導師制大學生課外科研訓練的探索與實踐

熊萬明+聶旭亮+吳蘇琴+王義華

[摘 要]課外科研訓練是大學生培養過程中的重要環節，但其效果還不盡如人意。通過對導師制課外科研訓練的探索與實踐，圍繞團隊組建、集中培訓、實踐指導、評價考核等方面進行了深入的研究，找到相應的切入點，實施了一系列的改革措施，在大學生創新思維和科研能力培養方面取得了初步的成效。最后就導師制課外科研訓練面臨的問題以及如何提高科研訓練的效果進行了討論。

[關鍵詞]課外科研訓練；導師制；教學改革；創新訓練

[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）01-0037-03

○、引言

科教興國，教育是基礎；科、教相輔相成，雙輪驅動。培育本科創新型人才是現代高校面臨的共同任務，而科研能力的培養是創新型人才培養的有效途徑。[1]大學生課外科研活動一般是指高等學校大學生在知識和能力基礎達到一定程度時，在院校和教師的倡導支持下，利用課余時間，立足社會，面向未來，以提高自身的能力與素質為目標所開展的科技制作、科技開發、科技服務和發明創新等形式的活動。[2][3][4]通過參加一定的科研工作，實行自主式學習，大學生可以在科研過程中建立創新思維，培養創新能力，這對大學教育來說是非常有戰略意義和實踐價值的。

美國是大學生科研活動開展最廣泛的國家之一。1998年博耶研究型大學本科生教育委員會提出建立“基于研究的學習模式”，這標志著美國高校本科生科研活動呈規模化發展。 日本和德國等也在20世紀初就設立了大學生課外實踐活動的項目。我國研究型大學于20世紀90年代末在全國高校中率先展開了本科生科研活動。清華大學在1996年正式實施大學生科研訓練，并逐步把大學生科研能力培養訓練納入本科生教學計劃和人才培養的評價體系中，要求本科生在校期間必須取得科研能力訓練的學分才能畢業。浙江大學于1998年開始每年組織大學生科研訓練計劃，累計共立項14627項，學生參與面已占同屆學生的三分之二以上。中南大學在2008年發布了“本科生課外科研學分管理辦法”；北京大學在2013年也實施了本科生可以憑借課外科研活動成績免修部分實驗課程的暫行規定。

大學生科研能力培養與教育經過十多年的發展，現已呈現出多元化發展的趨勢。如何圍繞“大眾創業、萬眾創新”這個主題展開大學生科研能力培養與教育，需要在教育方式和體制方面進行相應的改革。構建和完善合理的培養模式是培養和提高大學生創新意識、科研能力和創新人才質量的重要環節，也是大學教育研究的一個核心問題。

一、現有科研訓練教學體系的運行現狀

（一）教學體制有待完善

當前，高等院校都非常重視大學生創新創業的培養，在加強教育條件建設的同時[5]，也在培養計劃中規定大學生需要完成創新實踐、科研訓練等一系列的科研實踐課程。與此同時，一般普通院校中低年級的大學生在查、讀、譯和寫方面的鍛煉嚴重不足。例如，會查看文獻，尤其是會查看外文文獻的學生寥寥無幾；學生科技寫作水平也是在撰寫畢業論文時才會稍有提升；學生的實驗動手能力和團隊協調能力比較薄弱。可見，低年級大學生科研基本能力依舊比較欠缺，需要經歷一個專項培訓與集中教育之后，才能較好地從事科研實踐。但部分學校的教學體制并沒有進行相應的調整，往往采用課堂式的教學模式，由一位教師對全班同學進行教導，這樣學生難以深入學習，也難得到教師細心的指導[6]，課程往往流于形式。因此，學生的科研訓練需要專業教師對其進行全面的培訓與指導，而導師制也許是一種很好的培養模式。

（二）以項目帶動科研訓練的興起

以往科研實踐往往都是任務驅動式的，近些年來，以科研項目帶動科研訓練得到廣泛推廣。在國家層面上，國家設立了不少大學生的科研基金或競賽項目，比如“大學生創新創業訓練計劃”、“數學建模”、“挑戰杯”競賽等，不少地方院校也逐步拓寬了專門針對大學生設立的科研項目。這些項目確實能讓一部分學生積極地參與到科研實踐中來，項目也取得了一些很好的成績[7]，但學生的普及面比較窄。另外，在實施過程中，為了應付競賽，學生追求突擊和沖刺，往往難以深入理解科研的真諦，也就難以做到真正的“創新”。

總之，當前一些科研訓練的教育方式是被動的，要摒棄這種詬病就必須以培養學生能力為唯一目的。

二、導師制大學生課外科研訓練的培養模式研究

培養大學生的創新思維和發掘其創新能力是課外科研訓練的最終目的，在實施過程中可以圍繞以下幾方面加以強化建設。

（一）導師制培養體系的構建

首先，在已有的基礎上，組織不同學科科研能力較突出的教師建立指導教師團隊，對指導教師和學生分別制定相應的學習和管理的制度，如限制指導教師最多只能指導6名學生。通過體系的建立，以期規范實踐教學過程，落實管理細節，確保實踐教學落實到位。其次，針對實踐教學涉及面寬、情況多變、難以標準化的特點研究對策，采取有針對性的措施，建立或加強實踐教學信息反饋與改進機制。通過對培訓學生或教師的問卷調查、座談、訪談等形式，收集對實踐教學實施及其效果的意見與信息，不斷改進實踐教學條件，優化實踐教學工作環節，進而達到提高實踐教學質量的目的。最后，加強指導教師的激勵機制，在鼓勵學生打下扎實科研基礎的同時，讓學生參與或從事一定的科研工作，對成績比較理想的導師和學生給予一定的獎勵。

（二）選題模式創新性研究

如何確定適合大學生的研究項目，這對導師與學生來說都是一大難題。大學生選題既要有一定的科學意義，也要與其專業背景相關聯，且具備一定的創新、實用和先進性。在本研究中，我們首先通過不同的方式激發學生的興趣和對科研的認知。例如，邀請科研業績突出或指導大學生競賽項目成果顯著的教師做報告、讓學生參與科技特派團進入城鄉企業親身體驗、自己動手嘗試小的科學實驗。然后各位學生查找相關科研信息，并結合自身能力以及實驗場所的承載能力，提出自己的想法。在此基礎上，指導教師根據可行性以及學生專業特色圈定數個課題的方向，并讓學生再一次進行信息資源的收集，提出自己的選題目標和依據，再通過師生的反復交流，完成其選題。endprint

（三）培養過程的創新研究

每一批學生在進行科研實踐之前，需要經歷近30天的基本能力的集中培訓，該環節重點培訓學生查找文獻、研讀文獻、設計方案、實驗操作、設備操作和數據處理等能力。在集中培養之后的實踐環節，一般以環節（階段）式的實驗為主，導師將一個總體的實驗任務進行有效的分解，每個小組（2-3位學生）根據科研能力和課外時間的情況設定研究進度，定期進行總結匯報和文獻講解（與研究生組會類似）。這不僅可以避免大學生課外時間有限的限制，還可以幫助他們理解每個環節的獨立價值以及每個環節之間的相互關系。

（四）科研效果的評價與成績評定的研究

導師團隊一般對每一批次的學生（以大二學生為主）進行為期兩年的科研訓練，在培訓與鍛煉后進行實踐能力的評價和科研思維的集中測試，從而評價其科研思維狀況，并結合學生平時的表現，評價其與其他同學之間的協作能力，然后對學生的成績進行綜合評定。通過學生科研能力進步的程度以及取得的成績或榮譽，對指導教師進行獎勵。

三、取得的成效與存在的問題

（一）學生積極參與培訓和課外科研實踐

在培訓工作實施的過程中，指導教師一致認為學生的積極性是值得肯定的。組織報名階段，2015年申請報名的人數達61人，遠遠多于預計接納的人數。集中培訓階段，學生到課率超過95%，沒有無故缺課的，這或許跟他們在培訓過程中能接觸到許多非常有興趣的知識或技能有關。在科研實驗環節中，每位學生將經歷近22個月的實驗技能訓練與創新實踐，表1中列舉了近兩年的學生參與情況。2014年未組織培訓，只有3位學生跟隨學院的教師做科研實驗。與之相比較，在后來的兩年中，參與科研實驗的人數大幅提高，但因場地和費用的限制以及師生比例等問題，參與人數有所控制。另外，眾多學生為了更系統地做好實驗，自愿放棄寒暑假的休息時間，這表明導師制體系下學生的積極性可以得到充分的調動。

（二）學員的科研思維和科研能力明顯提升

針對低年級學生科研基礎比較薄弱的情況，在集中培訓和實踐過程中導師團隊選編了海量的案例來強化學生的科研基本能力，對完成培訓的學生進行了全面的考核。成績顯示，學生的基本科研能力都有明顯的提升；眾多學生可以輕松地翻譯外文并進行相關寫作，能準確完成指定的實驗操作。更為可喜的是，大學生的科研思維和創新能力也有明顯的提升。在第一批培訓學生中，項園同學結合有機化學的知識以及對催化劑發展趨勢的了解，提出了“生物質基乙酰丙酸乙酯”的研究內容，在糠醇水解過程中采用了功能性離子液體催化劑來替代常規質子酸酸性，從而有效避免了糠醇在酸性環境中易聚合的難題。在第二批培訓學員中，張欣宇同學了解到樟樹中有豐富的精油，而常規的水蒸氣提取法能耗比較大，且所得提取物的組分比較單一。通過調查文獻，其獲悉超臨界二氧化碳提取的方法具有眾多優點，是提取植物精油的一種非常理想的方法。因此，她提出了采用超臨界二氧化碳提取技術來研究樟樹中的精油。這兩位同學依托部分科研成果進行了大學生項目申報，先后獲批了“國家級大學生創新創業訓練計劃”項目。

科研能力和思維的提升還可以從表1中的數據得到體現。從表1中可以看出，申報大學生科研項目數、立項數目以及“挑戰杯”競賽獲獎數大幅提升。另外，2015年我們選派4名學生參加了“江西省大學生化學實驗技能大賽”，獲得省級二等獎2名，三等獎1名；2016年選派3名學員參賽，獲得省級一、二、三等獎各1名。未參與培訓的10多位學生，在初賽的階段就被淘汰了，這在某種程度上也說明經培訓后學生的實驗動手能力相對更為扎實些。

（三）指導教師的教研水平穩步提升

教學相長是永遠不變的真理。傳統的課堂教學模式遵循的是這個原理應該怎么學，那個操作應該怎么做，學生的學習處于被動狀態，缺乏積極性。導師制課外科研訓練的宗旨是“培養興趣，增強能力和發掘潛力”。在培訓過程中，我們重視對學生的自由與創新的培養，學生可以自行設計實驗方案，進行實驗操作。這就需要指導教師深入了解學生所做的內容，保障實驗安全，解釋疑惑，教師要隨時準備并及時解決學生試驗中出現的難題或意外。教師在參與指導一段時間后其教學能力將得到提升，同時教學思維也會發生轉變。

教師的科研思維往往遵循“提出科學問題，解決技術難題”這個思路，在開始研究內容時，就設計好了嚴謹的實驗方案和實施步驟。然而大學生科研思維往往是發散型的，這些思路有時也能給指導教師一些靈感或啟示。近兩年，導師團隊中的5位教師獲批了國家或省級基金項目。

（四）存在的問題與思考

在實踐過程中，我們也發現了課程培訓與課程體制之間的一些問題。例如，課外科研培訓的供需矛盾，如何大范圍的推廣實施，如何與創新訓練課程相銜接等問題。目前，每學年有意愿參加培訓的學生逐漸增多，當前教師的科研任務比較重，往往無暇從事其他事情，這導致熱衷培訓的教師非常有限。

學生科研主要是培養學生的自主創新、創業精神，充分調動學生的科研積極性，提高學生的整體學術水平，促進學生全面發展，營造學生的科研學術氛圍。科研實踐是大學生第二課堂的重要組成部分，如何將第二課堂的課外科研與第一課堂的實踐課程進行有效的銜接，將直接影響到科研訓練的效果。筆者認為，科研創新訓練需要理論指導與操作實踐相結合，需要一個逐漸積累和深入體會的過程，重在自身歷練。實行導師制課外科研訓練可以發掘學生的科研潛能，可以使課外科研訓練更具有目的性和有效性，可以更好地銜接知識的已知與未知領域。因此，大學生科研訓練要想取得實效，需要打破現在課程的概念，與課外科研訓練進行銜接。可以從剛入學的學生開始實施導師指導，歷經2-3年的培訓與鍛煉，這樣能提升其科研創新能力。

四、結束語

大學生的培養過程面臨著如何將科研興趣與創新思維有機結合，如何將創新思維融入于科研能力，如何將科研能力轉化為創新成果的難題。導師制的大學生科研訓練是一種非常有效的教育模式。通過研究與實踐，學生與指導教師可以長時間地接觸和交流，這有利于培養學生的創新思維、動手能力以及協調能力。盡管當前各高校都重視大學的創新教育，但部分學校的教育機制、管理模式以及高校教師的育人意識都在一定程度上限制了導師制大學生課外科研訓練的普及化和實效化。當然，隨著教育改革的逐漸深入，教育理念的逐步轉變，大學生創新訓練一定會展現出更美好的場景。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 許志剛，劉智敏，字富庭.大學生課外科研訓練的探索與實踐[J].大學教育，2013（18）：20-21.

[2] 肖霄，禹莉.大學生課外科研訓練與創新能力培養[J].衛生職業教育，2014（16）：7-8.

[3] 李研，高婷婷.就業視域下大學生創新與創業教育的研究與實踐[J].現代教育管理，2015（3）：119-123.

[4] 彭文博，尹新明.本科生科研訓練活動的形式、內涵及地方高校的創新性實踐[J].高等農業教育，2012（4）：78-80.

[5] 李雋，曹玉平.高職院校“分級遞進式“創新創業教育體系構建研究[J].職教論壇，2016（26）：27-30.

[6] 譚紅秀.大學生科研創新能力培養中的問題與對策[J].考試周刊，2016（20）：148-149.

[7] 曾玉彬.指導“國家大學生創新訓練項目”的實踐與思考[J].大學教育，2017（2）：136-138.

[責任編輯：陳 明]endprint