實(shí)踐創(chuàng)新能力提升對(duì)培養(yǎng)復(fù)合型技術(shù)人才的研究

［摘 要］ 大學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的素質(zhì)提升對(duì)于培養(yǎng)復(fù)合型專業(yè)技術(shù)人才至關(guān)重要，基于該背景，安徽工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院提出了本科生進(jìn)科研團(tuán)隊(duì)全覆蓋及本科生導(dǎo)師制。鑒于此，以安徽工程大學(xué)先進(jìn)陶瓷研究中心科研團(tuán)隊(duì)為例，通過對(duì)研究中心本科生“團(tuán)隊(duì)式”培養(yǎng)，本科生的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力得到相應(yīng)提升。此外，對(duì)組建本科生科研團(tuán)隊(duì)的具體實(shí)踐過程、目前存在的主要問題及相應(yīng)的改進(jìn)教育教學(xué)方法進(jìn)行了探索和分析。

［關(guān)鍵詞］ 實(shí)踐和創(chuàng)新能力提升；科研團(tuán)隊(duì)；改進(jìn)教育教學(xué)方法

［基金項(xiàng)目］ 2021年度安徽工程大學(xué)校級(jí)本科教學(xué)質(zhì)量提升計(jì)劃項(xiàng)目“材料科學(xué)與工程”（2021tszy01）；2021年度安徽省高等學(xué)校省級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目“提升專業(yè)服務(wù)十大新興產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目”（2021fwxxcy005）；2022年度安徽省高等學(xué)校省級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目“材料科學(xué)與工程專業(yè)改造提升項(xiàng)目”（2022zygzts011）

［作者簡(jiǎn)介］ 李天宇（1991—），男，吉林延邊人，博士，安徽工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院講師，主要從事無鉛電介質(zhì)儲(chǔ)能陶瓷研究；桂凱旋（1989—），男，安徽安慶人，博士，安徽工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授，主要從事陶瓷基復(fù)合材料研究；左如忠（1971—），男，江蘇淮安人，博士，安徽工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授，主要從事功能陶瓷研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）20-0165-04 ［收稿日期］ 2023-10-09

一、背景

近年來，大學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)受到越來越多的關(guān)注［1-2］。2019年2月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》指出，“加強(qiáng)創(chuàng)新人才特別是拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，加大應(yīng)用型、復(fù)合型、技術(shù)技能型人才培養(yǎng)比重［3］?！贝送?，《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中也強(qiáng)調(diào)了“增強(qiáng)學(xué)生文明素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任意識(shí)、實(shí)踐本領(lǐng)，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人”。上述綱領(lǐng)性文件表明了未來高等教育培養(yǎng)人才的方向，即突出表明了培養(yǎng)本科生實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要性和迫切性。

正如宋朝詩(shī)人陸游詩(shī)中提到的“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，再到“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。千百年來，崇尚實(shí)踐價(jià)值的不乏其人，追尋實(shí)踐真諦從未止步。因此，越來越多的高校開始重視培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新科研思維和實(shí)踐能力［4］。

材料科學(xué)與工程專業(yè)是安徽工程大學(xué)的特色專業(yè)之一，專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)旨在適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展的需求，能有效運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和工程技術(shù)原則解決復(fù)雜材料科學(xué)與工程問題，能在材料、電子、通信、信息、電氣、能源、汽車、航空航天等相關(guān)行業(yè)，特別是在高端芯片、高性能電子元器件關(guān)鍵材料及先進(jìn)制造技術(shù)等領(lǐng)域從事技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)、工程設(shè)計(jì)與經(jīng)營(yíng)管理、科學(xué)研究等工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。

二、組建本科生科研團(tuán)隊(duì)的具體實(shí)踐過程

本文在安徽工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)提出本科生進(jìn)科研團(tuán)隊(duì)全覆蓋及本科生導(dǎo)師制的建議下，結(jié)合目前材料科學(xué)與工程專業(yè)的內(nèi)涵、培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)計(jì)、研究中心相關(guān)的科研方向，以及已具備的科研條件進(jìn)行了實(shí)踐檢驗(yàn)，且在學(xué)院內(nèi)取得了較好的成果。

（一）前期本科生進(jìn)團(tuán)隊(duì)宣傳及準(zhǔn)備工作

為使本科生能夠盡快加入心儀的科研團(tuán)隊(duì)中，研究中心會(huì)組織大一與大二年級(jí)的材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室，并有專業(yè)的教師為大家進(jìn)行詳細(xì)的講解。此外，研究中心也會(huì)在每學(xué)期組織學(xué)術(shù)交流會(huì)，邀請(qǐng)研究中心的教師為學(xué)生講解自身科研方向并分享近期優(yōu)秀的科研成果。這些活動(dòng)能夠有效激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)的積極性，并且有針對(duì)性地選擇自己想從事的科研方向。

（二）本科生進(jìn)團(tuán)隊(duì)的科研實(shí)踐及團(tuán)隊(duì)意識(shí)培養(yǎng)

生命高于一切，實(shí)驗(yàn)室的安全問題應(yīng)得到充分重視，近幾年因?qū)嶒?yàn)過程中操作不當(dāng)引發(fā)的安全問題屢見不鮮［5］。本科生在進(jìn)入團(tuán)隊(duì)之前接觸的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)較為匱乏，導(dǎo)致他們進(jìn)入科研團(tuán)隊(duì)可能會(huì)帶來安全隱患。此外，研究中心很多的研究方向如陶瓷樣品的燒結(jié)、熱處理及相關(guān)電學(xué)性能測(cè)試等會(huì)涉及高溫及強(qiáng)電流等測(cè)試，因此，進(jìn)入研究中心的學(xué)生首先要集中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安全教育培訓(xùn)，包括相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)及遇到突發(fā)情況的演練。

首先，引導(dǎo)本科生將平時(shí)課堂中學(xué)到的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用在科研實(shí)踐活動(dòng)中，達(dá)到學(xué)以致用的效果。即通過平時(shí)所學(xué)習(xí)的專業(yè)理論知識(shí)解決科研中的實(shí)際問題，在解決問題的同時(shí)又能夠完善自身在課堂上學(xué)到的專業(yè)知識(shí)［6］。因此，研究中心的教師要求課題組的本科生成員要勤做筆記，留意實(shí)驗(yàn)過程中的相關(guān)現(xiàn)象，并與課堂上所學(xué)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系和對(duì)比。

其次，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)成員之間的合作精神。團(tuán)隊(duì)合作的重要性在于合作能夠帶來“合作剩余”，即多個(gè)要素共同的產(chǎn)出要大于各個(gè)要素的產(chǎn)出之和［7］。成員可形成知識(shí)互補(bǔ)，另外由于本科生以課程學(xué)習(xí)為主，導(dǎo)致其與科研實(shí)踐活動(dòng)相沖突，團(tuán)隊(duì)合作能夠有效地減輕每一位團(tuán)隊(duì)成員的科研工作壓力，并提升專業(yè)知識(shí)技術(shù)水平，取長(zhǎng)補(bǔ)短。另外，團(tuán)隊(duì)中良好的競(jìng)爭(zhēng)氛圍同樣會(huì)激勵(lì)各位成員在科研實(shí)踐能力提升的快速發(fā)展。在研究中心，指導(dǎo)教師會(huì)根據(jù)各位學(xué)生的科研興趣愛好及相關(guān)知識(shí)背景等將成員分為若干科研興趣小組。例如，本研究中心根據(jù)科研方向及平臺(tái)建設(shè)共有儲(chǔ)能陶瓷介質(zhì)、無鉛壓電陶瓷、敏感陶瓷等科研興趣小組。團(tuán)隊(duì)建立之后，教師會(huì)定期進(jìn)行組會(huì)討論，包括成員匯報(bào)近期取得的科研結(jié)果及相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀心得，原則上每名學(xué)生都要進(jìn)行交流討論，教師會(huì)給出相應(yīng)的評(píng)價(jià)及建議。

（三）目前已取得的部分成果

本科生科研團(tuán)隊(duì)成立近兩年來，團(tuán)隊(duì)成員在教師的悉心指導(dǎo)下，科研實(shí)踐素質(zhì)水平得到了明顯的提升。首先，各位成員對(duì)專業(yè)課知識(shí)的學(xué)習(xí)更加積極主動(dòng)，對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解也更為透徹，達(dá)到了理論與實(shí)際相結(jié)合的目的，且近一半的成員可以獲得學(xué)業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金，無掛科現(xiàn)象存在。另外，各位成員積極參與教師的科研項(xiàng)目，目前已有10余位成員在SCI源論文期刊發(fā)表相關(guān)成果報(bào)道，例如，研究中心團(tuán)隊(duì)本科生成員在材料類SCI期刊Journal of Materials Science發(fā)表了題為L(zhǎng)ead-free X8R-type 0.92Ba0.8Sr0.2TiO3-0.08Bi（Mg0.5Zr0.5）O3 dielectric energy-storage ceramics for pulsed power capacitors一文［8］。研究中心還鼓勵(lì)各位成員積極參加學(xué)科競(jìng)賽、專利申請(qǐng)，研究中心已成功申請(qǐng)省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目近10項(xiàng)。

三、本科生進(jìn)科研團(tuán)隊(duì)存在的問題

近兩年研究中心在本科生進(jìn)科研團(tuán)隊(duì)方面已取得較好的教學(xué)效果，然而，隨著本科生科研團(tuán)隊(duì)規(guī)模的不斷發(fā)展和壯大，開始顯現(xiàn)一些問題和不足。例如，本科生課程學(xué)習(xí)與科研實(shí)踐時(shí)間上的沖突，以及本科生團(tuán)隊(duì)成果論文署名等問題。

（一）本科生課程學(xué)習(xí)與科學(xué)實(shí)踐時(shí)間上的沖突

相較于碩士研究生的科學(xué)實(shí)踐培養(yǎng)模式，本科生在大學(xué)四年里更傾向于學(xué)好課程內(nèi)的知識(shí)，為接下來從事本專業(yè)相關(guān)工作及繼續(xù)深造奠定良好的專業(yè)基礎(chǔ)。以筆者目前所在的安徽工程大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)為例，一方面，2023級(jí)材料科學(xué)與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案要求大學(xué)四年修滿177學(xué)分，幾乎每學(xué)期學(xué)生都有8門以上的課程，這導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐的時(shí)間較少。以功能陶瓷方向?yàn)槔?，由于?shí)驗(yàn)過程需要連續(xù)性，然而團(tuán)隊(duì)成員可能由于課程學(xué)習(xí)無法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)到達(dá)實(shí)驗(yàn)室，從而影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。另一方面，近幾年考研熱度持續(xù)上升，研究中心大部分成員都要在大三下半年開始準(zhǔn)備考研學(xué)習(xí)，這使得本就不寬裕的科學(xué)實(shí)踐時(shí)間被進(jìn)一步壓縮。基于上述討論，可以看出本科生進(jìn)團(tuán)隊(duì)目前存在時(shí)間分散且不足的特點(diǎn)，這些都會(huì)限制科研實(shí)踐培訓(xùn)的效果。

（二）本科生團(tuán)隊(duì)成果論文署名的順序

通常來說，論文署名順序的依據(jù)來自作者對(duì)論文工作的貢獻(xiàn)程度［9］。如上文所述，目前研究中心是將本科生根據(jù)專業(yè)知識(shí)背景和興趣愛好分為了若干個(gè)小團(tuán)隊(duì)。本著“合作剩余”的精神［10］完成教師為大家布置的科研任務(wù)，鍛煉其科研能力，提升其科研實(shí)踐素質(zhì)。然而，隨著研究工作的深入，團(tuán)隊(duì)中的成員可能存在摩擦甚至矛盾。這些矛盾產(chǎn)生的根源可能來自指導(dǎo)教師的疏忽，也可能與目前獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)定及保研機(jī)制等相關(guān)。這種急功近利的想法對(duì)于剛剛進(jìn)入科學(xué)研究的學(xué)生是非常不利的，首先，會(huì)破壞課題組成員間的合作關(guān)系，容易影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度和結(jié)果，如果處理不好這種關(guān)系并將其帶入平時(shí)的學(xué)習(xí)生活中，更會(huì)對(duì)其大學(xué)的學(xué)習(xí)生活帶來極大的困擾。其次，當(dāng)某些學(xué)生看到其他學(xué)生及課題組取得優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)成果時(shí)，如因嫉妒心作祟無法正確面對(duì)，容易導(dǎo)致學(xué)術(shù)不端的滋生。

（三）科研實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過程中遇到的困難

在本科生進(jìn)入團(tuán)隊(duì)進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的過程中，可能會(huì)遇到時(shí)間不足、查閱文獻(xiàn)的困難、實(shí)驗(yàn)條件限制、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力不足等各種各樣的困難和問題。這些都可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在科研實(shí)踐過程中遇到困難和挫折。如果處理不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生選擇退出團(tuán)隊(duì)，還有的學(xué)生甚至?xí)?duì)專業(yè)學(xué)習(xí)失去興趣，對(duì)其學(xué)習(xí)生涯產(chǎn)生不良影響。

四、改進(jìn)教育教學(xué)方法

結(jié)合近兩年研究中心組建本科生科研團(tuán)隊(duì)的具體實(shí)踐過程及目前存在的問題，研究中心對(duì)本科生科研實(shí)踐教學(xué)方法進(jìn)行了改進(jìn)，具體措施如下。

（一）合理制定科研工作計(jì)劃及時(shí)間安排

在進(jìn)行科研素質(zhì)實(shí)踐培養(yǎng)的過程中，首先要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)及課程時(shí)間明確團(tuán)隊(duì)成員內(nèi)部的責(zé)任分工，統(tǒng)籌安排大家的科研實(shí)踐活動(dòng)，并定期召開組內(nèi)學(xué)術(shù)研討會(huì)，由各位成員匯報(bào)自己近期的研究工作，課題組的負(fù)責(zé)人對(duì)其工作進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并提出下一步的方案，確保成員的工作情況在掌握之中。另外，實(shí)驗(yàn)時(shí)間的安排盡量選擇在學(xué)期初期及中期進(jìn)行，這樣可以確保學(xué)生有充足的時(shí)間完成科研實(shí)踐工作。

（二）實(shí)行工作記錄制并定期開展學(xué)術(shù)交流及教師答疑

從學(xué)生開始計(jì)算稱料配方、稱量、球磨、出料、烘干、預(yù)燒、成型等相關(guān)性能的測(cè)試及后續(xù)的數(shù)據(jù)處理都需要仔細(xì)地將其記錄在研究中心配備的實(shí)驗(yàn)記錄本上，并定期與指導(dǎo)教師進(jìn)行匯報(bào)、備案、查考、記錄。此外，研究中心科研團(tuán)隊(duì)還要求各位學(xué)生每周要閱讀一篇與研究方向相關(guān)的英文文獻(xiàn)，每?jī)芍苓M(jìn)行一次文獻(xiàn)交流會(huì)，談閱讀文獻(xiàn)后的心得體會(huì)，教師也會(huì)為學(xué)生進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的解惑及答疑。

（三）邀請(qǐng)相關(guān)國(guó)內(nèi)外知名學(xué)者開展科技講座

研究中心每學(xué)期會(huì)安排約十場(chǎng)科技講座，內(nèi)容既包含相關(guān)專業(yè)知識(shí)，同時(shí)會(huì)邀請(qǐng)各位專家學(xué)者為學(xué)生分享大學(xué)生活中的學(xué)習(xí)心得。這些科技講座不僅為學(xué)生豐富了專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，同時(shí)也拓寬了大家的眼界，也為自身今后繼續(xù)深造奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。近期，研究中心也在考慮每年為團(tuán)隊(duì)的成員辦一次學(xué)術(shù)交流年會(huì)，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)成果更好地推廣及交流，同時(shí)鍛煉學(xué)生的科研學(xué)術(shù)語(yǔ)言表達(dá)能力。

結(jié)語(yǔ)

以安徽工程大學(xué)先進(jìn)陶瓷研究中心科研團(tuán)隊(duì)為例，針對(duì)本科生進(jìn)科研團(tuán)隊(duì)存在的若干問題進(jìn)行了初步的探討。結(jié)合過去兩年研究中心組建本科生科研團(tuán)隊(duì)的具體實(shí)踐過程、本科生進(jìn)科研團(tuán)隊(duì)存在的問題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)教育教學(xué)方法，即通過合理制訂科研工作計(jì)劃及時(shí)間安排、實(shí)行工作記錄制并定期開展學(xué)術(shù)交流及教師答疑，以及邀請(qǐng)相關(guān)國(guó)內(nèi)外知名學(xué)者開展科技講座等措施，為培養(yǎng)創(chuàng)新性強(qiáng)、符合行業(yè)需求的技術(shù)人才奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)也為本科生進(jìn)科研團(tuán)隊(duì)改革創(chuàng)新提供了一定的參考。

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Some Problems of Undergraduate Students Entering into the Scientific Research Team： Taking the Research Team of Advanced Ceramics Research Center of Anhui Engineering University as an Example

LI Tian-yu， GUI Kai-xuan， ZUO Ru-zhong

（School of Materials Science and Engineering， Anhui University of Engineering， Wuhu，

Anhui 241000， China）

Abstract： The quality improvement of college students’ practice and innovation ability is very important for the cultivation of compound professional and technical talents. Based on this background， the School of Materials Science and Engineering of Anhui University of Engineering proposed the full coverage of undergraduate research team and the undergraduate tutorial system. In view of this， this paper takes the research team of Advanced Ceramics Research Center of Anhui Engineering University as an example， the theoretical knowledge， experimental and innovation ability of these undergraduate students have been correspondingly improved by cultivating them in the research center as a team. Furthermore， this paper explores and analyzes the specific practice process of establishing the undergraduate research team， the main problems existing at present， and the corresponding improvement of education and teaching methods.

Key words： practice and innovation ability; undergraduate research team; improve teaching methods