新工科背景下短學期實踐對能力培養(yǎng)的研究
——以科技創(chuàng)新類實踐為例

趙春玲，周開梅，胡愛紅，魏鵬

（湖北工業(yè)大學材料與化學工程學院，湖北武漢 430068）

新工科建設的目標是培養(yǎng)多元化、 創(chuàng)新型卓越工程人才，特別強調(diào)要培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力的工程科技人才[1-3]，并且隨著人工智能的快速發(fā)展，人們開始越來越擔憂一些傳統(tǒng)行業(yè)會被顛覆或者取代[4-6]。在此背景下，為了適應新工科對新型工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求，高校比以往更加重視大學生能力的培養(yǎng)。

傳統(tǒng)的兩學期制存在學習周期長等問題，所以一些高校開始實行短學期制[7-9]。以往學生參與科研活動只能利用課余和周末，耗時長的連續(xù)性實驗往往無法順利開展。短學期制的優(yōu)勢在于教師和學生都能夠集中精力投入到各種活動中。

該校實施短學期制改革已有數(shù)年，取得了一定的成效[10-11]。該校的短學期實踐內(nèi)容主要包括科技創(chuàng)新、社會實踐、實習實訓等大類。其中課題研究從屬于科技創(chuàng)新類別，相對其他兩類實踐類別更容易開展，有利于教師全程指導和評價。因此，該文主要以科技創(chuàng)新類的課題研究為例，探討短學期實踐活動對大學生能力培養(yǎng)的重要作用。

1 以培養(yǎng)能力為目的，短學期實踐環(huán)節(jié)的高效設計

參加短學期實踐的方式是多樣化的，實際工作中，學生參與課題研究的方式一般分兩類：一類是直接進入教師已在進行的科研項目中； 另一類是在教師指導下獨立完成一個完整的課題。然而，如果采用第一類形式進行能力的培養(yǎng)，學生只是參與其中一部分，甚至做一些洗洗瓶子之類的輔助工作，很可能只有蜻蜓點水式淺層次的收獲，難以在短期內(nèi)有較大的突破。

立足指導短學期實踐的經(jīng)驗，總結(jié)出第二類方式即學生獨立完成一整套課題流程更為高效。當然，教師要對課題目的和相應環(huán)節(jié)提前設計，否則同樣會影響實踐效果，具體如下。

人數(shù)：每組2～5 人，一名教師指導2～3 組。流程：選題建組—查閱資料—設計方案—方案陳述—確定方案—購買試劑—實施方案—提交報告—結(jié)題答辯。周期：一個短學期為1 個單元，課題根據(jù)難易程度可在1～3 個單元內(nèi)完成。

教師和學生都要共同認真地參與上述整個流程的每個步驟，而不是只參與部分環(huán)節(jié)。為了保證規(guī)范和嚴肅性，方案陳述和結(jié)題答辯的環(huán)節(jié)都要求學生采用PPT 進行正式的報告。

為了確保短學期實踐的高效設計能夠?qū)崿F(xiàn)，特別對于首次接觸課題研究的學生，教師必須做好投入大量時間和精力的準備。

2 短學期實踐對工程類人才能力的培養(yǎng)

2.1 培養(yǎng)查閱并整合文獻的能力

教師在指導大一新生查閱并撰寫化學類課程小論文的過程中發(fā)現(xiàn)：學生幾乎對萬方、中國知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫一無所知。原因很明顯，高考的壓力無法給予他們接觸的機會。即使后續(xù)有查閱文獻的相關課程，也往往滯后于學生參與的各種科研活動所需。所以，如何盡早地讓大學生能夠盡快地在真實場景下接觸文獻資料，就顯得非常有意義了。

學生選擇課題后，教師面對面指導學生學會使用數(shù)據(jù)庫、書籍等電子以及紙質(zhì)資源，詳細講解參考文獻的規(guī)范要求。查詢資料之后，學生需要進行思考、判斷、比較并整合，提出自己的方案，制作成PPT 并進行報告，教師以及其他小組都要全程參與交流互動。這樣，既能夠讓小組之間相互學習，也能夠提供更多的真實場景下的“觀眾”，讓做報告的人產(chǎn)生更大的動力和積極性。與只提供一個電子版的報告相比，現(xiàn)場正式的互動交流能夠更為有效地激發(fā)和展示出學生對文獻資料的凝煉、比較的能力，學生都能夠積極地提出自己的觀點。

因此，為了真實課題去查閱資料，學生就有了目標和方向，同時他們的探究精神得到了有效地激發(fā)，短學期實踐正是提供了這樣具有現(xiàn)實意義的契機和場景。

2.2 培養(yǎng)表達、撰寫以及應用計算機的能力

“臺上”的學生在每次的現(xiàn)場報告中都有機會闡述自己的想法，“臺下”的學生也能夠發(fā)表自己的見解。另外，學生遇到問題與教師的交流，以及學生之間、小組之間的交流，都能夠很有效地鍛煉他們的表達能力。

在整個短學期周期內(nèi)，學生需要制作文獻查閱和方案設計的PPT、在校友邦上要提交日志、周志及實習報告，最終還需要制作結(jié)題答辯的PPT。學生的撰寫能力在這一系列密切相關的環(huán)節(jié)中能夠得到很大的鍛煉。

課題研究過程中，為了整合文獻資料，撰寫電子版的相關材料，學生需要學會使用Office 等相關軟件，這樣不僅能夠提高學生使用計算機的能力，也能夠吸引學生更多地去關注學習類軟件的應用，可以在一定程度上起到防止沉迷網(wǎng)絡的作用。

2.3 培養(yǎng)主動解決問題和應變的能力

短學期實踐中發(fā)現(xiàn)，初次接觸課題研究的學生一般存在以下幾種問題：

第一種，“照搬式”。認為自己理論知識非常扎實，覺得做課題只不過是照搬書本上的操作步驟而已，但實際操作時才發(fā)現(xiàn)一切都不那么簡單。

第二種，“畏懼式”。擔心自己出錯而不敢甚至是無法動手，或者把課題研究看作是一件極其復雜的事情，認為根本不可能完成。

第三種，“點菜式”。例如，有學生在實驗準備階段，說我要一瓶濃度0.2 mol·L-1的某酸溶液，或者說我要一臺某種大型儀器。

第四種，“人云亦云式”。缺乏對事情的判斷力，特別是遇到困難的時候，習慣依靠并聽從他人意見，做事缺少積極主動性。

通過參與真實課題的每個環(huán)節(jié)，尤其是在接觸到實際樣品之后，學生懂得了不能照搬實驗教材、懂得了實驗方案必須是現(xiàn)實可行的、 懂得了實驗前的準備工作是需要自己積極主動參與才能完成的。而且，隨著課題的不斷進展，那些曾經(jīng)顧慮重重的學生也明白了科學實驗并不是遙不可及的空中樓閣，只要腳踏實地去做，總有收獲從而自信心大增。

2.4 培養(yǎng)抗壓和團隊合作的能力

一般來說，大學生課內(nèi)交流并不多，而且真正能實現(xiàn)專業(yè)領域內(nèi)合作的場合有實驗室、校外實習企業(yè)等，校外企業(yè)來去不方便，所以利用好短學期實踐這樣的校內(nèi)合作機會就顯得更加難得。

科研類活動有其特殊性，不僅包含腦力勞動，還需要大量重復性的體力勞動，個人難以完成，非常需要團隊合作。實踐中，學生共同經(jīng)歷大量艱辛的勞動，建立了非常良好的合作關系； 完全不同于一開始合作時過于自我的狀態(tài)。

課題研究的過程中，學生會遇到各種各樣預想不到的困難和失敗，但是不管怎么樣，當他們最終能夠在教師的幫助和鼓勵下，戰(zhàn)勝自我的時候，抗壓能力就得到了很大鍛煉。

2.5 培養(yǎng)學科交叉和就業(yè)創(chuàng)業(yè)的能力

短學期制和傳統(tǒng)學制在時間安排上相比具有明顯的優(yōu)勢，因為前者為不同專業(yè)的學生共同完成課題研究提供了時間保障。實踐證實，不同專業(yè)的學生，如輕化、環(huán)境、食品、制藥、生工、材料、化工等，年級從大一到大三，都能夠較為順利地進行合作。而且不同專業(yè)的學生在一起進行課題研究，會產(chǎn)生更為積極的效果。

綜合性強涉及專業(yè)多的課題，能夠最為直觀地讓學生感受并體驗到學科交叉，甚至即使是簡單的小課題，教師的指導策略不同，會直接影響學生以何種心態(tài)去面對。教師應該強調(diào)側(cè)重方法和策略，而不是強調(diào)具體內(nèi)容的差別，這樣培養(yǎng)的學生具有更為開闊的視野和適應能力。課題研究是一個比較艱辛又富有挑戰(zhàn)的過程，能夠在很大程度上促使學生清晰地認識到終身學習的重要性，從被動轉(zhuǎn)向積極主動學習，為未來去創(chuàng)業(yè)奠定了基礎。

在短學期實踐中得到切實鍛煉的學生，不僅能夠在找工作以及考研面試中，展示出良好的心態(tài)和綜合素質(zhì)，而且就業(yè)后能夠更快更好地勝任所承擔的工作。

3 結(jié)語

綜上所述，為了順應新工科背景下，培養(yǎng)實踐能力強、具備創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)業(yè)能力的新型過程人才，立足實際工作，探討了短學期實踐的最有效形式和方法，即學生在教師指導下，在一個相對較短的時間內(nèi)完成一整套的課題研究任務，將培養(yǎng)大學生各方面能力的任務落到了實處。短學期實踐提供了切實的機會，讓原本潛在的問題能夠凸顯出來。不僅是學生，教師也會發(fā)現(xiàn)自己的不足，真正實現(xiàn)了師生共同進步。尤其是學生從一開始的小白到后來的各種技能的熟練掌握，進步快、轉(zhuǎn)變非常大。當然，該校短學期實踐在培養(yǎng)大學生能力方面的作用還需要不斷強化，比如，以沙龍的形式增加不同專業(yè)之間的交流與互相學習的機會。同時，進一步加大對師資的投入和培養(yǎng)。