以學術前沿問題指導本科生開展科研訓練的探索

龐越鵬+鄭時有

摘要：本科生科研訓練越來越成為高等學校本科教學的重要組成部分。本文首先提出了以學術前沿問題指導本科生開展科研訓練的建議，并闡述了以學術前沿問題指導本科生的意義，給出了以學術前沿問題指導本科生開展科研訓練的具體實施措施和建議。

關鍵詞：學術前沿；本科生科研訓練；實踐探索

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）33-0120-02

一、引言

當代國際競爭主要是以經濟發展能力和科技創新能力為主導的綜合國力的競爭。我國自改革開放以來，國內生產總值已躍踞世界第二，但另一方面，我國科技創新能力在世界上仍處于落后位置，距離國際上公認的科技創新型國家（美國、日本、德國、韓國等）還有比較大的差距。提高我國的科技創新能力，最重要的就是需要一大批具有良好綜合科研能力的研究型人才。這種科研能力則需要長時間的培養和熏陶，而本科期間則是一個非常適合和重要的科研能力訓練階段[1]。

美國麻省理工學院早在1969年就開始鼓勵和支持本科生開展科研訓練，相對應的，麻省理工學院先后有87位諾貝爾獎得主，是世界上獲諾貝爾獎得主最多的高等學校。上海理工大學積極推進科研創新教育教學改革，2016年被評為“上海大學生創新創業訓練計劃示范?！?。但是，在看到成績的同時，在本科生科研訓練計劃實施過程中，還存在一些問題，還有很大的提升空間。其中一點就是本科生的課題創新性往往不夠，很多時候只是在簡單地重復別人的實驗，沒有創新點。這一方面使本科生無法得到高水平的科研訓練，另一方面也會影響本科生對科研的興趣和熱情[2]。針對這一問題，作者提出了以學術前沿問題指導本科生科研訓練的想法。

二、以學術前沿問題指導本科生科研訓練的重要意義

在國家層面，近十幾年我國科研創新能力飛速發展，論文產出數量和質量都有顯著提高。例如在材料科學領域，最新的數據表明，我國的SCI論文發表數量已超過美國，居世界第一，研究水平已然國際領先。在這種大背景下，本科生作為科研人才隊伍后備力量，應該以學術前沿問題入手接觸科研、了解科研，一方面能夠與我國在世界上的科研地位相匹配，另一方面還能夠繼續壯大我國的科研人才隊伍。我國也出臺了很多配套政策鼓勵本科生開展科研訓練，特別是高學術水平的科研訓練，這也從另一方面說明了以學術前沿問題指導本科生科研訓練的重要性[3]。

在學校層面，近些年我國很多高等學校的排行榜層出不窮，統計和計算方法雖各有不同，但無一例外地將高等學校的科研水平放在了最重要的因素之一。這些非官方的排行從側面反映出整個社會對高等學?？蒲心芰Φ念A期。因此，對于各高等學校，提升學校整體科研能力是非常重要的。以學術前沿問題對本科生進行科研訓練，使本科生有機會在高水平學術期刊上發表論文，這對于提升學?？蒲兴胶椭榷际欠浅Ｓ幸饬x的。在各高等學校的主頁上也經常可以看到本科生發表高水平學術論文的報道。這些報道說明了學校對于本科生發表學術論文，特別是高水平學術論文是非常重視和鼓勵的。

在教師層面，隨著國家科技投入力度的加大，高等學校教師的科研經費和科研平臺都有較大的提升。同時大部分高等學校教師也具有寬廣的科研視野和素養。因此，在硬件條件上允許教師在本科生科研訓練中投入較大量的經費開展有一定難度的實驗，在軟件條件上教師也有足夠多的前沿科學問題可以提供給本科生進行科研訓練。除此之外，教師職位競爭非常激烈，也需要高水平的科研工作，以前沿科學問題指導本科生開展科研訓練也是教師的內在需求。經?？梢园l現，科研做得特別好的教師，其課題組中本科生科研訓練的成果也相對豐碩。

在本科生層面，出國留學早已不在是可望而不可及的夢想，而本科生出國留學攻讀研究生最重要的不是績點，而是科研水平。以學術前沿問題指導本科生科研訓練，可以讓本科生更早觸及到人類知識的邊緣，更深刻地理解知識的創造過程，這些對于本科生本人來說也是提升科研能力的難得機會。退一步講，目前我國高等學校的保研政策也越來越向本科生的科研能力傾斜，這對于參加以學術前沿問題指導科研訓練的本科生來說也是非常有益的。

三、如何以學術前沿問題指導本科生開展科研訓練

第一，要找到合適的學術前沿問題，并不是所有的學術前沿問題都適合用來指導本科生科研訓練。合適的學術前沿問題有以下幾個特點：（1）課題組已經有相關研究基礎；（2）有研究生正在開展相關但并不相同的研究課題；（3）課題具有一定的難度彈性。本科生受限于知識結構，往往無法像碩士生和博士生一樣獨立完成一個課題，所以需要課題組給予更多的支持，包括實驗基礎方面的積累和實驗室研究生的協助，同時，本科生的主要工作是完成本科的學習，科研訓練仍然只是作為學有余力的興趣，不一定能夠保證全身心的投入，剛開始的挫折也很可能打擊本科生的積極性，所以也需要課題在難度上具有較好的彈性，在特殊情況下也可以保證本科生能夠順利完成科研訓練項目。以材料科學與工程專業中的儲能材料為例，首先將課題標定為領域內的前沿問題：如何得到性能更為優異的儲能材料，而性能的改善有眾多途徑，常見的有元素摻雜、多相復合、微觀形貌調控等。微觀形貌調控的難度更大，因為涉及到很多的實驗細節，也需要大量的物理和化學基礎知識。因此，在給本科生科研訓練定研究課題時，可以主要考慮元素摻雜和多相復合這兩個方法對所研究材料進行改性。

第二，要找到有志于從事科研工作的本科生。以學術前沿問題指導本科生科研訓練更適合對科研工作有興趣的本科生，若只是為了完成最基礎的學分或是任務來開展科研訓練，結果很可能不會特別理想。尋找對科研有興趣的本科生不能僅僅看學習成績，因為學習能力只體現一個人對已有知識的接受能力，而科研能力則是主要取決于一個人創造新知識的能力。最有效的方法就是進行一次簡單的面試，給出簡單的課題介紹，請每個本科生談一下設想，真正有志于科研的本科生會更多地關注課題的相關問題，而對科研不感興趣的本科生會更多地關注如何完成相關任務。另一方面，很多情況下教師沒有辦法找到適合的本科生，這時候可以循序漸進地引導和激發本科生對科研的興趣。其實大部分本科生并不了解科研能力與學習能力的區別，因此要給本科生展現一些科研中令人興奮的東西，比如所研究課題的愿景，有可能對整個人類社會的影響力，并且讓他們了解到科研中的創新過程并不只是依靠死記硬背，很多時間會有靈光一現的想法而能解決困擾很久的問題。這些在很大程度上可以幫助本科生對科研產生興趣。

第三，要過程控制和結果導向相結合。過程控制指的是教師在實施科研訓練過程對本科生的實驗時間長度、文獻閱讀量等細節給出明確具體的要求。結果導向指的是教師給出一個最終目標，要求本科生完成。對于本科生來說，科研訓練開始階段要用過程控制方法，手把手教會本科生相關實驗方法和科研思路；而在后面的階段，需要用結果導向方法，給予本科足夠的自由度，同時也有一定的壓力，在這種情況下更容易激發出本科生的科研潛力。例如，在本科生科研訓練的最初期，可以讓本科生翻譯幾篇重要的基礎文獻，這個過程可以讓本科生真正仔細認真地閱讀文獻，并留下深刻的印象。在第一次制定實驗方案時，可以給本科生一套課題組內已經實施過的方案，最后對比實驗結果，可以驗證本科生的整個實驗流程是否可靠。在本科生科研訓練中后期，則更多地關注本科生的實驗思路和遇到的困難，不必追究具體方法細節，并且鼓勵本科生提出自己的想法并付諸實驗，應該接近指導研究生的方式方法。

四、結語

隨著我國科研實力的提升，在國家、學校、教師和本科生四個層面上，都對高水平的本科生科研訓練有很大的需求。而以學術前沿問題指導本科生開展科研訓練則是一個理想的解決思路。作者在結合自身經驗的基礎上，討論了以學術前沿問題指導本科生開展科研訓練的重要性以及具體實施措施和建議。希望通過提升本科生的科研能力，進一步增強我國的整體科研水平。

參考文獻：

[1]俞林偉，施露靜，周恩紅.我國高校本科生科研訓練的發展歷程、困境與未來方向[J].高等工程教育研究，2015，（02）：89-93.

[2]李楊帆，朱曉東.科研訓練計劃與大學生創新能力培養[J].中國大學教學，2011，（04）：24-25.

[3]任非凡，王冠，黃雨.基于“共性基礎、個性培養”的高年級本科生導師制探索[J].高等建筑教育，2015，（03）：43-46.

Exploration of Undergraduate Research Trainings Instructed by Cutting Edge Academic Problems

PANG Yue-peng，ZHENG Shi-you

（School of Materials Science and Engineering，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

Abstract：Undergraduate research trainings play an important role in the undergraduate teaching. In this work，we give suggestions that the undergraduate research trainings should be instructed by cutting edge academic problems. We also discuss the significance and process of these undergraduate research trainings.

Key words：cutting edge academic problems；undergraduate research trainings；practical exploration