高勇 陳建民
【摘 要】 生物學是以實驗為基礎的學科,科研能力是生物學研究生培養的關鍵和重點。本文總結了研究生教育中對科研思維,科研素養和習慣,以及科研技能三方面的培養經驗,并分析了提高生物學研究生科研能力的方法,從而達到綜合培養學生科研能力的目的。
【關鍵詞】 科研能力;科學思維;科研素養與習慣;科研技能;生物學研究生
An Effective Way to Improve the Scientific Research Ability of Biology Graduate Students
GAO Yong, CHEN Jian-Min
(College of Bioscience and Biotechnology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China)
【Abstract】 Biology is a subject based on experiments. The scientific research ability is the key of biology graduate education. In this study, we sum up the cultivation experience of scientific research thinking, experimental skills and scientific literacy and habits in the practice of graduate education and analyze the way to improve their scientific research ability to achieve the purpose of comprehensive training students scientific research ability.
【Key Words】 scientific research ability; scientific research thinking; scientific literacy and habits; scientific research skills; biology graduate students
【中圖分類號】 G64.23 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089(2018)07-000-02
研究生教育是高等教育的重要組成部分,是我國高等教育的高端階段,在促進我國科學研究和技術進步中發揮著重要作用。科研能力是指一個人在其所從事的專業中,以科學的思維和適當的方法,對未知領域進行科學探索的能力,可反映為發現問題、分析問題、解決問題的能力[1-5]。在研究生教育階段,科研能力是絕大多數以科學實驗為主的理工醫學科研究生必備的素質,也是這些學科研究生培養的主要內容。在這些以科學實驗為主的學科中,生物學或者說生命科學對研究生科研能力的培養更為注重。生物學是自然科學六大基礎學科之一,是研究生物的結構、功能、發生和發展的規律,以及生物與周圍環境關系的科學[6]。在研究生階段生物學屬于實驗性學科,需要通過大量詳實的可重復實驗來分析闡述自然界中生命的規律,因此在研究生階段良好的科研能力顯得至關重要。
1 科研思維的培養
科研思維指形成并運用于科學認識活動,通過假說的提出、驗證和邏輯推理,探索事物發生機制、演變規律和結局的思維過程[7-8]。科研思維的主要要素包含:承認客觀世界,大膽假設,實踐檢驗,凝練結論[9-10]。科研思維是做好科學研究的必備能力,研究生科研能力培養的重點是培養學生的科研思維。不同學科對科研思維的要求并不相同,培養研究生科研思維的方式也不盡相同,在生物學研究生培養中科研思維可以通過四個方面進行。
1.1培養研究生實事求是,用數據說話
在研究生階段,應該讓研究生養成:研究中所獲得的每一個結論必須通過詳實可重復的實驗結果和數據,形成證據鏈來獲得。沒有實驗結果和實驗數據就不能妄下結論,養成研究生用數據說話,實事求是的習慣。
1.2培養研究生設立參照,通過比較正確看待問題
實驗結果和實驗結論都具有相對性,恰當的參照是生物學研究的比較原點,不同的參照會得到不同的實驗結論。在研究生階段培養學生養成正確設立參照的能力,通過與不同的參照進行比較從而獲得更加準確的實驗結論。
1.3培養研究生具有懷疑的態度
懷疑是科學的一個基本特征,是求知的起點[11],對默認規律的懷疑,對已知結論的懷疑,對未知現象的懷疑都能促使我們思考“這是什么?(What?)”,“怎樣發生的?(How?)”,“為什么會這樣?(Why?)”。在研究生階段啟發學生養成對自己研究結果和對他人研究結論保有懷疑的態度,能夠提高學生的求知欲望。
1.4培養研究生的邏輯思維能力
實驗科學需要較高的邏輯思維能力,根據獲得的一系列實驗結果推導出最接近自然規律的正確結論,這個過程需要邏輯推理和分析;在對下一步研究方向的把握中也需要邏輯思維。研究生階段通過三年的研究鍛煉逐漸培養學生的邏輯思維是提高科研思維的方法。
2 科研素養和習慣的培養
研究生階段必要的科研素養和較好的科研習慣是完成科學實驗獲得實驗結論的前提,也是提高科研能力的出發點,好的科研素養和習慣在研究中能夠起到事半功倍的效果。研究生階段通過具體的科學實驗來培養研究生的科研素養和科研習慣,通過具體實驗的反復磨練,大部分研究生能夠養成良好的科研習慣。
2.1培養研究生科研中具有嚴謹的態度
嚴謹的態度是做好科學研究的前提,對每一個獲得的實驗結果都一絲不茍的進行整理、分類、匯總和分析才有可能獲得更接近自然真實的規律和結論。研究生在科學研究中一旦丟失嚴謹,那其研究結果的可信度也就無從而談。
2.2培養研究生科研中細心的習慣
生物學實驗往往需要很多繁雜細致的步驟,有些實驗試劑加入量以微升計量,有些實驗需要做完十多個分實驗后才能得知結果。如果研究生在實驗中沒有細心的習慣,那他的實驗結果就會出現各種問題,既影響實驗的準確度,也會拖延實驗的整體進度。
2.3培養研究生具有勤奮的品質
生物學研究需要不斷的進行探索實驗,其中大部分實驗只能驗證研究的方向而不能獲得最終結果,為保證最終研究結論的完整性,需要研究生投入足夠、有效的科研時間和科研工作量,如果沒有勤奮的品質,勤奮不輟的進行實驗,也就不可能獲得完滿的實驗結論。
2.4培養研究生遇到困難時具有堅持的品質
生物學研究生三年中主要進行探索性實驗,生物學是研究具有生命的材料的學科,實驗個體具有差異性和不確定性,實驗難度較大,實驗中往往出現各種不可預料的問題導致實驗反復失敗。失敗貫穿研究生科學實驗的三年時間,如果沒有堅韌的品質,在反復遇到實驗失敗時很容易退縮。
2.5培養研究生具有交流的習慣
任何科學研究不能閉門造車,科學研究尤其注重交流,盡量使自己的研究站在前人的肩膀上,并通過他人的研究獲得啟發。培養研究生在科學實驗中養成交流的習慣,在實驗遇到困難時,首先應該想到的是交流來解決困難。
2.6培養研究生思考的習慣
近幾年隨著網絡速食文化的影響,大多數研究生缺乏獨立思考的習慣,而思考貫穿整個科研的各個階段。通過三年的科研鍛煉培養學生勇于思考,勤于思考,喜歡思考的習慣也是研究生科研素養和習慣培養的難點和重點。
3 科研技能的培養
科研技能是培養研究生科研能力的著力點,通過具體的科研技能訓練可以培養研究生良好的科研素養和習慣,逐漸培養出科研思維,最終提高學生的科研能力。生物學研究生科研技能的培養主要包括四方面內容。
3.1培養研究生建立合理的知識結構
本科階段課程較多,每門課程的學習時間很短,不可能掌握這門課程的所有內容,在研究生一年級階段通過再次學習基礎課程,彌補知識結構中的缺陷,完善知識結構是順利進行后續科學實驗的基礎。研一階段在學習其他實驗技能之余,根據研究方向找出3至4門專業課程,對基礎知識再次學習,重新完善自身的知識結構。
3.2培養研究生學會閱讀文獻
文獻閱讀在生物學研究中具有極其重要的作用,文獻的閱讀也貫穿了研究生學習的整個過程。通過閱讀文獻一是可以了解國內外相關領域的研究進展,避免重復研究;二是可以掌握研究領域的未知問題,進一步探索;三是可以學習他人的研究思路;四是可以學習新方法和新技術。本科階段學生閱讀文獻較少,文獻閱讀的技能幾乎沒有,因此學會閱讀文獻也是研究生培養中的必須面對的問題。
3.3培養研究生熟悉研究的方法和技術,正確整理分析實驗結果
實驗方法和技術是科學研究具體實現階段,在這個階段一是要培養學生提前做好實驗規劃,規劃好三年、一年、每個學期、每個月、每周和每天的實驗,進入實驗室之前想明白要干什么,準備越充分,實驗就會越順利。二是要培養學生在實驗前,尤其是進行新實驗前盡可能的寫清楚實驗步驟,做好預實驗,通過預實驗結果來修正實驗方法。三是要培養學生在實驗過程中心平氣和,不急不躁,仔細觀察和思考每個具體的實驗結果,根據觀察結果不斷調整實驗進程。四是要培養學生在做完實驗后整理好實驗記錄,實驗過程中理想的結果和意外的結果同樣重要,要盡快仔細的整理實驗結果。新的實驗結果一旦得到,要將數據盡快整理成圖表,并且將實驗的相關信息和參數詳細列出。通過上述鍛煉可以提高研究生的實驗操作能力、動手能力和分析問題的能力。
3.4培養研究生學會表達,會寫論文和講PPT
再好的成果最終都要別人認可,把自己的實驗結果和實驗結論“推銷”出去是每個研究生在畢業之前需要掌握的技能。研究生畢業前需要把三年獲得的實驗結果和實驗結論匯總成學術論文和學術文章,并把主要結果做成PPT,在短時間內介紹給別人,這個過程也需要反復的鍛煉和培養。
4 結語
研究生科研能力培養涉及多個方面,貫穿整個研究生學習的三年時間,通過長時間科研技能的錘煉,可以逐漸養成良好的科研素養和科研習慣,最終形成科研思維,從而達到提高研究生科研能力的目的。通過三年培養,大部分生物學研究生都能形成較高的科研能力,為其在今后研究、工作和生活中運用這種科研能力解決問題打下了良好的基礎。
參考文獻:
1.高錫榮,萬倩,陳玉寶.研究生科研能力提升因素及作用機理分析[J].高校教育管理.2015,9(2):114-118
2.孟萬金.研究生科研能力結構要素的調查研究及啟示[J].高等教育研究.2001,22(6):58-62
3.邊國英.科研過程、科研能力以及科研訓練的特征分析[J].教育學術月刊.2008,(5):22-25
4.周蘊薇.研宄生科研能力的培養途徑探討[J].中國林業教育.2006,(6):42-43
5.張意中.培養大學生科研能力的構想[J].南昌高專學報.1999,(2):41-43.
6.中國社會科學院語言研究所詞典編輯室.現代漢語詞典.2002年增補本[Z],北京:商務印書館,2002:1130
7.于淼,鞠寶玲,梁慧敏,姚黎英.淺談醫學科研思維的邏輯性[J].醫學與哲學(人文社會醫學版).2008,29(11):32-33
8.黃合來.科研思維與論文寫作之“5C”法則[J].學位與研究生教育.2011,(6):23-25
9.張瑩,張志利.實驗教學中學生科研思維能力的培養研究[J].高教學刊.2017,(1):29-30
10.潘久武.談科研思維及其類型特點[J].上海教育科研.2009,(2):78-79
11.許永祥,劉學求.論科學精神的培養[J].江蘇社會科學.2009,(1):15-18