基于“一三三”模式培養(yǎng)大學(xué)本科生的科研素養(yǎng)*

張榮香 范偉麗 丁文革 代秀紅 韓育宏 王 穎 張建飛

(河北大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 河北 保定 071002)

科技水平對于國家和民族的發(fā)展具有至關(guān)重要的作用[1,2]，習(xí)近平總書記在十九大報告中指出：“瞄準(zhǔn)世界科技前沿，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，著力實(shí)現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果重大突破”，這充分體現(xiàn)了黨中央對于科技創(chuàng)新的高度重視.大學(xué)生是社會改革創(chuàng)新的新生主力軍，培養(yǎng)和造就高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才是高校的根本任務(wù)，而良好的科研素養(yǎng)是創(chuàng)新型人才應(yīng)具有的重要素質(zhì)，因此,在大學(xué)課程中培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)具有重要的意義.本工作主要對基于“一三三”模式在物理相關(guān)課程中培養(yǎng)大學(xué)本科生科研素養(yǎng)的方法進(jìn)行探索和研究.“一”是指以學(xué)生發(fā)展為中心；第一個“三”指課前、課中和課后3個時間范圍；第二個“三”指科研素養(yǎng)的3個主要方面，即科研意識、科研方法和科研精神.

1 科研素養(yǎng)

科研素養(yǎng)是進(jìn)行科學(xué)研究的人員在思想道德、理論知識、科研能力等方面所應(yīng)達(dá)到的基本要求，是成功進(jìn)行科研工作的基礎(chǔ)和保障，它是一種綜合素質(zhì)的體現(xiàn)，主要包括科研意識、科研方法和科研精神三方面.其中科研意識是基礎(chǔ)，任何科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，都和科技工作者求知的探索意識息息相關(guān)，它是從事科研工作的內(nèi)在動力；科研方法是核心，是能夠成功進(jìn)行科研的關(guān)鍵；科研精神是內(nèi)涵，是科技工作的魂，是成功進(jìn)行科研的保障.以上科研素養(yǎng)的三方面相輔相成，具有辯證統(tǒng)一的關(guān)系[3,4].

2 基于“一三三”模式培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)

大學(xué)本科生相對于高中生來說具有一定的自我約束力和自主學(xué)習(xí)能力，也是將來科研領(lǐng)域的主力軍，因此在大學(xué)本科課程中培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)，啟發(fā)他們的科研思維，培養(yǎng)他們的科研能力，不僅能為進(jìn)一步的科研工作打下基礎(chǔ)，而且對于其創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)具有重要的作用[5].如圖1所示，為本工作建立的培養(yǎng)學(xué)生科研素養(yǎng)的“一三三”教學(xué)模式示意圖，主要圍繞以學(xué)生發(fā)展為中心，通過課前、課中和課后對學(xué)生的引領(lǐng)和指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識、科研方法和科研精神，從而提高學(xué)生的科研素養(yǎng)，為社會培養(yǎng)創(chuàng)新型人才.

圖1 培養(yǎng)學(xué)生科研素養(yǎng)的“一三三”教學(xué)模式示意圖

2.1 科研意識方面

每個人的成敗都與興趣、 熱情等非智力因素有很大關(guān)系，如果缺乏對科學(xué)研究的原始沖動和興趣，沒有對科學(xué)研究的熱愛和專注，那么科研之路很難成功開啟.相對于研究生來說，大學(xué)本科生掌握的知識面較寬泛且不深, 故而科研意識相對比較淡薄.在大學(xué)本科課程的授課過程中可從以下幾方面培養(yǎng)學(xué)生的科研意識：

(1)教師具有較高的專業(yè)水平是教育教學(xué)質(zhì)量提高的重要保障，因此教師的科研素養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生科研意識的前提.目前高校教師絕大部分是博士畢業(yè)，具有較高的科研能力，在此基礎(chǔ)上，教師通過文獻(xiàn)閱讀、聽取講座和同行交流等方式進(jìn)一步加強(qiáng)自身的科研素養(yǎng), 從而在教師成熟的科研思想熏陶下，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識.

(2)借助各種信息化教學(xué)工具，通過課前推送文獻(xiàn)，課上講解實(shí)例和課后撰寫體會的方式，結(jié)合相關(guān)科學(xué)領(lǐng)域的典型事件，讓學(xué)生體會到科技發(fā)展對提升國家實(shí)力的作用，從而激發(fā)他們進(jìn)行科研的動力和熱情，同時培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神.

(3)通過課前預(yù)習(xí)、課堂講解和課后練習(xí)的方式，讓學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)課程相關(guān)基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，從而讓學(xué)生積累更多的專業(yè)知識，為他們奠定具有較高科研意識的物理基礎(chǔ).

2.2 科研方法方面

具有了潛心捕捉研究問題的科研意識，還需要正確合理的科研方法，才能保證科研之路更加順暢，少走彎路.在大學(xué)本科課程的授課過程中可從以下幾方面培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握合理的科研方法：

(1)課堂上,在各部分知識的講授過程中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，講述前人研究物理現(xiàn)象、建立物理模型、得出客觀規(guī)律的思想及使用方法，讓學(xué)生了解不同的科研方法，比如實(shí)驗觀測法、仿真分析法、假設(shè)法、類比法等等.

(2)通過課堂介紹，課后講座的方式，結(jié)合自己在相關(guān)課程方面的科研工作，介紹所采用的具體科研方法，并讓學(xué)生適當(dāng)參與教師的科研工作，學(xué)生可以初步體驗科研工作的過程，切實(shí)理解不同科研方法的實(shí)施過程，以及正確合理的科研方法是科研順利開展的關(guān)鍵.

(3)通過課前和課后向?qū)W生推送課程相關(guān)科研文獻(xiàn)的方式，讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)不同領(lǐng)域使用的各種不同的科研方法，并體會到所學(xué)課程基本知識對科研的重要基礎(chǔ)作用.

2.3 科研精神方面

科研精神是科研工作者應(yīng)該具備的一種崇高的基本精神狀態(tài)和思維方式[2].科研從來就沒有平坦的大路可走，科學(xué)研究是一個逐步探究自然規(guī)律的過程，在強(qiáng)烈科研意識的驅(qū)動下，確定了合理的科研方法，但是如果沒有正確積極的科研精神，科研之路很難順利達(dá)到頂峰，同時也難以用樂觀開朗的心態(tài)欣賞路上的風(fēng)景.通過課前推送文獻(xiàn)，課上講解實(shí)例和課后撰寫體會的方式，結(jié)合課程發(fā)展史，介紹各位偉大科學(xué)家探索科學(xué)知識的過程，以及自己和同行教師的科研之路，培養(yǎng)學(xué)生以下幾方面的科研精神：(1)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，實(shí)踐第一；(2)善于發(fā)現(xiàn)，樂于觀察；(3)艱苦奮斗，持之以恒；(4)勇于創(chuàng)新，大膽突破；(5)不怕失敗，勇于探索；(6)團(tuán)結(jié)協(xié)作，共同進(jìn)步.此外通過介紹一些科研造假等學(xué)術(shù)不端事件帶來的負(fù)面影響，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研態(tài)度.

3 實(shí)施案例

《光學(xué)》課程是河北大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，授課對象為物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科二年級的學(xué)生，其中光電信息科學(xué)與工程專業(yè)是國家級特色專業(yè)、國家級專業(yè)綜合改革試點(diǎn)專業(yè).作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，此課程中講授的光學(xué)相關(guān)知識點(diǎn)和利用科學(xué)思維分析問題、解決問題的能力對于后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)，將來的研究生階段學(xué)習(xí)和工作都有重要的基礎(chǔ)作用.對于本科二年級的學(xué)生，經(jīng)過一年的大學(xué)學(xué)習(xí)，已經(jīng)基本適應(yīng)了大學(xué)學(xué)習(xí)的模式，找到了適合自己的學(xué)習(xí)方法，此時對其進(jìn)行更高層次能力的培養(yǎng)，便能夠更好的接受和適應(yīng).

鑒于《光學(xué)》課程特點(diǎn)和授課對象特征，以及科研素養(yǎng)對于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要作用，在《光學(xué)》課程中講授“旋光”內(nèi)容時實(shí)施了“一三三”教學(xué)模式的科研素養(yǎng)培養(yǎng)方案，具體實(shí)施內(nèi)容如表1所示，這種培養(yǎng)模式對于學(xué)生科研素養(yǎng)的培養(yǎng)起到了一定的積極作用.

表1 基于“一三三”教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)在“旋光”內(nèi)容中的實(shí)施案例

4 結(jié)束語

為落實(shí)高校立德樹人根本任務(wù)，貫徹“價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授”三位一體的育人理念，本工作深入挖掘課程中的思政內(nèi)涵，建立了通過“一三三”模式在大學(xué)本科課程中培養(yǎng)學(xué)生科研素養(yǎng)的教學(xué)模式，并給出在“旋光”內(nèi)容講解時的實(shí)施過程.結(jié)果表明基于此教學(xué)模式，能夠在講授基本知識的同時，全方位地培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)，此模式可推廣應(yīng)用于所有大學(xué)本科課程中.