張 菡,黃天寅
(蘇州科技學院環境科學與工程學院,江蘇蘇州 215000)
全程化科研導師制下的本科生科研創新能力培養研究①
張 菡,黃天寅
(蘇州科技學院環境科學與工程學院,江蘇蘇州 215000)
大學生科研能力是創新素質的直接體現,培養大學生科研創新能力已經成為高教改革的一個熱點問題。全程化科研導師制是教師為導,學生為本,將課堂教學計劃和指導學生科研項目結合,全程跟蹤各階段學生,實施創新科研教育人為核心任務的教育模式,是培養學生科研意識和創新能力,推進教育管理實踐與教學改革的協調統一的重要舉措。
高校;本科生;全程化;科研導師;科研創新
2006年全國科學技術大會強調認真實施《國家中長期科技發展規劃綱要(2006~2020)》,確定“自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來”是今后十五年我國科技工作指導方針,明確了我國已將“創新”作為國家和民族綜合實力和核心競爭力的決定因素,提高自主創新能力成為科技進步的第一要素。而提高自主創新能力的關鍵在于科技人才的培養,高等院校作為傳承知識的載體,是科研精英人才的培養基地。傳統教學模式教育出的大學生缺乏批判精神和實踐能力,習慣于對“學術權威”的模仿和照搬,在國家發展對創新型科技人才需求迫切的態勢之下,高等院校培養人才模式受到了挑戰,促生了北京大學等國內重點高校率先推出了科研與教學改革,其中,為發展科技創新性人才奠定基礎,實施本科生科研培訓方案成為教學改革的主課題,從而是整個高校科技創新體系乃至國家創新體系的重要組成部分之一。
國外有“本科生導師制”的人才培養模式,導師制是針對學生個性差異因材施教的個別指導的教學方法,改傳統“教”學模式為“導”學,主要培養學生自主學習、獨立解決問題和持續發展能力。于15世紀初英國“新學院”創辦者溫切斯特主教威廉·威克姆首創,起初用于研究生教育,19世紀末20世紀初,英國牛津大學和劍橋大學等高校效仿美國高校實施學分制,將導師制推廣用于大學生培養。我國高等院校本科生導師制研究起步較晚,實施模式也存在很多問題,比如理論脫離實踐,科研精神培養缺乏,創新能力教育缺失等。在學分制教學管理制度下,完善本科生導師制,培養具有較高科研能力和創新能力的高層次人才,成為與國際高校培養模式接軌的有效途徑。
繼高校輔導員制和班主任制職責的明確界定后,導師制成為高校培養學生的又一有力制度保障。不僅有利于增強學生創新科研能力,而且彌補課題教學中創新和素質培養的不足,從而培養高質量的創新型科研人才,因而一些高校出現了多層次本科生導師制。
所謂多層次本科生導師制,就是組織學術水平高、科研能力強、富有責任心的教師,針對不同年級學生的不同需求因材施教,提高學生的思想道德素質、文化素質、專業素質的英才教育制度,也成為提高本科生畢業論文質量的有效途徑。
科研導師制、德育導師制和摘牌導師制是組成多層次本科生導師制的三大實施模式。所謂科研導師制,是以項目為抓手,科研為紐帶,導師主導引領,學生自主探究,促進教師在科研育人中的主導作用。集中優質教學資源,利用高層次教師讓學生參與課題研究,培養具備科研素質的學生,并通過其榜樣作用,營造全員具備濃郁科研意識和學術氛圍。
全程化科研導師制方式,秉承了導師制全員育人、全過程育人、全方位育人的理念,是科研導師將課堂教學計劃和指導學生團隊科研項目結合,跟蹤各階段學生實施創新科研教育人的全過程。
科研導師制將創新科研訓練推動課堂教學,又延伸了教師教書與育人的空間與時間,促進了教與學觀念與模式的轉變。導師由傳授型轉為指導型,負責為學生把握方向;學生由被動接受驗證型轉為主動參與探索型,在課題領域中充分發揮積極參與性與主觀能動性。
導師通過引導學生開展科研,深入剖析,進而監督反饋,最后總結調研的模式,實現提升學生的分析解決問題能力、科學研究能力、思考能力和實踐能力,孕育具備科研創新精神的高素質復合型人才的培養目標。其實施過程包括確立師生對應關系,通過培訓學生科研思想、研究方法、科研過程來灌輸科學精神;在導師的指導下完成科研任務,學會查閱文獻、收集和處理研究信息和科研選題方法;學會申報科研課題、方案設計、實驗研究和結題方法;學會撰寫科研論文以及排版投稿技巧;激發學生科研興趣、創新意識和創新能力,滲透思想品德教育,培養團隊合作精神,達到促進教學相長培養人才的最終目標。
科研導師制具有制度化、個性化、常態化、互動化的教學特點,根據各個年級學生質素和能力不同,分4個階段執行全程化導師制,在長期系統的教學科研引導中潛移默化、潤物無聲地根據學生的興趣和潛能,因勢利導、發揮所長,促進學生學習、研究、合作、創新能力的養成和提高,彌補了傳統教學模式重傳授知識、輕能力培養的缺陷,高起點地構建新型人才培養模式。
第一階段,基礎養成。一二年級的本科生學業任務是接受通識教育課程的培養,主要為基礎理論課程和相應的基本實驗技能訓練。此階段要熟悉指導教師的研究課題,掌握資料文獻檢索和分析方法,能夠閱讀中外專著和論文。高校應開設涉及批判思維、邏輯思維和創新思維的課程,利用教材學術觀點和動態、爭論性問題進行啟發式教育,培養學生問題意識,訓練初步的科研思維,使學生對科研項目過程基本了解,為將來進入導師的科研項目做好準備。
第二階段,實踐提高。在這個階段主要訓練學生的實驗動手和研究總結能力。組織學生參與進行中的科研項目實驗,掌握實驗試劑的配制、儀器的選定和使用、操作步驟等基本實驗技能。經過該階段的訓練,學生基本具備了一定的實驗操作能力,了解科研論文的寫作思路、技術路線和研究方法,撰寫實驗報告、簡單的文獻綜述和調研報告,為下一步承擔和實施創新課題奠定了基礎。當科研團隊中出現高年級離隊情況,可以及時補充低年級學生入隊完善成員構架模式,保證了科研團隊的梯隊式可持續發展。
第三階段,全面完善。具有專業理論基礎和心理優勢的高年級本科生,在共同愿景的學習、研究和應用一體化下,是高校中具有創新意識、勇于解決重大科學問題的主要創新群體,但他們對于專業知識的運用尚停留在萌芽狀態的認知階段,在科研的選擇方向和實踐環節中復雜情況應對上缺少經驗。基于此,科研導師在這個階段,核心任務是指導學生組隊嘗試獨立的科研課題,以課題申請人為中心,完成選題申報,開題論證;到設計定實驗方案,制定實驗技術路線,承擔主要的實驗操作過程,分析和處理實驗數據所有工作,通過培訓相關科研素養提高創新科研能力,為撰寫畢業論文打好基礎。
第四階段,創新科研成果。畢業論文設計階段是學生充分展示自己實驗能力和成果的階段。一種為科研教師確定論文題目,學生獨立收集資料、檢索文獻,撰寫開題報告,設計技術路線、實驗操作和分析,撰寫畢業論文,演練答辯和陳述環節。各個環節由教師全程指導和監控,幫助學生展示習得技能和科研能力,為畢業后就業和讀研奠定基礎。另一種為師生商議擬定畢業論文選題方向。對于參加過創新科研項目的大四學生,與科研導師有長期的科研互動,導師可因勢利導,有的放矢地根據學生參加的科研內容,這樣指導畢業論文更具有可行性和科學性,有效加強了畢業論文寫作的管理,提高了指導效率。
低年級學生不具備對知識進行活化和批判的能力,對于課程的認知僅限于接受和模仿。導師利用實驗條件,不斷接納低年級本科生進行創新科研項目前期訓練。借鑒美國研究型大學本科生科研訓練的兩種模式:一種是利用學年或學期進行科研,一種是利用暑假進行科研。學生在大一就開始進入實驗室,首先是在導師指導下,跟著研究生和先前介入的本科生參與課題的最基礎的準備和研究工作,查閱文獻、確定方案,參與定期實驗室組會和交流,他們的成果或寫成實驗報告、小論文、結題報告,或作為一個大課題下的部分數據提交給實驗室保存。在此過程中,他們逐步掌握了相關實驗基本操作技能,并了解了科學研究的基本思路和流程,經過一學期或者一學年后,他們才具有開始主持創新科研項目的實驗能力。
參與教師科研課題的學生應完成了基本專業課程的理論學習和實驗操作訓練,掌握了基本的專業理論知識和實驗技能,對專業實驗感興趣并且學習成績好又學有余力。三四年級的本科生,開始或者已經進入到專業課的認知環節,對本專業的發展動向和最新的技術應用領域具有一定的了解,掌握了基本的專業層面理論和實驗技能,有些甚至已經具備了開展本專業科研的能力雛形。他們具有強烈的深化專業知識的心理需求,對專業理論的實際運用呈現出躍躍欲試的態度,也渴望得到機會和扶持,所以選擇大三和大四年級學生參與科研項目,大四學生可將創新科研項目研習與本科畢業論文相結合。
依附教務網站或學院網站,建立本科生科研網絡平臺。每年秋季開學,學生登陸平臺填寫科研團隊選擇志愿。通過平臺,學生可以瀏覽導師的情況、實驗室名稱、工作內容,可將個人簡歷,如研究方向、旨趣特長、獲獎和相關經歷公開張貼,或將申請書投遞到導師郵箱,爭取參與課題的機會。院方由實驗中心公布各個指導教師的學科背景、研究方向、研究課題名稱、主要研究內容、學術業績、帶生數量,團隊招收學生要求。這種方式使導師間也引入了新型的競爭機制,激發了導師的科研潛能。在開學第一個月內,通過雙向選擇落實雙方的選擇權,導師確定科研團隊成員初選。
科研導師通過學生志愿、申請書、平時表現成績和面試情況來綜合評估,確定導師和學生的合作關系。將挑選出的5名左右學生組成科研團隊,分組集中培訓檢索文獻、選題對策、科研課題申報、研究方案、課題結題、撰寫科研論文等明確培養目標及內容。研究團隊通過對導師研究課題進行資料收集與文獻檢索工作,對課題的研究背景與意義、研究內容和方法形成初步了解。
(1)為了進行寬口徑、全方位的理論指導,擴大學生的知識面,增強研究性學習素養的養成,定期舉行理論講座,舉辦研討會、成果交流活動。(2)文獻閱讀活動由科研教師、研究生起到引導作用,介紹自己近期閱讀的研究前沿科研專著和論文,通過分享,本科生既學會了查閱文獻,又了解了研究動態,豐富了專業知識。(3)研討會由學生根據文獻閱讀和課題內容,暢談自己的意見和想法,最后科研導師根據社會熱點、選題準備、學科交叉和研究特長總結發言,培養學生綜合分析文獻資料的能力和初步了解撰寫科研項目申請書的基本方法。(4)科研導師安排學生參加專題學術講座和學術會議。定期召開有關課題的學術前沿的學術討論,加強了學生的對外交流和學習研究的深度和廣度,營造通過以師生互動為中心的交流和科研氛圍,樹立科嚴謹求實的學術之風。
開放式實驗室,包括實驗時間和實驗教學內容的開放,通過開放性實驗培養學生的設計意識、動手能力,創新能力、科學素養、團結協作精神。首先學生通過獨立查閱文獻,結合理論知識和實驗知識,撰寫科研課題申報標書和設計實驗方案。導師根據現有實驗室儀器設備等可行性條件,對學生準備的實驗原理、實驗時間統籌、實驗方法、具體實驗步驟、實驗數據的處理方法進行審閱和修改。學生帶著通過的選題和設計方案進入實驗室,準備和完成實驗裝置安裝與調試、藥品試劑、溶液的配制等。導師協助特殊操作或危險性的實驗,每周定期詢問實驗進展情況、查看和分析實驗數據、總結存在的問題、提出改進辦法等。開放實驗室的訓練,引導學生感受、理解知識的產生和發展過程,學習和掌握學科的基本研究方法,培養科學精神和創造思維習慣。
學生完成實驗后,整理原始數據,分析實驗結果。導師指定相關參考文獻和資料,講解課題社會應用價值和前景,論文的研究目的和成果意義;強調論文撰寫的邏輯性、層次性,描述實驗和計算過程要清楚,數據分析要恰當準確,結論必須明確。學生和導師交流論文基本構思、框架,總結出關鍵詞,從理論上分析實驗過程中所出現的現象,完成科研論文初稿交導師。之后參考導師評論和修改意見,修改文字表述,補充實驗數據、排版、完成定稿。導師教會學生如何選擇刊物投稿,選送優秀的論文參加各級科研論文競賽。
科研導師制是一項長期、細致的創新人才培養模式,對教學和科研模式的改革具有雙重促進作用,通過開放式教學,合作式教學,專題性指導,創新性實驗等多種途徑,使教師和學生教學相長,有效解決教學和畢業論文指導中存在的問題,有效提高教學質量,促進學生科研、社會實踐和創業教育的有機結合發展,進一步提升學生教育管理工作的服務效益。高校應該健全科研導師制的在崗聘任、教學獎勵、職稱晉級等考核和激勵機制,加強組織領導,嚴格導師選拔,明確導師職責,構建適合導師制的管理模式、教學模式和育人機制,促進科研導師制的積極和長足發展。
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(責任校對 游星雅)
G640
A
1674-5884(2014)06-0154-03
2014-01-25
江蘇省環境科學與工程重點專業建設資助
張 菡(1981-),女,江蘇鎮江人,講師,碩士,主要從事高校思想政治教育研究。