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高校教学所传授的科学文化知识具有高度的概括性、抽象性和前瞻性,传授的知识具有深、专、精等特点,这就意味着教师和学生都能进入到本专业的前沿领域,处于已知与未知的边缘地带。因此,作为专业知识的教学,有必要把科学研究的因素引入到教学过程之中,使学生参与知识的发现过程,不断地掌握方法、探索真理、创造知识,而不是仅仅停留在知识传授上[1]。
现代教育的高速发展,要求高校教育不能只重视传授知识,还应该培养学生获取知识的方法。知识会随着社会的发展而不断地老化,只有掌握了科学研究的方法,才能不断地更新知识,才能不被科学技术的发展所淘汰[1~5]。
1.本科生科研处于起步阶段
近年来,我国许多高校开始重视本科生的科研工作。不少高校设立了专项学生科研基金,鼓励在校本科生申报科研项目,同时还鼓励教师吸取一些学有余力的学生参与到教师的科研项目中,并采取一定的奖励措施。如将学生的科研成果计入学分,并设立相应的奖项,对指导教师也有相应的奖励;有些高校还实行了本科生导师制,由导师专门指导学生的学习、科研事项。然而,大部分高校所设立的本科生科研经费十分有限,资助力度远远不够,参与科研的人数、科研成果质量、科研活动的管理等都尚处于起步阶段。
2.本科生科研意识不强,能力不足
多数大学生认为自己在校学习的任务只是学习理论知识,科研意识不强,参与科研的学生所占的比例相当低。在对某高校100名高年级本科生的调查中,申报校级学生课题的有9人,占9%,参与教师科研的有8人,占8%。其中申报校级课题的学生表示因为学校有这方面的鼓励政策,因此主动申报参加,以锻炼自己的科研能力,这部分同学属于主动参与型;参与教师科研的学生表示是老师找到自己给了自己这个机会,所以就按老师的要求进行,属于被动参与;而没有参与科研的83名学生中,有2人表示申请了校级项目没有被批准,占2.4%,30人认为自己能参加的机会不大,因此也就不争取,占36.1%,34人不知道自己是否具有科研能力,认为科研是离自己比较遥远的事情,因此也就不关心这类事情,占41.0%,17人认为自己不具备科研能力,占20.5%。
培养本科生科研能力的方法
1.调整课程设置,在教学计划中体现科研能力的培养
高校对本科生科研能力的培养,基本的做法是通过调整课程设置,提供一些培养科研基本素质的课程,如文献检索能力、写作能力、外文科技文献的阅读能力等。这些课程的开设均体现了学校逐渐重视对本科生科研素质的培养。另外,可在教学计划中规定本科生科研成果计为一定的学分,可以代替某些选修课程的学分,这样,学生可以用学习部分选修课的时间和精力投入到科研工作中,同样达到毕业学分的要求。
2.加强实践,培养科研意识
本科生参与科研实践是高等院校为适应社会需要、提高人才质量、培养大学生创新能力而采取的一项新举措,加强本科生创新意识和科研能力的培养可以提高学生的学习兴趣,分析和解决问题的能力。本科生通过早期经历科研的全过程,将为培养“探索型”“创新型”“学术型”人才奠定良好的基础,同时也突破了长期以来只有硕士、博士等研究生才能参与科研实践,而本科生的学习仅仅局限于相关书本知识和实验的教学束缚,改变传统教育观念中对感性理解、动手能力、跳跃性思维培养重视不足的弊端,开创创新人才培养的新局面[2]。具体做法可以由教师提出一些主题,由学生小组进行查资料、作出各种方案并进行讨论,择优进行实验研究,并整理成研究论文;或者由学生或各系部、班级组织一些科技竞赛活动,通过再竞赛活动提高动手能力、培养科研意识。
3.强化教师的指导力度
本科生能够独立做科研的毕竟极少,多数情况下都是在教师的指导下才得以完成。因此,要培养本科生的科研能力,还应加强教师对本科生进行科研的指导力度。如实行本科导师制的学校,要求导师指导学生的学习、科研工作。有些高校设立的校级基金项目,就要求必须有本科生参与才能立项。笔者在研的一个项目就有两个本科生参与,在该项目的研究过程中,他们学会了资料的查阅、收集、筛选,数据的调查、处理以及优化模型的建立思路等,这对培养他们的科研意识、研究能力都大有益处。
4.提高毕业论文的写作水平
科研成果的体现方式就是论文。毕业论文是大学本科教学的最后一个环节,是对整个大学阶段学习的回顾与总结,是学生综合能力的体现,也是对学生四年积累的知识的一次总检测。毕业论文的目的是为了检验毕业生的水平并促使毕业生积极探索创造新知识、新见解。通过写毕业论文可以全面提升本科生的科研能力,养成良好的科学态度,为学生参加实际工作或进一步深造打下坚实的基础[5]。
在指导本科生的毕业论文时,在选题阶段,尽量选一些有利于培养能力的方向;在写作过程中,对学生要严格要求,训练学生形成认真的写作态度,避免由于临近毕业找工作等事情的干扰而对毕业论文敷衍了事,提高学生毕业论文的写作水平,从中也培养了本科生的科研能力。
参考文献:
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[3]陈分雄,叶敦范,杜鹏辉. 创新型人才培养与本科生科研活动 [J]. 理工高教研究,2005,24(3):29-31.
关键词 高校 本科生 科研创新能力
中图分类号:G644 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.08.016
Abstract Under the current new social norm, the cultivation of undergraduate scientific research innovation ability is in the formation of common colleges and universities. Many colleges and universities in the aspect of training undergraduate scientific research innovation ability from the importance and cultivating mode has many shortcomings. This paper analyzes the training status and existing problems of domestic colleges and universities undergraduate scientific research innovation ability, draws lessons from domestic and foreign experiences and lessons from the university, explore the undergraduate research path of innovation ability training, and improves the training mechanism for the reform of undergraduate education.
Key words colleges and universities; undergraduate; scientific research innovation ability
随着社会的发展,大学生科研创新能力的培养在高等教育中的重要性日益凸显,提高本科生教育质量,培养科研创新能力,是高等教育发展的一项重要任务。然而,在许多高校尤其是教学型高校,学生科研创新能力的培养现状很不乐观,存在诸多问题,需要进一步完善培养机制,以适应当前社会发展的客观需要。
1 本科生科研能力培养的提出
在国外,以美国高校为代表,首先提出了本科生科研创新培养。1969年,美国麻省理工学院为了给本科生提供参加科研的机会,开始实施“本科生研究机会计划”,随后,加州理工学院等高校相继制定本科生科研计划,到20世纪80年代末期,几乎所有的美国研究型大学都不同形式的开展本科生科研计划。在国内,清华大学于1996年正式启动大学生研究训练计划,首次提出了类似的本科生研究计划,北京大学自1998陆续设立了三项“基金”,鼓励和引导优秀本科生参加科研活动,随后,中国科学技术大学、浙江大学、清华大学、南京大学、北京大学、北京师范大学等著名研究型大学相继开展本科生科研,本科生科研正在成为本科生教育改革的一个重要取向。2005年1月,教育部颁布《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》,明确提出要提高本科生的创新能力,让本科生进行初步的探索性研究工作,为创造学校的科研创新环境。
2 本科生科研能力培养的必要性
2.1 适应社会发展,培养科研创新型人才的客观需要
2014年9月,总理在夏季达沃斯论坛上提出,要在中国大地上掀起“大众创业”、“草根创业”的浪潮,形成“万众创新”、“人人创新”的新态势。并在2015年政府工作报告里提出了“大众创业,万众创新”的号召,在全国范围内全面吹响了创新的号角。社会的创新离不开科研创新能力,本科生科研能力的培养,有助于提升学生的科学精神和创新意识。相关研究表明,参加过科研训练的本科生与未曾参加过科研训练的本科生在创新能力上存在着显著差异。①在我国高等教育已进入大众化阶段,培养大学生的科研创新能力,让他们从事创造性的活动,学会主动地学习和探索,是社会发展对创新型人才需求的必然。
2.2 高等教育人才培养目标的客观要求
培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才是高等教育的任务之一。大学本科教育,应培养学生掌握从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。2007年,教育部正式启动了国家“大学生创新创业训练计划”,在各层级举办的“挑战杯”、全国大学生创业计划和全国大学生课外学术科技作品竞赛中都包括此项内容。这在一定程度上反映出高校培养本科生科研能力,提升其创业、就业能力的导向性。高校完善本科生科研能力培养机制,为学生科研创新能力的培养提高良好的平台,有利于人才培养目标的实现。
2.3 大学生个人发展的客观需要
本科生参与科研创新活动,一方面,有利于主动进行知识积累重构、培养自主自学能力,建立合理的知识结构,培养创新、实践、协作等能力和严谨作风,为今后从事科学研究或创新性工作奠定基础;②另一方面,有助于挖掘大学生创新潜力,锻炼自主独立学习、分析和思考的能力,形成开创性思维,为今后更好地适应日新月异的社会发展做好准备。
3 本科生科研创新能力培养现状与存在的问题
目前,培养大学生科研创新能力在高等教育领域已形成普遍共识,许多高校也在开展相关的工作,但实际培养情况与客观需求还存在较大的差距。
3.1 培养机制不健全
本科生科研创新能力的培养,是一项系统的工程,需要健全的机制做保障,然而我国目前许多高校虽然都在开展大学生科研创新方面的工作,但从培养机制的角度来看还很不健全,缺乏系统的培养计划、相关机构以及制度保障,整个运行机制多处于自发自愿的无序状态。
3.2 学校重视不到位
任何一项工作的有效开展,都离不开相关部门的重视。现在,许多高校的工作重心大多集中在科研(教师的科研)、教学、学生管理和就业等方面。对于学生综合素质和能力培养等方面不便量化的工作往往重视不够。科研创新能力作为大学生应具备的重要能力之一,在许多高校仅仅作为学生参加竞赛或者二课活动的形式开展,科研创新活动类型繁多,但大多项目缺少创新性、可行性,技术含量不高,许多科研创新活动周期短,深度和广度涉及不够,实际培养的效果也无关紧要,多流于形式。另外,任何形式的科研创新活动,都需要有一定的资金,多数高校没有建立专门的本科生科研创新资金,有些只是小额度的资助,可以说这项工作并没有得到应有的重视。
3.3 师生参与度较低
本科生科研创新能力的培养,需要师生的共同参与,大多数老师一方面承担着教学和自身的科研任务,在缺乏相应激励措施的情况下,对本科生科研创新活动的指导和培养缺乏动力,积极性和参与度都比较低。在没有浓厚的本科生科研创新氛围里,目前大学生参与科研创新的积极性较低,近年来,与本科生的人数相比较,科研创新活动的范围小,大多数学生还未能从该活动中受益。③
4 完善本科生科研创新能力培养机制
目前,创新成为社会新常态,高校本科生科研创新能力培养工作有着良好的发展机遇,加大力度,进一步完善高校本科生科研能力培养机制,显得尤为急迫和必要。
4.1 加强制度建设,完善运行机制
高校建立相关的制度体系和完善的运行机制,是促进高校本科生科研创新能力培养工作发展的当务之急。在高校学术委员会的基础上设立本科生科研创新培养指导委员会,作为学术委员会的二级机构,专门负责本科生科研创新的指导、评定、审核和管理工作。指导委员会由校级党政领导、校内外知名专家和企事业代表共同组成,制定相关的方针政策和培养方案,定期召开会议,研讨工作开展情况,并建立相应的规章制度保障该项工作的顺利开展。同时,在院系层面设置本科生科研管理机构,配备或制定专门人员对接指导委员会,具体负责相关工作,避免目前许多高校存在的各自为战的无组织状态,为本科生科研创新拓通渠道,建立良好的组织保障和运行机制。
4.2 打造科研创新平台,营造良好氛围
科研创新能力的培养,需要加强平台建设,营造良好氛围。首先,加大实验室设施投入,实行开放式管理,充分发挥实验室的作用,同时加强实习基地建设,加强和企业、行业的合作,强化实践动手环节,切实促进大学生理论与实践的结合,为大学生科研创新动手实践活动提供平台;其次,改革课程设置体系,增加专题学术讲座,邀请专家举办报告会和研讨会,在学术交流的过程中与有关专家、学者及教授们直接互动,有助于本科生树立正确的科研方向,找到更有效的科研途径和方法。④同时在学校创办期刊上开辟本科生科研创新成果专栏,拓宽交流平台,营造科研创新氛围。
4.3 完善激励措施,调动师生积极性
完善本科生科研能力培养工作评价激励措施,调动师生参与的积极性,是保证工作顺利进展的必要前提。在教师层面,建立本科生科研导师制,将学生的科研成果与教师的业绩评价挂钩,鼓励教师积极指导学生的科研活动,并对成绩优异的指导教师进行奖励;在学生层面,完善学生科研创新鼓励措施,将学生、评奖、申请专利等科研创新活动成果作为评先、评优、评奖,以及免试攻读研究生等工作的重要参考标准,形成学生科研创新的激励机制,调动广大学生的积极性。
注释
① 江颖.科研训练活动对大学生创新能力影响差异研究[J].长春工业大学学报:高教研究版,2010(2):31-33.
② 苏峻.论培养高师学生科研能力的学校生态结构与功能[J].教育理论与实践,2008.28(10):12-14.
关键词:本科教学;创新能力;科研素质;医学生
国务院于2015年6月印发《关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》,强调这是“发展的动力之源,也是富民之道、公平之计、强国之策”。高等教育的主要目标是培养在一定领域具有专门知识和创新能力的人才,是创新创业活动的重要力量之一。科研活动是提升创新能力的重要手段,而科研思维、科研能力等科研素质又是科研活动的必要前提。对于医学相关专业本科生科研素质的培养将决定我国未来医疗卫生行业的创新能力水平。所以,如何在新时期培养医学本科生的科研素质,进而提升其创新能力是医学教育工作者的重要任务之一。近年,日本在生命科学领域成果丰富、成绩斐然。这与日本科技界求真务实、认真严谨的作风密不可分,另一方面,也有赖于先进教育理念与有效措施的落实,使得日本科技领域有较高质量的后继者作为支撑。本文将浅谈日本医学本科生科研素质及创新能力培养模式及其启示。
1科研素质和创新能力在医药卫生实践中的重要性
医药卫生领域的实践需要科研素质与创新能力。在医疗行业,医生的诊疗过程需要一定科研素质,应结合实践,跟踪前沿,这是对我国未来医疗工作者提出的更高要求。临床实践中,实验室诊断工作者更需要掌握检测指标的产生和意义及对动态发展具有较强的敏感性。在药物研发领域,更需要自主创新药物的研发。如目前人源化抗体等药物绝大多数都为国外专利,我国需要加强对具有自主知识产权相关药品的研发。在研究生培养阶段,由于相当比例研究生要求开展实验研究工作,科研素质也一定程度决定了其对研究目的和内容的把握及研究成果的质量。这就给医学相关专业基础教育提出了更高要求,在本科阶段有针对性地提高科研素质与创新能力。但目前,我国本科生科研素质及创新能力培养处于起步阶段,部分学校甚至缺失。一方面,教师忙于科研工作,缺乏对相关课程的建设与改革;另一方面,某些提前接触科研等活动流于形式,出现短时间内“跟风”,效果有限。本科学生依然摆脱不了“上课划书,课后背书”的学习模式,不能有效地将所学理论与实践相结合,更缺乏对“什么是科研”的基本认识。
2我国医学本科生科研素质创新能力培养现状
我国多所高校已经开展了针对本科学生科研素质的教改及创新大赛等活动,也取得了巨大成功[1,2]。在本科生科研实践环境上,学生以导师制进入教学实验中心进行科研活动的较多;从参与人数上,多以通过选拔,进行科研实践活动[3,4]。即便如此,在大力推进创新创业背景下及面临大众创新能力普遍亟待提高的形势,仍显得杯水车薪。我们需要提升医学领域人才的整体科研能力,这样对更高级人才将提供有力的支撑。在国家提倡创新的大环境下,医学高等学校应该全面跟进,开展本科学生及长学制本科阶段科研素质与创新能力的培养实践。以我校为例,药学专业有为期半年左右的实习学习,参与科室部分实验工作,完成万字左右的毕业论文。但由于实习设置在毕业前的半年,由于考研和就业压力,效果往往不尽如人意。临床七年制在进入临床学习前有2-3个月的全时科研训练活动,以综述形式进行考核。笔者通常为其讲解科研活动的一般流程,并鼓励其将综述文章进行投稿。但由于时间短,较难完成完整的工作。临床医学等专业本科生虽开设生物技术、机能、形态等实验系列课程[5],但部分课程限于几种实验原理和操作的学习,并不系统;绝大多数学生不进具体教研室或实验室参与科研工作,故对实验室工作和科研活动的认知几乎为零。为了增强以本科生为主的医学生的科研、人文素养,我校于2012-2014年进行了课余时间选修课的尝试。但从选课情况来看,同学们更关注就业、考研、人际关系、情感等较为实际的课程,而科研相关讲座少有问津,听者寥寥。此外,医学生科研创新能力培养的另一重要手段是学术会议和讲座。本科学生难以听懂校内讲座,这与教学中科研素质培养的缺位有关。而专业的学术会议更是本科生难以企及的。
3日本大学医学本科生科研素质与创新能力的培养模式初探
我们以日本熊本大学为例,介绍日本大学药学专业(研究型)与临床医学专业本科生这方面的培养模式情况。熊本大学于1949年5月由熊本地区的熊本医学校(其前身为1756年建立的“再春馆”)、熊本师范学校、熊本药学院、第五高等中学及第五高等学校工学部合并后建立,1955年设立研究生院医学研究科。2004年更名为国立大学法人熊本大学。熊本大学获批2013年日本促进研究型大学建设项目(RU-22),2014年日本文部科学省超级全球大学创建支援项目(批准37所)及地区(知识)据点整备项目(CenterofCommunity)。以获得科研经费排序,2014至2016年连续三年,熊本大学进入日本大学前20位(研究经费17.44亿日元)。目前拥有7个院系,8个研究生院和20个研究中心以及研究院;8100名本科生和2000名研究生,其中包括来自47个国家的470名外国留学生(2015年5月统计数字)。我们以该校药学(研究型)与临床医学专业的科研素质与创新能力方面的培养模式为例进行介绍。熊本大学药学专业(研究型)近年每年招收40人,学制4年;临床医学专业招收60人,学制6年。二者理论教学均采用大班授课模式。都会在第3-4学期开展早期接触科研的活动。如:由上届学生进行实验技术讲座及实验室介绍;进行为期一个月的基础科室轮转(可能相当于我国的实验教学,只是地点为各个实验室,而非实验教学中心),并完成百页的实习报告。在5-8学期将进入生命科学相关领域的教研室及实验室进行科研活动。熊本大学的科研素质培养模式包括:①医学相关本科教学活动中,有一半以上的学期,学生都会进入各科室进行实验活动,由教师或博士生等进行指导,感受科研工作,熟悉科研环境与基本流程。这里的实验室并非实验教学中心,而是各个专业的实验室。②药学等专业中,已经进入实验室三年级学生会为二年级学生进行实验室介绍及基本技术的专题讲座。从学生角度传授经验,对上届学生是督促,更是荣誉,使下届学生更感兴趣。③在科室的实习活动中,即使是本科学生仍然有机会参加日本国内学术会议,且本科生及高中生以下参会免会务费;甚至参加国外的专业性学术会议。平均本科生每年度1次,硕士生可达3-5次(熊本大学生命资源与研究援助中心(CARD)为例)。此外,在基础医学课程的教学过程中,PBL等形式的教学并不多,主要还是以大班授课的形式进行教学活动。考试分为期中与期末考试,题型同样包括选择、判断及问答等。不及格率一般在10%-20%,每年度有一门补考不及格将做留级处理。同学们也更关心分数,除此之外较为关注课程与实际应用结合的情况。同学大都从上届学生及教师授课过程中了解各个实验室和科室的情况,以选择进入的实验室。进入实验室后学生白天依旧会进行理论课的学习。以在CARD实习的学生为例:早9点至下午4点左右进行理论课学习,晚上及没有课的时间会在实验室做实验或自习,并定期安排实验进展汇报。学生大都具有较高的自律性,实验工作也比较敬业。通过在实验室的学习,可以培养对该专业方向的兴趣,也能够在考研时多一个选择方向。教学内容方面,以医学生物化学为例,所讲的内容与国内差别不大:生物大分子、物质代谢及其相互联系等,但并没有开设专门的实验课。这可能与较早进入科室有关。可以看出,该熊本大学对医学相关专业本科生科研实践的培养具有“早”和“真”的特点,即:早期进入科室进行科研活动和“真刀真枪”进行科研活动。绝不仅仅是兴趣小组的游戏,而是真正承担科研工作的一部分。
4我国医学教育中创新能力的思考与启示
4.1学校和教研室/实验室适当提供平台医学相关专业科研素质与创新能力的培养应该从本科阶段开始进行。目前,我国实际情况是:人口基数大,每年本科生数量较多。我校临床医学专业近年保持在400余人,全部本科专业学生800-1000人。而各基础科室空间有限,盲目实施本科学生进入实验室不太现实。以“根据兴趣,自愿参加”为基础,适当结合“择优选拔”可能会是比较好的形式。此外,科室需要提供一些具体可行的科研工作。目前,盲目追求SCI文章使得高校科研活动越来越“高大上”,很多实验对于本科生来说,短时间难以掌握,面对出现的问题更是无从分析。如何设置本科生能够完成的“小”课题也是科室相关教师需思考与创新的。4.2实际参与科研活动对本科科研素质及创新能力的培养应以真实的科研活动为基础。形式上应与研究生一致,在课题深度难度上可适当降低。不宜采取“兴趣小组”等模拟活动形式。让本科生真正参与科室的科研活动中,感受实验的失败和收获的惊喜,作为实验室的一员,又有利于其建立主人翁意识,并有助于培养其科研精神。考查可以是毕业论文等形式。4.3丰富认知科室的信息渠道一方面,授课教师应注重授课内容与科室科研工作的结合,有意识地提高同学对科室的认知;另一方面,也应加强网站信息,甚至微信等新兴工具在科室介绍中的普及。如能建立本科进入科室参加实验工作1-2轮,再通过高低年级之间的交流将有助于形成科室信息传播的良性循环。4.4提供更多学术讲座与会议的机会最后,基础教育中应注重对科研素养的培养与引导。在让学生参加讲座前,增加适当的介绍工作或许有助于同学理解讲座内容。并适当为有科研兴趣、品学兼优的学生提供参加学术会议的机会与资金支持。经济水平及人口基数等因素在高等教育等领域会产生一定影响,但我们欣喜地看到,国家在坚定不移地推动高教领域的创新实践,高校教育工作者在不断改革探索。通过不断借鉴与探索,相信我们会在医学基础医学教育工作中再创佳绩。
参考文献:
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摘 要:培养大学生科研创新能力是我国高等教育改革的重要目标,是高等学校的历史使命。本文介绍了复旦大学生命学院本科生科研创新能力的培养机制,通过多种形式的平台建设和教学改革,建立了本科生科研创新能力培养的长效机制,取得了系列成果。希望我们的经验对于生命学科本科生科研创新能力的培养有所启示。
关键词:生命学科 本科生 科研创新能力 平台 长效机制
高等教育是科技进步和人才培养的结合点,高等学校是创新人才培养的重要基地和高层次人才集聚的战略高地。培养高素质的创新型人才是适应未来经济社会发展的重要战略,高等学校必须努力肩负起培养专门人才和拔尖创新人才的历史使命。培养大学生科研创新能力是我国高等教育改革的重要目标之一。
生命学科是实验的学科,培养学生科研创新能力尤其重要。经过多年的实践探索,复旦大学生命学院对于本科生科研创新能力的培养形成了较完善的机制、积累了丰富的经验,取得了丰硕的成果。
一、学院高度重视,积极争取国家相关资源
学院高度重视学风建设和学生学习及科研创新能力的培养,把本科生的科研创新能力的培养贯穿于人才培养的全过程,积极争取国家相关资源,为本科生科研创新能力的培养奠定了坚实的基础并给予了充分的经费保障。近年来获得国家的相关资助如表所示。
这些经费主要用于实验室建设、教学实习、图书资料 、教学改革、骨干教师培训和本科生的人才培养。为本科生科研创新能力的培养提供了完备的硬件条件和充足的经费保障。
二、充分利用学校科技创新平台,鼓励学生参与科研实践
复旦大学具有良好的培养学生科技创新能力的氛围和平台:
1、莙政项目
为纪念李政道先生的夫人秦惠莙女士,李政道先生及其家属和朋友自1998年起由私人捐赠设立了“秦惠莙与李政道中国大学生见习进修基金(CURE)”。基金的宗旨是支持二、三年级优秀本科生,使他们通过科学研究或者社会实践,了解并获得基础研究领域研究工作的训练和经验。CURE鼓励学生能在某个研究方向独立提出课题,若是学生参加导师的课题组,则要求有一个相对独立的以该生为主完成的子课题。CURE实施9年来,已有310个课题310位优秀本科学生得到该基金资助后,在导师指导下开展研究工作。现据不完全统计,莙政学者现已发表的第一作者SCI论文达30余篇。每年暑假,前一年入选CURE的同学将有机会赴台湾清华大学、北京大学、兰州大学和苏州大学进行暑期学术交流。
2、团委“科创行”项目
1999年由复旦大学团委组织立项的“科创行”项目,其宗旨是营造校园学术文化氛围,为广大学生提供更大创新空间,推广科技创新的理念。
3、望道项目
为了资助在校本科生开展学术研究活动,2003年5月,复旦大学开始实施名为“大学生学术研究资助计划”的本科生学术研究项目。2004年11月,该项目结题通过的学生获准被授予“望道学者”的荣誉称号。因此,我们将这个项目简称为“望道项目”。该项目的基本宗旨是充分利用复旦大学高水平研究性综合型大学的优势,通过课题研究培养学生的如下能力:收集文献资料、获取信息的能力;发现问题、独立思考的能力;运用理论知识解决实际问题的能力;设计和推导论证、分析与综合的能力;科学实表说的能力等。该项目的基本特色是采取教师公布与学生自主提出课题相接合的验、发明创造的能力;写作和课题征集形式,利用一个课题、一个学生和一个导师的方式,通过多层次的课题审核制度和相关的经费管理办法使学生在具体的学术研究过程中受益和成长。
4、创新性实验计划
根据“高等学校教学质量与教学改革工程”的总体安排,2006年起教育部在我校开展“国家大学生创新性实验计划”试点工作,旨在进一步推动教学改革,开展以学生为主的创新性研究,使学生在本科阶段得到科学研究的训练,提高大学生的创新能力。
“国家大学生创新性实验计划” 实行学校和院系两级管理,学校牵头院系开展该计划。院系管理委员会负责计划项目的申请、中期报告、结题的审核及相关工作。“国家大学生创新性实验计划”项目研究范围不限,可以由学生或教师提出,但必须由学生团队相对独立完成;必须有创新思想,研究过程符合学术规范,并能在一年内完成(特殊项目可申请延长);每个项目可有1—4位学生参加,优先鼓励团队合作的项目;每个项目必须有一位指导教师。
为配合学校科技创新平台的实施,学院制定了一系列相关的政策制度,以利于发挥教师的指导作用,鼓励本科生参与平台项目的申报;并提供便利条件,尽可能保证中标项目的顺利结题。表3为学院学生获批学校科技创新项目的汇总。
三、在全院营造科研创新的氛围,通过多种形式的平台建设和教学改革,建立本科生科研创新能力培养的长效机制,使科研创新成为师生的共同需求和自觉行为
1、加强实验室建设、图书资料建设、野外实习基地建设和网络建设,为学生的科学研究实践提供优良的条件
图书资料建设:图书资料12万册;生均图书240册;生均经费760元/年;面积500平米。
建立和完善天目山野外实习基地:完成天目山植物、昆虫、脊椎动物的名录编写;制作了1000号的昆虫标本;野外实习论文集5本;野外实习网页访问人数已达万余人次;三次被评为校产学合作先进集体。
2、大学生的科研活动同教学、专业学习紧密联系在一起
自1994年始,在生物化学的实验教学中试点“自选实验”:即学生自己确定实验题目和查阅文献资料,独立设计实验过程,然后通过师生交流确定自选实验内容和题目,在固定的时间内由学生独立完成实验过程。自选实验能够更好地发挥学生的主动性和创造性,大大地提高了同学们对生物化学实验的兴趣,客观上增强了学生的独立思考能力和动手能力,为他们今后从事生物化学乃至其他科研工作打下了良好的基础。“自选实验”在生物化学试点成功后向各门实验课推广,取得了良好的教学效果。
2006年始我们又尝试“研讨型课程”的建设,将科研活动与专业学习结合:即在专业课中抽出一个月,由学生自行组团,每团自己确定与专业课相关的题目,通过查阅科研文献资料,给出科学报告,进行答辩比试。“研讨型课程”目前在《细胞生物学》和《基因表达技术》中试点。
我们希望通过各种形式的教学改革,使教学和专业学习与科研活动紧密联系,切实提升学生的科研创新思维和能力。
3、创建生命学院学生科技创新中心,建立科技创新的长效机制
在学校相关部门的大力支持下,在国家创新人才基金的支撑下,2007年学院创建了生命学院学生科技创新中心,资助学院学生的科技创新项目:鼓励学生能在某个研究方向独立提出课题,或有一个相对独立的以该生为主完成的子课题,项目必须有创新性和科学性,科技创新中心负责计划项目的申请、经费的管理、中期报告、结题的审核及相关工作。科技创新中心成立后对学院学生科研资助的范围、力度、项目数都有较大幅度的提高。
4、积极鼓励大学生在早期进入科学研究领域,使越来越多的低年级大学生开始参加科研活动
学校、学院活跃的氛围、优良的条件和完备的平台,丰富多彩的学术讲座和科研成果展,促动和鼓励了越来越多的低年级大学生开始参加科研活动,在科研实践中提高自己的能力,得到成长。
四、学院在大学生科研创新能力的培养方面进行了积极有效的工作,取得了丰硕的成果
1、学院获得了多项国家级荣誉。学院先后获得“优秀生物学基础科研与教学人才培养基地”、“优秀生物技术人才培养基地”、“优秀生物学基础科研与教学人才培养基地”和“国家级生物学实验教学示范中心”等称号。
2、学院学生在全国大学生“挑战杯”竞赛中获得多项奖励
3、学院本科生发表多篇科研学术论文。复旦大学生命学院本科生近三年发表学术论文50余篇,成为科研队伍中不可忽视的力量。
4、学院学生在全国、全校的其他学术活动中表现优异,频获荣誉和好评。
复旦大学生命学院在国家和学校的支持下,经过多年的建设,教学、科研条件有了很大的改变,在教学、科研、人才培养等方面取得了令人瞩目的成果。我们将继续加大改革力度, 总结有益经验, 弥补不足之处, 为培养高质量的创新人才做出贡献。 参考文献:
1、Xuanwei Zhou, Juan Lin, Yizhou Yin, Xiaofen Sun and Kexuan Tang. Participation in Research Program: a novel course in undergraduate education of life science. Biochemistry and Molecular Biology Education. 2007, 35(5):322-327.
2、王卫,胡震寰,丁金萍. 医学本科生科研能力培养的实践与探索. 中国高等医学教育. 2006, 11:1-2.
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4、金莉萍,刘靖晶,孟鑫,汤红明,朱佩筠,曾红丽,邓磊. 构建学生科研平台 培养学生科技创新能力. 医学与哲学. 2006, 8(27):70-71.
蒋春容
(南京工程学院,江苏南京211167)
【摘要】本科生科研能力培养对促进大学生专业知识学习、提升大学生综合素质、以及提高学校整体水平均有重要作用。以加强本科生科研能力培养为目的,介绍了构建本科生科研实践平台、改变教学模式、引导本科生参与科研项目以及完善激励政策以加强本科生科研能力培养的方法与具体实践。
关键词 科研能力;本科生;人才培养
0引言
我国《高等教育法》第十六条第二款规定:“本科教育应当使学生比较系统地掌握本学科、专业必需的理论、基本知识,掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识,具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。”可见,培养本科生的初步科研能力是本科教育的重要目标之一。但是,长期以来我国本科教育对学生知识灌输较多,科研能力的培养不够重视,学生学到的知识无法充分激活,创新能力欠缺,与社会对人才质量的要求有差距[1]。我国的清华大学和浙江大学分别于1996年和1998年实施了《大学生科技训练计划》和《大学生科研训练计划》,这些科研训练计划的实施,对培养学生的专业技能和科研意识,提升综合素质和创新能力发挥了积极作用[2]。本科生科研能力培养的意义体现在:
(1)有利于促进本科生的学习
参加科研活动、锻炼科研能力,与本科学习是相互促进的。学生通过参与科研活动,不仅可以更好地理解教学内容和掌握专业知识,促进学生对所学专业知识的灵活应用,而且可以给本科学习提供更大的兴趣、更强劲的动力和更广阔的视野,而学习则是科研思想产生的根本和赖以生存的营养来源。
(2)有利于提升学生的综合素质
本科生通过参加科研训练,锻炼科研能力,既是实现基础知识的学习到专业知识学习的过渡,又是消极被动学习方式向主动独立学习方式的转变,能够提高学生发现问题、获取信息、分析判断和实际动手的能力,而且有利于培养学生的创新意识和创造能力,并掌握科研方法、熟悉科研程序,提高综合素质,提升自身的竞争力,适应社会对人才质量的要求。
(3)有利于提高院校的整体水平
教学是主体,科研是龙头。没有教学,高校将失去存在的意义;没有科研,高校将失去竞争的资本。高校教学改革实践表明,本科生的科研能力培养是提高大学本科教育质量的重要经验之一,是培养具有创新意识和创造能力的研究型人才的有效途径[2]。本科生科研能力的培养能够促进教师的科研得以有效推进,而教师的科学研究恰又是高校整体水平得以提高的助推器。
1加强本科生科研能力培养的方法与具体实践
1.1构建本科生科研实践平台
坚持改善条件、提升实力,建设有利于本科生开展科研训练和能力培养的教学基地、实践基地和教学实验室等硬件环境,逐步实现教学实验中心和实践中心在时间和内容上全方位向学生开放,并以学生自主学习能力、实践能力和创新能力培养为主旋律,努力将实验室建设成为学生探索与研究性学习以及教师科学研究的主场所。在自主建设的同时,积极寻求校企合作,在校外建设教学科研实践基地,在校内建立校企共建实验室,为本科生广泛开展科研训练、提升科研能力提供良好的硬件支撑平台。如我校整合了机电综合工程基础训练中心、先进制造技术与装备综合训练中心、电工电子实验中心、自动化技术实验教学与实践教育中心、先进数控技术等省级实验教学示范中心、省重点实验室的资源,实现资源优化配置,并先后与19家企业合作共建了30个实验室、实验中心和培训中心,如与美国通用电气公司共建了GE自动化系统集成实验室,与德国西门子公司共建了Siemens全集成自动化示范实验中心,与德国博世力士乐公司共建了BoschRexroth机电一体化实验中心,与德国海德汉公司共建了海德汉数控测量实验室,与法国施耐德电气公司共建了施耐德电气联合实验与培训中心,与香港飞兆国际公司共建了电子与自动化实习基地等等。通过与国内外著名企业的合作共建,进一步充实了实验室的装备条件,提高了实验室的整体建设水平,创新了示范实验中心的建设模式,为本科生的科研能力培养提供了强有力的硬件保障。
1.2教学模式的探索与转变
探索和建立以问题和课题为核心的教学模式,推进研究性教学,着力培养研究性学习能力。在学科门类基础、大类专业基础与专业教育的主干课程中,积极推进研究性教学,实行小班授课,将知识传授与研究方法和研究能力的培养有机结合,强化自主性、研究性学习,帮助学生逐步建立起思维的系统性、综合性和创造性[3]。在教学过程中,不仅注重学生对知识的掌握,更要注重学生自主获取知识的能力的培养,以专题研究、阅读报告、综合设计和开放式大作业等为手段,使学生真正达到参与、合作、探究、实践的目的,而不是像过去那样简单机械、按部就班地照着教师和课本的步骤做。另外,在实验环节,以综合性实验为手段,由实验指导变为实验引导,精心策划实验课题。实验课题的设置不仅仅只是验证性的,更应该是探索性的。在实验课题开展的过程中,将一个课题细分成几个模块,每个同学负责完成特定的模块,采用小组分工合作的方式共同完成课题,这样既锻炼了学生的独立分析问题、解决问题的能力,又锻炼了他们团队合作能力,符合科研项目完成过程的特点,即每一个科研项目的完成,都是由科研团队分工合作、密切配合完成的。如我校本科生的一项综合实验,指导教师经过题目构思、难度比对,最终给出“循迹小车”这一实验课题。课题开展过程中,指导教师仅给出了该实验课题的目标、期限,以及完成该实验课题需要用到的相关知识点,但并不给出开展该课题的详细方案,而是由学生自己设计与验证。学生按照三人一组组成团队,团队成员之间相互探讨、分析课题的组成模块,例如:小车循迹模块、电机驱动模块、逻辑判断模块等。小组成员需在三天内完成各模块的方案构思、软件仿真,然后进行答辩。通过答辩这一过程,指导教师可以评估各小组所提出方案的可行性,并提出指导意见。各小组答辩通过后再按照所提出的方案进行各个模块电路的软、硬件设计与调试,在设计与调试过程中学生需要自己摸索掌握示波器、信号源、万用表等调试设备的使用,以及构思一些常用的调试方法来解决调试中碰到的问题。在整个实验课题的实现过程中,探索式的实验课题极大地激发了学生的兴趣,调动了学生的积极性,学生的主体作用得到充分发挥。通过这一探索性的综合实验,学生得以将多方面的专业知识有机地联系起来,在实际操作中逐步形成、发展和丰富自己的认知结构,主动探索科学知识,初步掌握从事科学研究的一般方法,并培养了团队合作能力。
1.3积极引导本科生参与科研项目
本科生参与科研项目可以使学生创新能力、实践能力、沟通能力、团队合作能力等得到显著提高。通过引导学生从认识科研、参与科研、到教师指导下独立开展科研活动,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生掌握科学研究方法,自主学习,独立探索,形成初步的研究能力。近年来,很多高校都开始重视学生科研项目的立项工作,鼓励学生自主提出科研项目,有的学校采取的是教师立项学生参与,有的学校采取的是在教师指导下学生自主立项,有的学校是二者兼而有之[1]。无论哪种模式,其结果都使学生参与了科学研究的整个过程,学生在选题、查阅资料、设计研究方案、撰写研究报告等方面都极大地发挥了主观能动性,激发了他们独立思考和创新意识,同时也培养了他们的协作精神。除了采用学生自主提出科研项目立项的方式外,也可以鼓励学有余力的本科生参与教师的科研项目和课题研究,尤其是教师的国家级、省部级、市厅级项目的研究,促进师生之间科研交流,给本科生提供科研训练机会,使他们接触学科前沿,明晰学科发展动态,对培养科研意识、提升科研能力将发挥重要作用。另外,还可以通过组织团队参加各类学科竞赛、邀请站在科技前沿的专家教授作学术报告、定期组织校内外学术科研交流活动等形式鼓励学生参与科研实践。
1.4完善激励政策
为激励本科生积极参与科研项目,培养科研能力,需要制定相应的奖励政策,不断完善激励机制,对本科生的奖励包括学分奖励、成果奖励、获奖奖励、科研实践项目转化为毕业设计等。通过这些措施充分调动学生参与科研的积极主动性,保障学生科研能力培养的顺利开展和高质量地完成。
2结语
培养本科生的科研能力是当前高等教育的重要任务。本科生科研能力培养的方法和途径体现在本科教学的各个环节,需要学校层面的积极重视和教师的积极参与,还需要多种措施并举才能真正促进本科生科研能力的培养。
参考文献
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[2]彭蕾,孙波.加强理工院校本科生科研素质培养的思考[J].高等教育研究学报,2009,32(4):70-71,79.
关键词:文献检索;本科生;科研兴趣与能力
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)11-0229-02
高素质人才的培养在很大程度上取决于其创新思维和创新能力的培养,教育是知识创新、传播和应用的主要基地,高校作为人才培养基地,必须重视学生的科研创新能力。目前,地方性师范类院校对本科生科研创新能力的培养认识不足,只注重学生在教学方面的培养,忽略对学生科研创新能力的培养。如何通过课堂教学与实践教学等途径来培养和提高本科生的科研创新能力是高校教师面临的一个巨大挑战。文献检索课正是高等教育课程设置中一门直接关系到培养创新人才、提高学生创新能力的重要课程。
一、地方性本科院校大学生参与科研的现状
新建地方性本科院校科研力量相对薄弱,科研项目偏少,导致本科生缺乏参与科学研究的平台。随着学校的发展和实验室的建设,教师的科研项目在逐年增多,实验用的仪器设备在不断更新和补充,创建了较多的校级和省级实验平台和实验基地,本科生接触到科研的机会越来越多,也有投身于科研和参与科研的冲动和积极性,但是,其缺乏良好的科研素质启蒙教育和训练,即使学生兴趣勃勃地参与到各种科研项目中,也会遇到诸多的科研难题,面临的主要问题就是不懂如何查找文献,无法掌握其研究领域的最新研究进展。文献检索课在很多地方性本科院校存在时间安排不合理、课时偏少以及理论课和实践相脱离的现象,本科生一般在大一或者大二就被选拔进入教师的科研团队,由于没有经过系统的文献检索和科技论文写作的培训,查找资料的时候只能通过百度或者谷歌进行搜索,而不懂得通过中国知网、万方、Springerlink、EBSCO等数据库进行检索和下载与研究课题相关的文献资料,对所要研究的方向缺乏足够的了解,导致在研究过程中处处碰壁,遇到重重困难,找不到科学研究的方向和乐趣,这严重地打击了他们的积极性和兴趣,使其对将来的科研充满了恐惧,不利于对本科生的科研能力和兴趣的培养。
二、文献检索的作用和特点
文献检索是指以文献为检索对象的信息检索,使用一定的方式与手段,在检索系统或者数据库中查找所需文献的过程,文献检索课程阐述信息检索的基础知识和基本理论,研究信息的检索和利用方法,工具书、国内外数据库及文献的检索与利用,通过检索实践学习,使学生了解各类信息源,掌握信息检索的方法、途径和步骤,能通过计算机网络和信息系统获取所需要的特定信息。文献检索是本科生科研创新的重要保证,通过文献检索的学习,可以掌握常用的分类检索法、主题检索法、作者检索法和代码检索法等文献检索方法,高效率地查找到文献、数据、公式或图表。再者,通过学习常用的Noteexpress,Notefirst,Endnote等文献管理软件,极大地方便了今后文献资料的管理、阅读和科技论文的写作。科学研究侧重于创新,避免重复,如何检验课题的新颖性是摆在本科生面前的一道难题。因此,在本科生的研究内容和方向确定之前,就要通过文献检索了解相关领域的最新研究进展,了解该领域权威的科研人员已经做了什么工作,正在进行什么工作,接下来将要开展什么工作等,只有这样才能有效避免重复别人的研究工作,才会在自己的科学研究工作中培养良好的科研能力,才会有创新的可能。本科生在大学阶段更倾向于学习基本的概念、理论等基础知识,对于科研工作基本要求的分析综合、抽象概括、创造能力和判断推理能力的掌握还是非常缺乏的,对于理工科的本科生来说,大学阶段侧重于学习基本的实验操作,对于科学研究的实验方案的设计没有系统的学习,因此,在参与到老师的科学研究过程中感到无法适从,找不到切入点和突破口。文献检索课则是系统有效地教会本科生如何查找到最新的国内外科研论文,包括学术期刊论文、博硕士论文、工具书、专利等,通过下载学习各种文献,提高实验方案设计、实验数据分析和科技论文写作的能力,才能顺利地进行科学研究,并且在科研过程中进行创新。文献检索是科学研究人员必须掌握的工具,对刚刚接触科学研究的本科生而言,文献检索有助于他们正确地选择研究方向、确定研究方案和研究过程中问题的解决等都具有重要作用。通过学习并掌握最新的研究进展,才能保证本科生保持一种不断创新的状态和对科学研究的兴趣,进一步激发他们的科研创新动力。
三、如何利用文献检索课来培养本科生的科研创新能力
1.改变教学模式。地方性本科院校的学生信息意识普遍比较淡薄,认为文献检索与专业学习没有太大的关系,导致对该门课程不够重视;再者,相对于很多专业课而言,该课程在授课的过程中显得非常的沉闷,很难吸引学生的注意力。很多高校在文献检索的教学过程中,侧重于理论教学,对于文献检索的技巧,各种数据库的使用,只在课堂上给学生演示一遍,在演示的时候速度比较快,学生无法在很短的时间内记住全部的操作,加上课后缺乏实践,整个的课程教学效果不明显,学生获取不到真正的技能,更谈不上在今后的学习和科研中加以应用。文献检索课是一门侧重于实践的课程,教学过程中应该保证学生有足够的上机操作时间来巩固所学的知识。但是,很多高校都存在文献检索课的实际教学中存在理论教学过多的现象,教师在教学过程中侧重于按照教材的内容安排进行理论教学,考试仅局限于理论部分,缺乏机试部分,导致大部分学生在考试的时候死记硬背各种概念和理论知识获得高分通过,但是在实际的学习和科研中却不能熟练地进行文献的检索。因此,为了学生更好地掌握文献检索这门技巧,需要对教学模式和考核方式不断进行摸索和改进,例如增加实践操作的上机课时,考试的时候增加机试部分内容。
2.调整课程设置形式。目前,部分高校的文献检索课安排在大三或者大四,而有的高校则安排在大一或者大二。通过本人五年的文献检索教学经验,结合本校学生的自身状况,本人更倾向于在大一或者大二的时候开设文献检索课。对于大一新生,越早了解和掌握图书馆的馆藏文献分布、服务内容、大学学习方式、文献检索的基本方式,就会越早适应大学的学习与生活,找到学习的目标和动力,在专业课的学习和探索上才能更好地利用各种专业的数据库和图书馆的馆藏工具书和专业书籍,而不会过度依赖百度和谷歌等搜索引擎。掌握了文献检索的各种技巧后,在专业的学习和参与教师的科研中遇到各种难题的时候,才会更加主动地去查找各种文献资料和解决难题,这不仅有利于促进专业学习和科研的参与度,还能不断培养学生的科研创新能力。在不同的本科阶段学生对文献检索课的需求有所区别,在大一及大二时,本科生只要了解图书馆的馆藏资料、分布和基本的文献检索常识。大三及大四时,由于开始参与到老师的科研课题,对研究进展、课题立项、数据分析和论文写作等有针对性的需求。结合不同阶段的需求差异,文献检索课与不定期的专题培训和讲座相结合的教学模式更适应当今本科生的学习和科研需求。
3.文献检索课的师资要求。文献检索教学要求任课教师不仅要具有图书馆学情报学等知识背景,具备一定的计算机应用能力,而且要具有一定的专业知识背景和基础,目前高校普遍缺乏这种具有综合能力的专业授课教师。本人结合多年的文献检索课教学总结和学生对文献检索课的反馈信息,担任文献检索课的教师光具有以上的条件还不够,还必须具有从事科研的良好背景。这样,在教学过程中,教师不仅教会学生如何查找文献、管理文献、利用文献,还能结合自己的研究课题,以生动的例子来讲解文献检索在科学研究中的应用,包括科研项目的立项、科研实验的设计、数据的分析、科技论文的写作等。此外,任课教师应鼓励学生参加学校图书馆组织的数据库使用培训讲座,不断加强文献检索能力的培养。《国家中长期科技发展规划纲要(2006―2020)》中明确提出:加强科技创新与人才培养的有机结合,支持研究生参与或承担科研项目,鼓励本科生投入科研工作,在创新实践中培养他们的探索兴趣和科学精神。对本科生的科研创新能力的培养已经被提升到了国家战略规划高度,随着社会和科学技术的发展,使得对高校的人才培养模式和目标提出了更高的要求。文献检索课能够让学生掌握各种信息的检索技术,接触学科前沿,了解学科发展动态,提高获取信息能力以及解决科研等实际工作中遇到的各种问题能力,同时使大学生尽早进入专业科研领域,培养大学生的独立性、合作精神、创新精神和创新能力。
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[关键词] 本科生;科研创新能力;科研训练;杜克大学
[中图分类号] G511 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2013)04?0104?03
鼓励和支持达到一定条件的本科生参与科研活动,也是针对当前大学教育体系注重考试成绩、忽视能力和创新精神培养的一种教学改革[1]。通过参与科研活动,本科生可以更深刻地理解所学知识,扩大知识面,挖掘创新思维,建立合理的知识结构,实现理论联系实际,培养团队协作精神[2]。另一方面,本科生普遍存在专业基础知识积累不够、科研创新能力欠缺等问题,因此容易出现创新动力不足,使得参与科研的收效甚微[3]。
从学校的层面上实施本科生科研训练的做法最早起源于美国麻省理工学院,经过40多年的发展和改革,目前美国不少著名高校都已建立起各具特色的成熟的本科生科研支持政策与管理模式。成立于1838年的美国杜克大学(Duke University)是世界顶级的研究型大学,在美国社会和高等教育系统中具有极其重要的地位,素以对学生的高质量培养而享誉世界。2012年杜克大学被《华尔街日报》评为全美大学第6名,被《美国新闻与世界报道》评为全美大学第10名、世界大学第14名。特别值得一提的是,2010年杜克大学在我国江苏省昆山市开工建设具有法人资格和独立校区的杜克昆山大学,成为中美合作共建综合性大学的典范。本文试图通过深入分析杜克大学在本科生科研创新能力培养方面的成功经验,为我国高校培养本科生的科研创新能力提供有益的借鉴。
一、我国高校本科生参与科研的现状分析
1. 本科生科研创新能力培养取得的成绩
在我国高校中,清华大学率先开展了本科生科研创新能力培养的探索与实践,通过实施大学生科研训练计划,加强培养学生创新意识和创新能力,使本科生及早接受科研训练和接触企业界、科研部门,了解社会实际,锻炼实际才干,调动了学生课外学习钻研的主动性和积极性,给学生提供更多适合自己特点的选择和培养机会[4]。浙江大学从1998年开始在“以人为本、整合培养、求是创新、追求卓越”的教育理念指导下,以提升学生创新能力培养为目标,以激发学生创新思维、自主学习、培养能力为核心,加强制度建设和硬件建设,完善本科生科研管理机制,大力推进以大学生科研训练和学科竞赛为主要形式的本科生科研训练和创新活动,积极构建研究型大学本科生参与科研和创新活动的平台,极大地调动了学生参与科研创新活动的积极性,激发了学生的创新思维,增强了学生的创新意识,提高了学生实践创新能力,取得了一大批学生科研成果[5]。
笔者所在单位中南大学以大学生创新训练计划项目为突破口,充分利用学校科研优势和与行业密切结合的特色,优化创新教育运行机制,建立“教学与科研互促、教师与学生互动、课内和课外渗透、自主与引导结合”的创新教育模式,带动广大学生在本科阶段得到科学研究与发明创造的训练,营造鼓励创新、容忍失败的创新文化氛围,推进以学生为主体的创新人才培养教学改革。在项目实施过程中,注重学生创新思维的培养和动手能力的提高,强调学生创新思维和创新实践能力方面的培养。遵循“兴趣驱动、自主实验、重在过程”的原则,参与项目的本科生或创新团队成员要对科学研究或创造发明有浓厚兴趣,在教师的指导下,自主进行国内外研究现状调研、研究方案的设计、具体研究和报告的撰写等工作。注重实效,鼓励创新,重点资助选题科学、思路新颖、研究方案及技术路线可行、具有创新和探索性且实施条件有保障的项目。
据不完全统计,国内几乎所有“985”“211”高校都出台了鼓励和支持本科生参与科研创新活动的文件及配套管理办法,不少非“211”高校也出台了相关政策。这些探索性工作为本科生参与科研创新活动的进一步规范化和制度化奠定了坚实的基础。
2. 本科生科研创新活动存在的问题
虽然近年来本科生科研创新能力培养工作引起了众多高校的重视,但总体上我国本科生参与科研创新仍处于起步阶段。本科生参与科研创新活动存在一些突出问题[3]:① 缺少学校和教师支持,成果科技含量不高。相当多的高校尚未建立起本科生科研创新管理机制,相关规章制度不到位,本科生的科研活动基本上处于无序进行的混乱状态,得不到学校政策的保障和有经验的教师指导,很多本科生的科研创新活动还停留在验证性的水平上,成果缺乏科学价值。② 缺乏资金和实验条件,科研活动难以为继。目前对本科生科研创新活动进行资助的大学还不到全国高校总数的三分之一,很多有创意的科研设想因得不到实验条件和资金支持无法开展或半途而废。③ 缺少市场调研和分析,成果应用前景堪忧。本科生大多只是依靠自己的兴趣爱好进行科研活动,只注重科研创新过程的刺激性和探险性,缺少市场调研和实际需求分析,忽视创新成果的转化应用,成果一出来就束之高阁,造成资源浪费。这些问题的存在阻碍和制约了本科生科研创新活动向纵深方向发展。
二、杜克大学支持本科生从事科研的主要举措
1. 协调校内多个部门和机构,创造科研条件
杜克大学由本科生院(Trinity College of Arts & Sciences)、二级学院、图书馆等部门和机构协调配合,分工负责本科生的科研创新活动。本科生院成立了本科生科研支持办公室(Undergraduate Research Support Office),负责制定和解答本科生科研相关的政策,审批各类学生科研项目和助研经费,校内外面向本科生的研究机会,组织校内本科生科研成果展览会。二级学院负责公布教师的基本科研情况,收集面向本科生的科研信息,协助学生联系指导教师,提供必要的实验设备条件。图书馆则安排有专人一对一的接洽本科生关于科研方面的咨询,负责介绍与其研究课题有关的文献数据库和其他资源,培训文献查找的初步技能及文献管理软件的使用。同时,图书馆还为从事科研的本科生提供与研究生同等的文献借阅权限,在必要时本科生还可向图书馆申请用于学习和小组讨论的单独研究室。
2. 开展入门培训和引导示范,激发科研兴趣
本科新生入学后,杜克大学即向其宣讲学校在科研方面的优势与突出贡献,积极鼓励学生投身科研。对于那些有志于从事科研的本科生,根据中学阶段学习的课程情况及其个人兴趣,部分学生经申请可进入暑假pSearch项目,切身感受科研过程,培养初步科研技能。pSearch项目的主要实施内容包括四个部分:① 以对杜克校园周围某一生物种群的染色体分析入手,向学生讲授基本的科学实验规程,手把手的传授研究过程中涉及到的现代实验操作技能,最终的研究结果将在项目结束时进行非正式的交流报告。② 在轻松欢快的气氛中接触大量的生命科学知识以及科研人员的言传身教。③ 组织到杜克校园周围采集生物标本,亲近大自然;组织到学校泳池畅游,锻炼强健体格;组织到艺术馆感受文化熏陶,提高人文修养。④ 组织到附近海滩游玩,观看磅礴的大海,呼吸自由的空气,回味科研的乐趣。
3. 实施独立研究课程和学分,鼓励科研创新
杜克大学面向本科生专门开设了培养科研创新能力的课程――独立研究课程(Research Independent Study),学生在教师指导下就某一具体问题开展独立研究,通过提交包含自己独特见解的具有实质性内容的研究报告来获得学分。独立研究课程的基本要求和管理流程为:① 研究课题审批。独立研究课程的具体研究课题由学生根据自己的研究兴趣提出,经指导教师认定可行后,报主管本科教学的系主任审批,研究课题一经批准通过,不得更改。② 选定指导教师。独立研究课程要求每位学生都应配备指导教师,指导教师必须为杜克大学的正式教师,若研究课题涉及多学科交叉问题,学生还可跨系申请若干名副导师,但课程成绩由正指导教师评定并提交。③ 课程内容要求。研究课题必须是学生在教师的指导下独立开展的,研究成果应具有相当的学术水平,不得在原有课题的基础上仅做少量修改,或者抄袭他人的研究成果。④ 例会制度。学生每周必须在研究课题上工作10小时以上,同时至少每两周与指导教师见面一次,汇报课题研究的最新进展,指导教师则对研究情况进行及时指导。⑤ 最终成果。独立研究课程的最终成果为学生针对某一具体问题撰写出包含自己独特见解的具有实质性内容的研究报告。⑥成绩评定。独立研究课程的成绩由指导教师根据学生提交的研究报告的质量,以及平时的研究投入和表现情况综合评定。
4. 提供充足研究机会和资助,倡导科研交流
杜克大学积极利用校内外各种资源为本科生科研提供尽可能充足的研究机会和项目经费资助。根据经费使用目的的不同,杜克大学目前对本科生的科研资助可分为四类:① 独立研究课程助研金。在征得指导教师同意后,选择了独立研究课程的学生可以项目的形式向本科生科研支持办公室申请最多400美元的助研金,用于购置与研究相关的材料和设备,也可用于外出调研或收集数据。② 创新基金。所有非毕业班的本科生只要具有创新想法,即可以研究项目的形式向本科生科研支持办公室申请400~500美元的创新基金,经评审批准后,该经费可用于学生自主科研经费,但使用时必须严格按照项目预算执行。③ 助研津贴。教师可向所在系申请每学期400美元的助研津贴,用于临时雇用本科生参与其课题组的研究,助研津贴全部作为本科生的科研劳务费,但学生不能再以所从事的研究课题申请学分。④ 旅费补助。参加国内学术会议交流的学生可向本科生科研支持办公室申请最多400美元的注册费和差旅费。此外,本科生在申请任何项目经费资助之前,必须首先学习科研诚信的规定,并需要通过相关测试。杜克大学规定凡是获得学校资助的项目,都要参加本科生科研支持办公室组织的每年一次的本科生科研成果展览会,加强学术交流与宣传。
三、杜克大学本科生科研训练措施对我国本科生创新能力培养的启示
通过对杜克大学本科生科研创新能力培养过程的分析,不难看出,“课内与课外结合、学习与科研并重、学生与教师互动”是其培养高素质创新型人才的重要法宝,同时也给我国本科生创新能力培养以有益的启示。
1. 营造良好的科研创新环境
本科生科研创新能力的培养很大程度上取决于所在高校的科研条件和学术氛围。高校应积极规划和组织建设有利于本科生创新能力培养的若干高水平的教学实验室和实践基地,逐步实行科研实验室与教学实验室面向本科生24小时开放,为本科生自由开展科研创新活动提供良好的硬件支撑。同时,高校还应大力倡导“崇尚科学、励志创新”的校园科技文化氛围,主导学生的课余生活,通过各种讲座和报告会对学生进行潜移默化的熏陶。
2. 加强教师的课堂教学引导
课堂教学是本科生接受知识和培养能力的最主要途径,很多教师本身就是优秀的一线科研人员。因此,教师可以通过在课堂上加强引导,将科研观念融入到课堂教学过程中,做到寓教于创新,让本科生在课堂学习过程中锻炼科研创新能力。教师在课堂教学过程可通过适时设置科研情景问题,提出一些开放性的命题,引导本科生进行独立思考,鼓励其发挥主观能动性,提出自己的新想法和新思路,并特别注意引导学生抓住某一个细节问题刨根问底,最大限度地激发其科研创新潜能。
3. 设立专门的科研创新学分
在本科教育中设立科研创新学分可以将学生自由无序的创新想法转变为目的明确的科研活动,是培养本科生创造性思维的有力措施。高校应建立规范化、制度化的科研学分运作机制,适当增加实践教学时数,加强学生科研创新实验室和基地建设,为本科生科研提供足够的时间和空间。同时,高校还应成立专门机构负责本科生科研创新学分管理,对本科生科研活动进行全面的咨询与指导,鼓励学生积极投身于科研创新,促进本科生科研与学校及社会实际的有机结合。
参考文献:
[1] 吴建林,薛强,高玮.本科生科研创新能力培养模式的探索与实践[C].高等学校土木工程专业建设的研究与实践,2010(1):83-87.
[2] 李亚岗,余远波,林加论.本科生科研创新能力培养探析――以“编译原理”课堂教学为例[J].长春理工大学学报,2010(10):139-140.
[3] 李杨帆,朱晓东.科研训练计划与大学生创新能力培养[J].中国大学教学,2011(4):24-25.
关键词:理工科本科生;科研能力培养;模式探索
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)36-0057-02
大学经历了历史发展和现代超越的阶段,被人们赋予了培养人才、科学研究和社会服务三大较为公认的职能。本科生科研能力的培养与大学的三种职能都密切相关,我国明确提出2020年进入创新型国家行列的重大战略目标,对科技发展的自主创新能力和科学研究质量提出了更高的要求,对大学人才培养质量以及大学生科研能力有了更大的期望,本科生科研能力的培养不容忽视。但是,根据目前的实践来看,本科生科研能力培养模式还未形成成熟可行的体系,培养途径也缺乏科学的梳理和总结。因此,以理工科本科生科研能力培养为核心,探索合理的理工科本科生科研能力培养途径并构建科学的培养模式,将进一步提高本科生从事科研的积极性,提升本科生科研能力水平,更好的适应社会和时代的需求。
一、加强体现本科生科研能力培养特色的课程体系建设
1.在本科生培养方案中设置专门的科研训练课程。课程学习是本科学习的重要内容,在培养方案中有目标的设置体现本科生科研能力培养特色的科研训练课程,有助于本科生了解科研学习的重要性,培养和树立科研意识,接受必要的科研技能训练。理工科科研能力培养课程可采用专题讲座的形式,教授学生查阅、整理、归纳、翻译文献、设计实验、处理数据、制图以及撰写文献综述、开题报告、学位论文和科技论文的基本方法,培养和强化学生的科学意识、科研素养和信息获取与应用能力,使其掌握从事科学研究的基本技能,提高科研水平和质量。
2.重视本科实践教学,构建和完善本科实验教学体系。理工科高层次人才的培养本身就具有重视实践、应用性强的特点,因此,实验教学一直以来是理工科人才培养的重要内容。然而,从目前本科生培养的现状看来,大部分高校的本科生实验动手能力不强,缺少专业的实验操作经验和思考能力。
为了使得本科生在实验教学中获得足够的实践经验,不断提升其实验水平和能力,良好实验教学体系的构建和完善是极其必要的。构建和完善实验教学体系应当从实验教学内容的革新开始,加大实验课时比例,从而使得学生在掌握专业基础知识的同时,可以选择自己感兴趣的实验完成,有利于培养本科生的科研兴趣、探索和创新能力。[1]
3.重视学术讲座和论坛组会课程,实现本科课程内容与专业前沿的结合。学术讲座是讲座人向学生讲授与学科有关的知识或新的研究进展,以扩展他们知识的一种活动。国内外专家与学生近距离的学术交流和探讨,是“让学生尽可能多地接触学科前沿,并在学术交流和学术碰撞中拓展视野,产生灵感,碰撞出智慧火花”的一种方式[2]。进一步说,“研究若想有所创新,就需要对学术前沿动态保持密切的关注,培养自己的学术敏感性。”[3]高校应当鼓励本科生参加学术讲座和论坛组会,将与本科生专业相关的学术讲座和论坛组会作为必修课和选修课纳入本科课程体系建设中,明确规定本科生需要在一定的时间内参加相应次数的讲座或组会,完成作业通过考核,才可以获得相应学分。在学分制的激励下,本科生广泛参加学术讲座和论坛组会,不仅能够了解到专业前沿知识,也会营造良好的学术氛围,让本科生有机会接触和了解科研。
二、发挥科研导师和导师组对本科生科研的指导作用
引导本科生从事科研活动,导师和导师组的作用不容小视。目前研究生的培养多采用导师制和导师组制,但本科生鲜有固定的导师或导师组指导其科研活动。发挥导师对本科生科研的指导作用,并非导师单纯的对本科生某一个科研项目或科技活动进行指导,而是把有兴趣参加科研的本科生尽早融入到导师实验室和课题组,由导师和导师组有计划、有针对性的对本科生科研进行指导。
导师和导师组对本科生科研进行指导,首先要确定合适的本科生人选,其次要给本科生确定明确的科研内容和目标,同时还要合理的规划本科生参与科研的时间。本世纪以来国内高等教育规模急剧扩张,本科教育的定位已经逐渐从单一的精英教育转型为多元的大众化教育和精英教育,本科人才培养模式也随之改变。目前本科生人才培养方案要求培养出来的本科生中既有可以继续深造,专门从事科研的研究型人才,也有可以走上社会,解决实际问题的应用型人才。发挥科研导师和导师组对本科生科研的指导作用,在导师和学生进行双选的基础上,由导师和导师组作为负责人,在低年级本科生中确定部分有科研兴趣和潜质的学生,尽早帮助他们规划参与科研的时间,拟定科研计划并有计划的指导本科生进行实验、文献阅读、成果总结汇报。尽可能的采取个别指导的方式,降低导师指导本科生科研的师生比,保证本科生切实可行的参与导师和导师组的科研项目和组会汇报,从源头上培养理工科高层次科研人才的科研水平和能力。
三、创新本科生科研能力培养的教学组织形式
1.运行理论与实践统一,传授知识与自主学习结合的教学组织形式。创新本科生科研能力培养的教学组织形式,要求理工科教师在教学过程中注重理论与实践相统一,教师传授知识与学生自主学习结合,重视教学过程启发式教学和研讨式教学的引入,在实践中培养本科生独立思维能力和动手能力。为培养本科生科研兴趣和创新热情,教学组织过程中可适当采取前沿知识讲座、科研基础知识教授、专题讲解等形式,分阶段将有兴趣从事科研活动的本科生引入到科研活动中来。
对于刚刚从事科研的本科生,正确的教学组织形式不应当是以灌输知识为主,而应该把基本的科学研究方法、实验技巧、文献检索和撰写等知识传授给学生,让学生查阅资料,提出研究内容、方法和路线。在实验实施和成果总结过程中,理应让学生独立探索和操作,导师进行指导、提出意见并和学生进行探讨。[4]
2.鼓励理工科本科生在科研导师和导师组的指导下参加科研活动。挑战杯和大学生创新训练项目是国内高校科研活动的主要内容,但多数情况是由学生临时找导师指导立项和完成。通过导师和导师组对本科生系统、有计划的科研训练,本科生的科研能力和水平将有所提高,因此,在科研导师和导师组的指导下,积极有目的、有计划的参加科研活动也是本科生科研能力培养的教学组织形式创新的体现。以个别指导的方式,导师和导师组帮助本科生明确具体的科研目标,确定可行的实验内容,提前做好准备,参加各种科研活动,不仅有利于本科生更好的参加科研实践,也为科研活动的成功创造有利条件。
3.建立和推行理工科本科生的科研组会制度。科研组会制度一直是理工科高层次人才培养的重要教学组织形式,但在我国高校本科生中执行和推行得并不彻底和完善。本科生在科研导师和导师组的指导下参加科研活动,定期参与到组会活动中,听取报告并对自己的科研成果进行总结和汇报,和课题组的成员进行交流,有助于本科生发现问题和解决问题,从而更好的掌握科学研究方法,提升科研能力水平。理工科学生应当定期坚持组会活动,在活动中汇报近期的文献阅读、工作开展情况,并与指导教师及组会成员探讨前沿动态,科研问题,找出进一步研究的路径、方法和所需注意的问题。
四、完善本科生科研能力培养的评价与保障机制
1.确定学分保障制。课程学习一直是本科教育的重要形式,完善的学分制是本科生参与科研的组织和制度保障。开设科研训练方法课程、前沿讲座课程、实验选修课程和本科生组会课程作为本科培养的内容,对选课学习的学生进行考核,通过者获得相应的学分,是将本科生科研能力培养常规化的重要途径。
2.必要的经费支持。一方面学生在一定的科研项目经费支持下开展科研活动,另一方面学院和高校可以通过接受企业资助、导师资助等形式保证本科生必要的科研劳务补助和假期从事科研活动的生活补贴。以双选的形式为入学的本科生配备科研导师,导师和导师组对本科生进行有计划、系统的科研训练,根据按劳分配原则给导师计算工作量并对导师进行考核,促使本科生科研活动在经费支持的保障下得以顺利开展。
3.开放性项目和实验室保证本科生参与科研的平台。针对理工科本科生设立开放性科研项目和实验室,接纳本科生尽早的参与到科研项目和实验室中来,是目前有些高校促进本科生从事科研活动的重要举措。开放性科研实验室既可以给本科生提供创新条件、创新环境、创新氛围和创新平台,也是渗透创新教育的最好课题、最快捷方式。[5]
本科生科研能力培养是高校本科生教育的重要内容,在系统的培养模式和制度保障下对部分有科研潜质的本科生进行引导和指导,不仅仅有助于本科生自身的提高,也是为国家培养高层次科研人员和创新型人才的有效途径之一。本科生科研能力培养有待于学生、导师、培养单位和社会的共同参与。
参考文献:
[1]赵吉.生命科学实践教学创新体系的建设[J].实验室研究与探索,2009,(4):178-181.
[2]谭寨璐.关注研究生学术成长[J].学位与研究生教育,2001,(10):46.
[3]肖川.论研究生学术能力的培养[J].学位与研究生教育,2001,(9):3.
关键词:微型有机化学实验;传统有机化学实验;科研能力;培养;本科生
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)51-0243-02
科教兴国战略已经成为当前高等院校教育改革的一个重要目标。有机化学实验是化学化工专业本科生的一门专业必修课程,目的是让学生熟练掌握有机化学实验基本操作技能,培养学生发现、分析和解决问题的实践能力,使其具有良好的科研素质。当前化学实验特别是有机化学实验已经成为高校新的污染源,随着高校招生规模的不断扩大,导致有机化学实验药品的用量急剧增加,化学实验教学成本不断上升。因此,对于本科生科研能力的培养和对有机化学实验课程的改革已经刻不容缓。
一、传统有机化学实验课程存在着以下不足之处
1.实验教学手段的过于陈旧,阻碍了本科生创新能力的培养。传统有机化学实验是预先将实验目标、基本原理和操作步骤以及注意事项设计好,学生只需要按照上述规定的方法进行操作即可。这种实践教学的培养模式只是让学生对现有实验方法的一种验证,但由于学生在整个实践过程中都处于被动地位,因此不利于学生的主动思考与自由探索。
2.实验过程中会造成对环境的污染,违背了绿色化学的发展要求。常量性质实验和制备实验是传统有机化学实验的主要核心内容,易挥发性溶剂和毒性试剂的使用偏多,实验过程中大量的废气、废液、废渣的产生是不可避免的,因此容易造成环境的污染和资源的浪费。
3.传统有机化学实验主要以验证性实验内容为主,学生只要按照实验教材所写的实验方法进行操作即可,不利于提高学生科研思维的培养以及分析问题、解决问题能力的提高。
科教兴国战略与质量工程建设的实施对高校人才实践能力的培养提出了更高的要求。微型有机化学实验作为一种经济、安全、高效、低污染的新型实验技术手段,其社会效益和经济效益都是显而易见的,在大力倡导建设节约型社会的今天,对微型有机化学实验的重点推广尤为重要,因为它符合“绿色化学”的发展要求的同时,也为本科生科研能力的培养提供了有力保障。微型制备实验把合成产物的数量控制在不超过后续测试的需用量作为一项原则。在满足实验所需获取的化学信息要求的同时,尽可能地使原料试剂的用量大幅度地降低,减少了化学反应对环境的污染。这种微型制备方法,非常规化学实验的简单缩小,大部分是近代科研方法的模拟,将合成与鉴定结合在一起。通过由常规到微型实验方式的演变,使学生体会到如何利用有机化学反应基本原理来重新设计、改造、组合各种仪器装置,以满足不同的实验要求。
二、与传统实验课程相比,微型有机化学实验课程教学具有如下特色
1.微型有机化学实验课程坚持以人为本的原则,塑造绿色化学的环保理念。实验内容上秉承传统方法与实践创新知识相结合,在保留基本实验技能培养和经典有机合成实验内容的同时,将不断发展中的有机化学新技术、新理论、新方法以及最新的科研成果引入实验教学课程体系中,扩充了基础实验、综合实验、设计实验和创新型实验等相关内容。
2.拓宽了学生的知识面,加强了对实践课程教学最新进展的及时掌握。微型有机化学实验不仅缩短了反应时间,而且还能够充分发挥环境资源的效能,使学生全面地了解研究对象的性质和规律。还有益于师生身心健康的培养,学生环保意识加强以及绿色化学理念的建立。
3.由于微型有机化学实验试剂用量较少,能够有效避免传统有机化学实验过程中存在因试剂使用量大、原料价格昂贵、溶剂处理危险等问题,使得实验课程教学内容能够顺利开展,加强了学生动手能力的培养。
三、微型有机化学实验课程素质的培养主要体现在以下几个方面
1.有利于本科生科研意识的培养。科研意识的培养主要考查学生对科研信息的全面收集、综合分析、正确判断以及积极实施的能力。微型有机化学实验是有效途径。要求学生做好实验预习工作是培养学生科研意识、提高实验教学质量的关键。实验预习报告除了包括基本原理、操作步骤、实验装置图以及实验可能出现的现象和结果、实验操作要求学生充分地利用校园网图书馆的丰富资源,认真查阅相关资料,了解反应物、产物、溶剂等相关的理化性质、毒性以及注意事项,使学生养成主动掌握化合物性质的习惯。
2.有利于本科生实验技能的提高。微型有机化学实验是巩固基础有机化学实验基本操作单元,培养他们分析问题、解决问题的综合能力以及科技文献的查阅能力。改变学生实验过程中完全依靠老师的不良现象,更多地为学生提供独立设计和完成实验的机会。充分发挥学生的想象力和创造力,进一步提高学生的科研实践能力,以满足现代科技社会对化学专业创新性人才的需要。
3.有利于本科生创新能力的培养。传统的化学实验教学,学生往往是“按部就班”,由于有机化学实验条件的限制,学生独立完成化学实验的机会很少,通常由多人合作完成。微型有机化学实验的正确引入,使得实验仪器和实验试剂进一步微量化,为实验方案的重新设计和修订提供了一个更加广阔的空间。这对激发本科生的创造欲望和培养学生的创新能力具有重要意义。
4.有利于本科生绿色化学理念的建立。对于有机化学反应,尽量减少或避免使用产生有害物质的化学药品是绿色化学的核心内涵。它对化学药品的基本原则是不用危害品,减少用量,回收并循环利用。微型有机化学实验降低了化学试剂和药品用量,节约了化学实验教学经费的支出,具有良好的经济效益;同时减少了实验过程中“三废”的产生,降低了对实验室环境污染和易燃、易爆、有毒物质的排放。因此,在有机化学实验的教学过程中,给学生灌输预防化学污染的思想观念,有利于培养本科生绿色化学理念的形成。
5.有利于培养本科生严肃认真的科学态度。微型有机化学实验是对常规化学实验的重新设计和再实验,通过使用微量试剂获取尽可能多的化学信息,所以说微型有机化学实验并不是常规化学实验的简单缩小。因此,微型有机化学实验要根据具体实验内容进行精心的设计,由于试剂用量少,实验装置的尺寸相对较小,实验过程中容易引起反应物和产物的损失,这对反应产率的高低产生较大的影响。这就要求本科生必须具有扎实的实验操作技能和细心、严谨、认真的工作作风,使学生养成严肃认真、实事求是的科学态度。
6.有利于培养学生的团队合作精神。利用一些综合性很强的微型有机化学实验,例如多安排一些合作性较强的实验,带有研究性、探究性的实验以及综合趣味性的实验,这些实验单凭个人力量很难完成,需多人参与完成,让学生体会到团队协作的重要性。培养学生的团结意识和协作能力。通过取长补短,互相学习,充分发挥集体的智慧和力量取得成功。这不仅有助于调动学生的参与意识与表现欲望,而且有利于培养学生积极向上的心理素质。通过对实验中所遇到的问题的共同分析、思考与合作,建立起与他人良好的人际关系,增强了学生团体合作的精神,提高学生团队协作完成任务的能力。
四、微型有机化学实验存在的问题及措施
微型有机化学实验还处于起步阶段,需要摸索和探求,微型实验产品量少,做实验需要小心谨慎,特别仔细、认真,对称量仪器精度自然要求会比较高;微型实验操作难度较大,需要更细心、更高的实验技能和技巧,开始不容易掌握要求很精细的操作,需要用常规实验启发或者引导;此外,微型制备实验相对损耗大,易造成产率偏低,与生产实际偏离较大。所以在积极推广微型有机化学实验的过程中,要正确看待常规有机化学实验对本科生科研能力培养的积极作用。正确认识微型有机实验与常规有机实验的关系,合理安排两者比例。常规实验与微型实验各有所长亦各有所短,如何合理安排是关键所在。基于以上分析,我们认为微型化学实验和常规实验是相辅相成、相互补充、取长补短的关系,两者只有相互配合才能更好地提高有机化学实验教学质量,增强学生的科研能力水平。
总之,微型有机化学实验课程是将学生作为实验教学的主体,既注重实验理论知识和基本实验技能的强化,也重视学生科研能力和创新思维的培养,在实验教学中提高培养学生的创新意识,全面培养学生的科研综合素质。微型化学实验在教学实践中仍存在一些实际问题需要进一步解决。相信通过我们广大教育工作者的不断努力,一定能够使微型有机合成实验在基础化学实验教学中得到进一步推广,从而提高本科生的科研能力和创新意识。
参考文献:
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