的表現(xiàn)，評(píng)價(jià)其與其他同學(xué)之間的協(xié)作能力。成果考核則與科研項(xiàng)目立項(xiàng)、發(fā)明創(chuàng)造或競(jìng)賽獲獎(jiǎng)等掛鉤。在科研訓(xùn)練之初，鼓勵(lì)他們積極鉆研，爭(zhēng)取在自己感興趣的研究方面上做出一些成績(jī)。

2 成效與問題思考

大學(xué)生的綜合素質(zhì)在提升，與此同時(shí)國(guó)家大力倡導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐也促使更多的大學(xué)生參與到創(chuàng)新實(shí)踐中來(lái)[14-15]。經(jīng)過(guò)科研訓(xùn)練的培訓(xùn)，大學(xué)生的科研能力都有顯著的提高，眾多學(xué)生可以輕松地翻譯外文和寫作，準(zhǔn)確地完成指定的實(shí)驗(yàn)操作。申報(bào)大學(xué)生科研項(xiàng)目數(shù)和立項(xiàng)數(shù)目以及“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽獲獎(jiǎng)數(shù)大幅提升，基本體現(xiàn)了教學(xué)效果。近3年，依托部分研究成果積極進(jìn)行了大學(xué)生項(xiàng)目的申報(bào)，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)9個(gè)小組獲批了“國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”項(xiàng)目，而省級(jí)和校級(jí)立項(xiàng)數(shù)目近20項(xiàng)。參與培訓(xùn)的學(xué)生科研能力和自信心得到很大提升，對(duì)大學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)也顯得更為積極。2015年選派4名學(xué)員參加了省級(jí)大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽，獲得省級(jí)二等獎(jiǎng)2名，三等獎(jiǎng)1名；2016年選派3名學(xué)員參賽，獲得省級(jí)一～三等獎(jiǎng)各1名。每一屆的“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽活動(dòng)至少都有1組學(xué)生獲省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。

然而，目前也存在不少的問題。如，教學(xué)體制還沒有進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，導(dǎo)師與學(xué)生的師生比偏低，指導(dǎo)效果不佳；有的教師以課堂教學(xué)替代實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生難于深入學(xué)習(xí)，也難于得到細(xì)心的指導(dǎo)；部分學(xué)生重視程度不夠，存在“混”學(xué)分的現(xiàn)象。另外，競(jìng)賽項(xiàng)目方面為了應(yīng)付競(jìng)賽，追求突擊和沖刺，學(xué)生難以深入理解科研的真諦，也就難以做到真正的“創(chuàng)新”。此外，還有諸如指導(dǎo)老師的考核量化、工作積極性等問題尚有待改進(jìn)與提高。

3 結(jié) 語(yǔ)

大學(xué)生科研訓(xùn)練是當(dāng)前大學(xué)教育一項(xiàng)重要的內(nèi)容，為改革創(chuàng)新打下基礎(chǔ)，為科研事業(yè)培養(yǎng)人才。在培養(yǎng)大學(xué)生過(guò)程中面臨著如何將科研興趣與創(chuàng)新思維有機(jī)結(jié)合，如何將創(chuàng)新思維融入于科研能力，如何將科研能力轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新成果的難題。通過(guò)研究與實(shí)踐，根據(jù)化學(xué)類學(xué)生的實(shí)際情況，結(jié)合農(nóng)林院校的特色，實(shí)施導(dǎo)師制的大學(xué)生科研訓(xùn)練也許是一種有效的方式。盡管，當(dāng)前各高校重視大學(xué)的創(chuàng)新教育，但部分學(xué)校的教育機(jī)制、管理模式以及高校教師的育人意識(shí)都一定程度上限制了導(dǎo)師制大學(xué)生科研訓(xùn)練的普及化和實(shí)效化。當(dāng)然，隨著教育改革的逐漸深入，教育理念的逐步轉(zhuǎn)變，大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練一定會(huì)展現(xiàn)出更美好的前景。