如何指導生物類專業學生在科研實踐中提高實踐創新能力

[摘 要]實踐創新能力的培養是高等教育的重要任務，而從事科研項目實踐是生物類專業學生提高實踐創新能力的主要途徑。本文介紹了教師指導學生進行科研工作的具體細節，強調了選題、文獻閱讀、方案設計、試驗實施及論文撰寫等培養環節，總結了選題、分組的依據，試驗內容的設置技巧，試驗進展的匯報機制，重視試驗技能和語言表達能力的提升等經驗，從而有力保障大學生科研訓練的順利實施及實踐創新能力的提高。

[關鍵詞]生物類專業 大學生 實踐創新能力 科研項目

[中圖分類號] G644 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）17-0065-02

生物學是最具發展和應用潛力的學科，被視為21世紀前沿科學，其廣義的內涵可包括生物科學、生物工程、生物技術等本、專科專業。生物科學是實踐性和創新性很強的學科，對學生的實踐創新能力提出了較高的要求。實踐創新能力就是指大學生運用已有知識和技能，通過有意識的實踐活動，形成的有可能創造新價值成果的心理特征和行為特征。[1]我國《高等教育法》也明確規定：高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。

但目前，在課程教學中存在實驗課程偏少、實驗班人數較多、學生興趣各異等現狀，決定了難以通過集中教學的方式提高學生的實踐創新能力。[2]有鑒于此，各高校設置了較多以大學生為主體的學生科研實踐項目[3]，教師的科研項目也成了學生實踐創新的平臺。[4] [5]但大學生尚不具備獨立開展科學研究的能力，并存在思想準備不充分、試驗技能欠缺、時間和精力難以保障等不足，導致大學生在科研實踐時存在“短期熱情高的多，長期堅持的少”、“短期突擊的多，長期研究的少”、“短期急功近利的多，長期鍛煉能力的少”等不良現象。[6]所以，成功的大學生科研實踐，離不開教師的指導、鼓勵和督促。教師是培養學生創新精神和實踐能力的關鍵。[7]教師如何指導大學生順利實施科研項目，如何更好地提高大學生的實踐創新能力，是高校和教師必須思考的問題。經過幾年的實踐，我們認為指導教師應從選題、文獻閱讀、方案設計、試驗實施及論文撰寫等環節加強指導、示范、督促。

一、以學生的興趣為前提，進行研究項目的選題

科學研究是一個需要大量時間和精力投入，不斷遇到挫折和困難的實踐活動。學生能否堅持下來，興趣是重要的主觀因素。科研實踐項目必須以學生為本，以學生成才為目標。[8]所以，科研項目的選題必須在指導教師的研究領域與學生的興趣間尋找共同點。選題需充分考慮學生未來的考研、就業等發展方向，并滿足畢業論文的選題要求。比如，今后有意從事植物有效成分利用研究的學生，可以考慮植物黃酮、多糖等成分的分離、提取等；有意從事分子生物學研究的學生，可以考慮基因克隆、表達等。這樣才能充分調動學生的主觀能動性，使其積極投入科學研究。

二、以學生的能力為基礎，進行文獻閱讀和試驗方案設計

從事科研訓練的多為大二、大三的學生，他們的科研能力還較弱。實踐創新能力的培養應遵循循序漸進的原則。文獻查閱以中文論文為主，鼓勵學生自己通過中國期刊網等資源查找有關文獻，閱讀文獻綜述、研究性論文、優秀博士與碩士學位論文，對于教師推薦的文獻，要重點閱讀。要求學生掌握相關的基礎知識，學習論文的寫作結構，比較不同文獻的實驗內容及方法的差異，分析實驗結果及結論的異同，剖析文獻的科學問題及創新點，并撰寫讀書筆記，在實驗小組間進行匯報。在廣泛閱讀資料、深入分析文獻的基礎上，學生根據導師的建議，自主設計試驗方案。因學生已閱讀大量文獻資料，有了一定的理論基礎，所以，在明確科研項目的關鍵問題和創新點的基礎上，試驗方案的總體設計難度不大。只是在試驗設計中，指導教師應注意兩點。一是工作量適宜。本科學生有自己的學習任務，對科研的時間和精力投入有較大限制，所以，在試驗設計時，工作量不宜太大。比如，試驗項目測量的時間可靈活安排（如安排在周末或假期等），短期內同一測量項目的實驗樣品數不宜過多（如不超過200個），以免學生產生疲勞感。二是試驗內容豐富。生物科學的研究內容和研究方法較多，設置豐富的研究內容和采用先進的研究方法，更有利于提高學生的試驗技能和科研興趣。比如，在學生科研中，我們對有關物質分析的內容，采用氣相色譜和高壓液相色譜完成定性定量分析；對有關植物光合作用的內容，采用了LI-6400、PAM-2500等儀器；有關基因表達量的內容，采用定量PCR儀等，進一步提高了學生從事科研工作的積極性。

三、在試驗實施過程中加強交流、示范、督促，注重提高學生的試驗技能

試驗實施是大學生科研訓練的重要環節，此期間，過程管理是試驗實施的根本。[3]在試驗實施中學生會遇到很多困難和問題。克服困難、解決問題的過程，也就是學生實踐創新能力提升的過程。所以，在這一過程中，指導教師的職責重點在于搭建試驗平臺，提升學生的科研技能，具體要做到：1.搭建使用順暢的試驗平臺。指導教師應提供實驗場所、常規儀器以及實驗耗材等。并且，還需做好貴重儀器使用的接洽工作，為試驗實施提供較好的物質基礎。2.加強對試驗方法原理和操作的講解。大學生平時往往忽視對試驗原理和規范操作的學習，難以滿足科研實踐的需要。因此，指導教師必須加強對試驗原理的講解和操作細節的示范，比如講解吸光光度法測量及顯色原理、標準曲線的意義及制作方法、高壓液相色譜定性定量分析的原理及操作知識等。3.設置重復及數據統計分析。部分專業學生缺少對統計學的系統學習，須加強對學生統計學基礎知識的培訓。比如，試驗統計的意義和必要性，試驗重復的設置，顯著性分析，統計學軟件運用等。4.對于學生在試驗中出現的錯誤或困難，教師要以鼓勵為主。教師要幫助學生分析原因，尋找解決辦法，并鼓勵其多做嘗試。比如不同批次的試驗數據重復性不好，則幫助學生從試驗方法的精確操作、試劑的配制等方面尋找原因，鼓勵其重復做試驗。對于學生難以獨立解決的問題，教師可參與實際操作，與學生共同克服困難。5.通過匯報機制，督促學生實施試驗。教師每周定期組織交流會，要求各小組及時總結試驗的成敗、進行數據處理、制作PPT匯報，這樣既起到了交流、督促的效果，又提高了學生分析、總結等思維能力及語言表達能力。我們認為，這對大學生的科研訓練是非常重要的。如果缺乏定期匯報，將難以保障科研項目的順利實施。

四、指導學生撰寫論文，推薦論文發表或參加大學生科技比賽

論文是大學生科研訓練成果的表現形式之一，也是對大學生科研實踐的肯定。論文發表、作品參賽、作品作為畢業論文等，均是激勵學生參加科研訓練的措施，也有利于大學生今后的發展。對于論文撰寫過程，我們的做法是先由學生獨立完成初步工作，然后由指導教師指導學生完成修改工作。學生在前期數據分析和文獻閱讀的基礎上，初步確定自己的寫作思路。接下來，指導教師與學生一起分析所有的試驗數據與結果，提煉科研工作的特色，修改寫作框架。學生完成論文初稿后，指導教師和學生重點針對前言和討論部分共同修改2-3次，解決論文中存在的較大的問題。最后，由指導教師對論文進行潤色、修改，在尊重學生勞動和意見的基礎上，根據貢獻大小，依次署名，并積極推薦論文在專業期刊上發表，或參加大學生科技挑戰杯競賽。

培養學生實踐創新能力必須從提高學生的創新基礎、思維、技能、潛質等入手。[9]通過選題、文獻閱讀、方案設計、試驗實施及論文撰寫等環節，能夠鍛煉大學生的專業知識能力、信息檢索能力、邏輯思維能力、試驗操作能力、表達溝通能力以及分析解決問題的能力。我們在實踐中既保證了大學生的主體地位，又明確了指導教師的職責，既有對學生科研項目總體設計的建議，又有對保障措施的探索，能夠有效地指導大學生的科研訓練，提高其實踐創新能力。

[ 注 釋 ]

[1] 王獻敏，袁建勤，康健梅.論大學生創新能力的內涵及其培養[J].江西青年職業學院學報，2007（4）：3-4，15.

[2] 許慶榮，顏軍，茍小軍.改革培養方式 強化生物工程專業學生知識應用能力[J].成都大學學報（自然科學版），2008（1）：75-77.

[3] 周海波，牛國玲，王俊發.基于科技創新項目的大學生實踐能力培養研究[J].中國電力教育，2013（20）：25-26，30.

[4] 吳金星，王曉，王保東，趙金輝，張力雋.教師科研項目是強化實踐教學和培養創新能力的良好平臺[J].大學教育，2014（1）：97-100.

[5] 陳繼峰，楊艷坤，田保明.生命科學領域大學生創新能力培養途徑探討[J].大學教育，2013（8）：33-35.

[6] 朱育鋒.大學生“四段式”科技創新能力培養模式探索與思考——以湖南農業大學東方科技學院生物類專業為例[J].中南林業科技大學學報（社會科學版），2012（4）：116-118.

[7] 陳克.培養大學生創新精神和實踐能力的研究[J].繼續教育研究，2002（3）：77-78.

[8] 徐生林，薛艷.論大學生實踐能力和創新能力的培養[J].繼續教育研究，2013（9）：132-134.

[9] 張磊.基于層次分析法的工科學生創新能力綜合評價[J].創新與創業教育，2010（5）：75-77.

[責任編輯：覃侶冰]