加拿大生物類本科生科研素養及其啟示

夏繼剛　付曉容

摘要：從加拿大本科教育基本情況、本科生科研素養及其培養途徑（課堂教學、科研項目、畢業論文計劃）等方面，探討了加拿大生物類本科生的科研素養及其對我國相關教學改革的啟示。

關鍵詞：生物類本科生；科研素養；加拿大；人才培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）17-0001-03

科學研究是一種創造性的思維和實踐活動。科研素養包括科研理論素養、科研能力素養和科研道德素養，主要表現在科研意識、科研精神、科研方法和研究成果等方面。本科生的研究成果是一所大學的科研成果的重要組成部分，其科研素養正側面反映了一所研究型大學的科研水平。隨著我國高等教育教學改革實踐的推進，本科生科研素養在人才培養體系中的地位日益凸顯，是創新型人才培養的核心內容。加拿大大學教育位于世界先進水平，本科生教育寬進嚴出、培養質量有口皆碑，吸引了大量國際學生來此留學。本科生參與科研已成為加拿大大學教育的重要特色之一。本文從科研項目實踐、本科生科研日、畢業論文完成質量等方面簡要論述了加拿大本科生的科研素養及其對我國本科人才培養與教學改革的啟示。

一、本科教育基本情況

一般而言，加拿大大學的學制有三年制及四年制2種，三年制授予（普通）學士學位（General Bachelor Degree），四年制授予榮譽學士學位（Honours Bachelor Degree）。學士學位和榮譽學士學位的不同在于，前者要求完成15個學分課程（Credit Program），后者要求完成20個學分課程，并且在“有關方法論的知識”、“專業知識的深度和廣度”、“自主能力和專業技能”、“知識的局限性”、“知識的應用”以及“溝通能力”等方面存在不同的標準。獲得榮譽學士學位的學生可以直接申請就讀加拿大的研究生，而普通學士學位獲得者則需要補修一些學分之后才可以申請就讀研究生。加拿大每學年有三個學期：秋季學期（9月初—12月中旬）、冬季學期（1月初—4月底）、夏季學期（5月初—8月底）。夏季學期其實接近于假期狀態，學生的計劃也十分靈活，一些學生利用這段時間打工賺取學費與生活費、擔任志愿者，也有部分學生通過選修課程獲得學分，生物學專業則有不少學生利用這段時間參與各種調研以及項目研究。

二、科研素養

本科生科研日（Undergraduate Research Day）活動是本科生科研素養的一次集中展示。加拿大一年一度的本科生科研日是各大學本科生的學術盛會，其規模堪比大型學術會議（圖1）。這一天學生們通過自己精心制作的Poster展示學術研究成果，向參觀者講解自己（或研究團隊）研究課題的意義、方法、創新性、結果與結論等；學校十分注重學生對其科研成果的展示，組織多名相關領域的專家學者現場交流、指導并評選出優秀者，有些學校還邀請媒體報道，形成廣泛影響。本科生的科研意識、科研精神、科研方法和研究成果等在科研日上均有充分體現。筆者注意到，學生的Poster制作科學規范，研究背景清晰，科學問題與科學假說明確，實驗驗證方法與結果展示等充分得當；學生在展示過程中禮貌、自信、熱情、邏輯清晰，與同行討論深入，不僅對研究課題的目的意義有充分的認識，并且能提出進一步的研究設想，對與之相關的科學研究也能提出自己獨到的見解，表現出極高的科學素養。此外，從Poster所展示的研究內容來看，學生的研究興趣十分廣泛且有一定的學術深度，從宏生態學到分子與基因組研究、從基礎生理學、神經生物學研究到人工生態系統管理、癌癥治療等，均有研究涉獵，其中應用基礎研究較多，例如“不同食性水鳥體內污染物富集水平與海洋污染檢測”、“漁網特性（材質、網眼大小等）對被捕魚損傷程度研究”、“抓捕—釋放對魚類繁殖活動的影響”、“城市光污染對動物生理、行為及活動節律研究”、“自然保護區動物進化及其反捕食能力研究”、“枯木在河流重建和自然河道設計中的作用”等選題新穎、有趣且具有潛在的應用價值。通過對阿爾伯塔大學、渥太華大學、多倫多大學、麥吉爾大學、女王大學和卡爾頓大學等本科生科研日生物類學生的調研，筆者發現已經有少部分學生（約10%）在科技期刊上發表了自己的研究論文，其余學生也有將研究成果參加學術會議或撰寫成論文后發表的打算。

三、科研素養培養的途徑

1.課堂教學。本科生參與科研是高等教育的一項重要變革，它兼容了探究式學習（Inquiry-base-learning）、問題式學習（Problem-base-learning）、主動學習（Active Learning）以及合作式學習（Collaborative Learning）的教學思想。加拿大本科生科研素養較高與其靈活多變的課堂教學模式密不可分。對學生思維能力的培養是提高其科研素養的重要途徑。加拿大大學專業課課堂注重對學生思維能力與實踐能力的培養，在學生知識點記憶能力方面要求不高。教師在課堂上經常會提出一些問題，要求學生積極主動參與討論（一般是分組討論，強調團隊合作），鼓勵學生表達自己的觀點（口頭陳述或作PPT展示等形式）并與其他小組辯論，這就使得學生在課堂上不停地思考。加拿大的課程考核主要包括課堂表現、個人作業或小組合作報告、論文以及考勤等，課程成績事實上是平時學習進程中所有表現的總評，這種模式要求學生提高自主學習能力，在課外也要查閱一定量的相關文獻，分析解決問題。

2.科研項目。加拿大大學學術風氣濃郁，本科生參與科研活動非常普遍，參與形式也是靈活多樣，其中一個非常重要的方面便是參與各種課題項目研究。加拿大很多大學（例如多倫多大學、英屬哥倫比亞大學、渥太華大學等）均提供面向本科生的UROP（Undergraduate Research Opportunities Program）項目，學生在教師的指導下選擇自己感興趣的領域獨立承擔一個研究課題開展研究。此外，還有夏季國際研究實習項目（Summer International Research Internships program）等。據調查，幾乎所有榮譽學士學位獲得者均有參與科研項目的經歷，其中80%以上的學生投入在科研項目上的時間在2月以上。

3.畢業論文（設計）計劃。本科畢業論文（設計）是大學生科研素養培育的重要環節，也是學生畢業與學士學位資格認證的必備條件。加拿大本科生投入畢業論文計劃的時間較長，一般都在一年以上，至少半年，有些學生甚至從大學一年級末就聯系導師具體開展。學生本身對研究課題（自己擬定或導師提供）有極高的研究興趣和較為充分的認識，經與自己心儀的導師聯系后確定初步研究方案，之后便是各種相關技能的培訓，最后由學生自己主導完成課題研究。在此過程中，要求各個步驟準確、嚴謹、規范。例如，所有與動物有關的實驗均需要考核培訓并得到加拿大動物保護委員會（Canadian Council of Animal Care）和校方的批準后方能開展課題研究；本科生進入實驗室后一些具體的實驗技能由專人（博士后或博士碩士研究生）負責指導直至其有能力獨立完成操作。特別需要指出的是，加拿大大學本科畢業論文是一項完整的培育計劃，是由教師指導下學生自己主導完成的課題研究，反映了學生綜合運用所學專業知識與基礎理論分析解決實際問題的能力、實踐能力和創新精神。

四、啟示

1.課堂教學。我國大學的課堂教學近年來改革力度較大、成果顯著，但尚存較多有待改進之處，需要在“教法”、“考法”、課堂“互動”等方面做文章，特別要注重對學生思維能力及所學知識應用能力的培養。很多的大學課堂教法單一（“填鴨式”教學居多），考法單一（一般采用標準試題、標準答案），致使學生平時的學習積極性不高、采用死記硬背的方法應對考試。事實上，我國的大學課堂“互動/問答”也比較常見，但這種“互動/問答”往往是基于知識點的，而非邏輯推演，其結果是提升了學生的記憶力而非思維力。造成這種局面可能有來自以下幾方面的原因：一是教師沒有提出有深度或有趣的科學問題，或者所提出的問題本身就是知識點式的（例如名詞解釋）；二是學生對于教師提出的拓展性的科學問題由于多種原因（沒有真正理解、知識儲備不足、習慣于從教科書中找答案、缺乏自信等）無法深入互動。最終，學生思維能力未得到良好的訓練而直接影響其科研素養的提升。

2.科研項目。本科生在教師的指導下參與科研項目，有助于提升其實踐能力、思辨能力和創新能力。近年來，我國的大學教育也十分重視學生科研素養的培養，并提供了一系列的項目支撐，例如“國家大學生創新性實驗計劃”、“國家級大學生創新創業訓練計劃”、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽等國家級項目以及各種省級、校級大學生科研訓練計劃項目。然而，由于課堂教學任務繁重、評學評教機制呆板，學生基礎知識薄弱、缺乏研究興趣、功利心強、主觀能動性差等原因，很多計劃項目的實施未達預期效果。目前我國大學的本科教育尚未能形成良好的學術氛圍，本科生科研實踐培育體系亟待完善。

3.畢業論文（設計）計劃。我國高校本科畢業論文（設計）尚未得到應有的重視，一些高校的本科畢業論文培訓及其答辯流于形式，以下問題較為普遍：第一，時機不妥，大多數高校將本科畢業論文安排在大四第二學期，然而，這一學期學生既忙于實習又疲于找工作或者考研考公務員等，很少有學生專心開展課題研究。第二，時間不夠，春季學期一般3月初開學，而學生5月就要完成論文答辯，這期間學生需要經歷文獻綜述、技能培訓、開題報告、實驗操作、數據分析、論文撰寫等各種培訓過程，即便教師有心指導、學生有心學習，時間也遠遠不夠。加之我國基礎教育以及高校課堂教學對以上科研過程的培育不足，我國本科生要想出色地完成以上各個過程培訓均需要更長的時間。第三，教師無力，由于教學及科研任務繁重，教師對本科畢業論文的指導難以集中精力投入，學生難以得到系統的科研訓練。第四，學生無心，對研究課題沒有深刻的認識、依耐性強，畢業論文選題往往由導師提供，實驗過程中學生也只是按部就班的完成操作，缺乏思考，最終變成了由他人主導下的一個被動參與過程。本科畢業論文教學有待改革和強化。

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