本科生科研能力毕业设计论文

2022-05-01 版权声明 我要投稿

摘要:针对土木工程专业本科生科研能力培养问题,分析了我国土木工程专业本科生科研能力培养现状与存在问题,指出建立合理的本科生科研活动指导教师制度是缓解当前本科生科研能力培养过程中各种问题的关键,提出基于全程科研导师制的土木工程本科生科研能力培养模式,为培养土木工程专业本科生科研能力提供了新选择。下面是小编为大家整理的《本科生科研能力毕业设计论文 (精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

本科生科研能力毕业设计论文 篇1:

毕业设计中本科生科研能力培养模式探索

摘 要 针对本科生毕业设计环节中科研水平低下的突出问题,分析了造成这种现象的主要原因,提出了依托教师的科研课题,以小组讨论为特色安排毕业设计主要环节的建议,强化基础知识和软件应用技能。保障毕业设计工作顺利完成的同时,突出对学生科研能力的培养。实践表明,所提建议可提高学生科研实践能力。

关键词 毕业设计 科研 教学改革

0 引言

毕业设计是本科生培养计划中综合性最强、最能衡量学生综合水平的重要实践教学环节。①因此,提高本科生毕业设计质量的问题,是高等院校亟待解决的重要课题之一。

受到产学研脱节和高校扩招等诸多因素的影响,本科生毕业设计教学环节学生多,任务重和设备不足等问题受到广泛关注。②③这里,特别针对大学生科研能力低下的普遍现象,对本科生毕业设计的组织安排和考核方式提出了改革方法和建议,依托教师的科研课题,试图找出有效提高本科生科研能力的改革之路。

1 影响本科生科研能力培养的主要因素

1.1 教师工作任务繁重

近年,高校普遍扩招突出了大量生源与有限教资力量的鲜明对比,出现了一个教师同时指导十多项毕业设计的不正常现象。同时,由于开设班级较多,许多教师除了指导毕业设计之外,还承担了大量的课程教学工作。再者,教师在完成教学工作量的同时,还要兼顾一些科研项目的研究工作。这必然导致教师工作任务繁重,致使其在毕业设计指导工作中精力投入不足,很难保证定期对学生的指导,也就很难保证毕业设计的质量。

1.2 学生科研能力低下

本科生科研能力主要表现为:④(1)基础知识匮乏或掌握不到位。如电气专业本科生對特殊电机的应用范围等专业性知识更是所知甚少,只是通过指导教师的介绍,进行简单的了解,从未亲自对设备进行操作与分析。(2)科研文献检索阅读能力不足。毕业设计中需要大量地查阅资料和相关文献,了解有关发展动态,寻找研究的突破口,最后才能确定接下来的努力方向。仅就文献检索一点来讲,就存在学生过度依赖指导老师,放弃主动出击检索的权力。本着求实求证的态度认真阅读的学生更是少数。

1.3 学校实验设备不足

很多高校由于经费短缺无奈面对实验场所紧张,试验设备短缺等尴尬局面。相对于众多学生,能用于毕业实习的仪器设备较少,维修不及时的情况下,实验工作就不得不停下来。另外,有些设备过于简单,完成一般验证性教学实验尚可,但要提高科研水平,就需要有一定探索性的实验,很多院校根本不具有这样的试验设备。

1.4 毕业设计选题盲目

设计选题的优劣决定了毕业论文的质量,是学生能否按时完成毕业设计的重要依据。

指导教师提前拟定并指导学生选择毕业设计题目。学生不能及时与指导教师沟通,只能望文生义,不能保证所选课题就是自己感兴趣的内容,更不能保证毕业设计的顺利完成。教师拟定题目中,也存在诸如:选题陈旧,缺乏新意,又或者:太过超前,超出了本科生的能力范围等问题,影响学生对毕业设计的兴趣。

面对教师提出的预选研究题目,很少有学生明确表达自己的意见。学生与教师在选题这个环节上缺乏充分的交流,这也是毕业设计后期失去兴趣的原因之一。

以上几个原因影响了通过毕业设计对学生科研能力培养的效果,降低了毕业设计的水平和质量。

2 培养本科生学术科研能力的几点建议

2.1 提前进入科研角色

毕业设计大多被安排在大四的下学期,此时学生面临就业、补考准备离校等事项,时间匆忙而又仓促,想要完成高质量的毕业设计是很不现实的。

按照大学课程体系的一般设置,学生从大二开始学习专业课程并接触专业方向教师。 可以在此时就开始毕业设计的准备工作。若学生找到感兴趣的研究课题,就可以与教师互相协商,确定论文题目和研究内容,提前着手文献检索,学习,并对设计方案进行论证,如此一直持续到毕业前期的时间安排更让学生有充足的时间去规划、设计和撰写论文。这样就为保证毕业设计质量提供了时间基础。

2.2 分组强化文献阅读

分组讨论学习是改进工作流程的一个显著特点。这种学习形式除了容易发现学生感兴趣的研究课题之外,更能有针对性地强化学生对基础知识,软件技能或科研文献等资料的阅读学习。强化文献阅读的分组主要有两种:基础学习小组,主要解决课堂知识掌握不牢以及基础软件使用生疏等基础知识缺乏的问题;科研讨论小组,主要学习研究课题最新动态及其主要发展方向、研究方法等科研问题。

以教师参与分组讨论阅读文献的方式推动专业兴趣和科研能力的提升。学生能了解大量文献资料,既可弥补学生基础知识技能的不足,提高其科研学术水平,又训练其科研素养,对于学生综合能力的培养非常有益。

2.3 结合教师科研课题

建议一:科研课题中的基础和重复性工作由学生去做。教师可以把更多时间用于进行课题的深入研究;学生在其毕业设计中得到的新颖想法,也能给教师带来很多启发,帮助教师打开思路。这有益于教师科研课题的顺利完成。建议二:教师可以根据学生的设计扩展科研工作。在选定了设计题目之后,指导教师可以依照题目为学生设计科研论文的撰写。在完成毕业设计的同时,也传授科研论文的方法,既可以保障毕业设计的顺利完成,又可以将结果修改完善并发表为科研论文。

2.4 改进完善考核方式

科学合理的考核制度是必不可少的。答辩考核阶段应全面考查学生在整个毕业设计工作中的学习态度、科研水平及其答辩效果,合理划分每个环节的权重。建议采用2+4+4的考核方式:工作态度占20%,论文质量占40%,答辩效果占40%。这种考核方式可促进学生平时对毕业设计的投入,确保毕业设计质量。

3 结束语

本科生毕业设计是培养和检验学生综合素养的重要环节。存在学生科研水平差,创新能力不足等突出问题。本文分析总结了造成这一现象的主要因素,针对性地提出了改进建议。实践结果表明,所提建议可使学生在科研实践中得到锻炼,利于实践创新和科研能力的培养。此类教改工作会在本科教学探索和创新教育工作中得到不断完善和提高,建立适合本科生科研素质培养途径,为构建现代教育体系提供重要支撑。

作者:薛鹏 黄全振

本科生科研能力毕业设计论文 篇2:

土木工程专业全程科研导师制培养模式

摘要:

针对土木工程专业本科生科研能力培养问题,分析了我国土木工程专业本科生科研能力培养现状与存在问题,指出建立合理的本科生科研活动指导教师制度是缓解当前本科生科研能力培养过程中

各种问题的关键,提出基于全程科研导师制的土木工程本科生科研能力培养模式,为培养土木工程专业本科生科研能力提供了新选择。

关键词:土木工程专业; 全程科研导师制; 本科生科研能力; 培养模式

10052909(2015)02003305

随着创新型国家概念的提出,如何培养造就可以担负起伟大复兴事业的创新型科技人才已成为当前我国高等教育亟需解决的重大课题之一。创新人才培养模式

被列入我国《十二五规划纲要》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020)》。

本科阶段是创新型人才培养的起步阶段,培养本科生的基础科研能力是培养创新型科技人才的基本条件[1]。没有优秀的本科生就没有优秀的研究生,也就很难培养出高层次的创新型人才。美国从20世纪60年代就已经开始重视对本科生科研能力的培养,我国也于20世纪90年代开始仿效美国将科研能力培养引入本科教育。与美国相比,尽管我国对本科生科研能力培养的起步较晚,但近年来发展迅速。

土木工程学科具有很强的工程背景,是一门理论与实践紧密结合的应用型学科。近年来,随着我国经济建设的飞速发展与城镇化、基础设施建设的稳步推进,各种新型、超大型工程建设项目不断涌现,各种新材料与新技术不断应用。工程建设行业的快速发展要求土木工程专业本科毕业生不仅要掌握传统的结构设计基本技能,还要具备一定的基础科研能力,从而应对不断涌现的工程新问题。因此,如何培养本科生的科研能力已成为当前研究型大学土木专业本科生教育面临的新挑战[2-3]。

一、我国土木工程专业本科生科研能力培养现状与存在问题

与国外相比,我国本科生科研能力培养虽然起步较晚,但发展迅速。20世

纪90年代以前,我国研究型大学本科生科研能力培养主要采取“数学建模比赛”等科研竞赛形式。90年代后,我国研究型大学在借鉴国外尤其是美国成功经验基础上,开始尝试制定各自的本科生科研能力培养计划。目前,我国已经形成以国家及高校的大学生创新实验计划为主、各种科研技能竞赛为辅的本科生科研能力培养模式[4]。然而,由于发展时间较短,制度还不完善,在本科生科研能力培养的具体实践过程中仍存在一些问题。

首先,培养经费有限、实验设备不足、科研平台短缺[5]。在我国,目前科研经费的使用主体仍是研究生。尽管部分高校设置了专门支持校级本科生科研能力培养的项目,但由于高校自身的研究经费不足,上述项目多为示范性项目,对培养本科生科研能力的实际功效有限。我国高等学校教育经费与科研经费投入逐年增加,高校在设备仪器的购置、大型仪器采购、科研平台建设等方面有所改善,然而由于本科生、研究生的扩招,高校科研用设备仪器仍面临配比不均的局面。有限的科研设备满足教师和研究生的科研活动仍捉襟见肘,更无从顾及本科生科研能力培养的需求。

由于土木工程专业的试验多为大型力学性能试验,对场地和设备的要求较高,绝大多数院校现有试验条件仅能满足正常科研与教学的需要。同时,考虑到试验安全及设备损坏风险,许多大型加载设备及高端试验装备很少会允许本科生亲自操作。因此,如何最大限度地让本科生利用科研资源是首要问题。

其次,培养对象缺乏持久的科研热情与主动性。本科生的科研活动是建立在自愿的基础上,科研活动的效果取决于学生参与科研活动的初衷及其在活动过程中的表现。目前,绝大多数参加科研活动的土木工程专业学生均以体验科学研究过程、培养自身基础科研能力为目标,在科研项目申请之初,均怀有很大的热情。然而,在项目立项后的实际运行过程中,当遇到困难得不到及时帮助或学业课程的压力过大时,很容易萌生退意甚至应付了事。尤其是土木工程专业等工科专业,学时内课程已经占据了绝大部分在校时间,假期也需要完成各种实习任务。因此,如何将本科生科研能力培养融入现有教学体系,减轻学生学习负担,进而提高本科生科研热情的持久性,是目前土木工程专业本科生科研能力培养面临的另一难题。

最后,指导教师的主动性与热情不足。与研究生相比,本科生缺少必要的科研经验及本专业的一些基础知识,因此,指导教师必须投入更多的时间和精力对其进行基础培训。然而,目前我国高校土木工程专业教师的教学与科研任务繁重,其可以用来指导本科生进行科研活动的时间十分有限。此外,尽管指导教师在指导本科生科研的过程中付出了更多的时间和精力,但教师从中获得的收益却远远不及一般教学或指导研究生完成科研项目,从而极大地影响了教师参与本科生科研活动的主动性。

事实上,科研活动本质上应是一项具有持久性特征的系统工程,是一种从无到有、从有到新的创造过程,需要系统规划和长期指导。本科生科研的主要特征之一是“协作性”,本质是在导师的指导与协助下进行的一种学习活动,而非本科生独立的科学研究。因此,与具有一定科研基础的研究生相比,本科生科研活动的成效更依赖于指导教师,本科生科研热情的持久性与导师的主动性密切相关。同时,目前我国高校中大部分科研资源均由作为项目负责人的导师支配,本科生能否像研究生一样有机会利用高校现有的科研资源也同样取决于导师。综上所述不难看出,建立合理的本科生科研活动指导教师制度是当前解决本科生科研能力培养过程中各种问题的关键。

二、全程科研导师制与土木工程专业本科生科研能力培养

按照指导时间和指导内容的差异,土木工程专业本科生导师制度大体可分为低年级德育导师制、高年级科研导师制、毕业论文摘牌导师制以及将上述三种导师制合为一体的全程导师制。从实践效果来看,全程导师制具有系统化和持续性的优势,无疑是全面培养本科生各方面能力的最佳导师制度。然而,由于全程导师制需要大量的人员和时间投入,所以国内仅有北京大学等师资力量与配套资源雄厚的高校有能力实行全程导师制度。

科研导师制是目前高校培养本科生科研能力的主要导师制度。所谓科研导师制是以科研为纽带,充分利用教师的科研资源为学生提供参与科学研究的机会,培养并提高学生科研意识和科研能力,最终提升学生的创新能力的一种导师制度[6]。目前,我国大部分高校的科研导师制主要针对高年级学生开展,以培养高年级学生的科技创新能力为主要目标。然而,科研能力培养过程是漫长积累的过程,仅在高年级实行科研导师制无疑缩短了培养时间,加大了短期内的培养难度,进而增加了导师和学生的负担,从而影响双方的积极性[7]。

全程科研导师制是一种新型的导师制度,其在科研导师制的基础上,适当延长科研导师制的培养时间,将科研导师制与低年级导师制和毕业论文摘牌导师制相结合,将课堂教学计划、实验教学计划、科研创新竞赛、本科生毕业设计等培养环节融为一体,针对不同年级学生因材施教,以培养多数学生的基础科研能力、少数精英学生的科研创新能力为目标。

与全程导师制相比,全程科研导师只需专门关注学生科研能力的培养,无需特意关注学生思想道德、学习生活等其他方面的成长,减轻了指导教师的工作负担。与科研导师制相比,由于全程科研导师制延长了学生科研能力培养时间,学生从一入学就可在导师的指导下系统地培养基本科研能力,从而减轻了短期内的培养强度,降低了导师的指导难度。同时,将科研能力的培养与日常教学、毕业论文相结合,也降低了学生的学习负担。

针对四年制土木工程专业本科生,全程导师制培养过程可分为基础培养、科研入门、实践创新以及全面完善四个阶段。

第一阶段为基础培养阶段,培养时间跨度以土木工程专业本科生第一学年为主辐射第二学年上半学期。培养目标为促使绝大多数学生了解本行业科研方向,产生科研兴趣,并具备基本的文献检索与文章排版能力。本阶段土木工程专业学生的主要学习任务为接受通识教育课程,相应的科研能力培养要结合上述通识教育课程展开。在此阶段,首先可通过入学教育、师生见面会、学院介绍以及土木工程概论课程等环节,重点培养学生的科研兴趣,让学生了解本行业的发展现状和科研领域,同时了解本专业导师各自的科研方向并在此基础上初步选定科研导师。其次,结合大学生计算机基础课程、公共选修课以及图书馆资源检索培训等环节,让学生了解图书馆资源,掌握资料文献检索和分析方法,以及基本的排版编辑技巧。

第二阶段为科研入门阶段,培养时间跨度以土木工程专业本科生第二学年为主辐射第三学年上半学期。培养目标为使绝大多数学生具备基本的科研实验能力和编程能力。本阶段土木工程专业学生的主要学习任务为通识教育课程和学科基础课程。首先,结合土木工程专业通识教育课程中的大学物理试验、普通化学实验以及学科基础课程中的力学试验课程,培养学生的基础实验操作能力和试验数据处理能力,指导学生采用Excel等基础数据处理软件处理实验数据,并养成撰写实验报告的习惯。其次,结合C语言程序设计基础、工程制图等课程,指导学生掌握基本编程语言和编程技巧。最后,组织学生参观正在进行中的科研项目实验,了解实验背景、基本流程以及实验仪器操作步骤等基本实验技能。同时,可将少部分基础能力好、有一定科研热情并具备基本科研能力的学生吸收进高年级的科技创新团队或研究生课题组,利用课余时间参与科研项目,以期更深入地了解科研项目申请及完成过程,为下一步承担和实施创新课题奠定基础,进而形成由研究生、高年级本科生和低年级本科生组成的连续型科研梯队,减轻导师指导工作负担,确保科研梯队可持续发展。

第一阶段和第二阶段为基本科研能力培养阶段。在上述两个阶段的培养过程中,全程科研导师的主要工作是引导学生在日常学习过程中有意识地逐步培养基本科研能力。经过上述两阶段的培养,绝大多数学生可以了解本行业的科技发展动向,掌握科技论文的检索方法,具备基本的科研实验能力及数据处理能力,具备基本的科研报告撰写能力和基本编程能力。与前两个阶段不同,第三和第四阶段,全程科研导师的工作是培养绝大多数学生的基础科研能力,重点工作是有针对性地通过创新实验和毕业设计环节培养少数优秀学生科研创新能力。

第三阶段为实践创新阶段,培养时间跨度以土木工程专业本科生第三学年为主辐射第四学年上半学期,培养目标为通过专业技能竞赛、专业实验课教学以及创新实验等环节培养基础科研能力。一方面,针对绝大多数学生,结合土木工程实验课程等专业课实验教学环节,夯实本科生在前两阶段掌握的基本科研能力,重点加强土木工程专业实验仪器的动手操作能力,培养发现问题、分析问题、解决问题的科学研究素养,并在该过程进一步激发学生的科研热情和科技创新意识。另一方面,选择少数成绩优秀、有科研热情并立志考研的学生组成科研团队,参与大学生创新实验。在导师的指导下,结合导师承担课题与学生研究兴趣,完成大创实验的选题、方案制定、项目申请、结题答辩等全过程。进而使学生切实了解科研项目从申请到结题的全过程,培养少数优秀学生的团队合作意识、科技创新思想、实验动手能力和科技论文撰写能力,为未来攻读研究生奠定基础。

第四阶段为全面完善阶段,培养目标为通过本科生毕业论文撰写环节,提升并完善其基础科研能力,使其独立完成资料收集、文献检索、开题报告撰写、技术路线制定、试验数据整理、毕业论文撰写以及论文答辩等整个科学研究过程。全面完善阶段的重点培养对象为有志于攻读研究生的本科生。在这一阶段的培养过程中,全程科研导师将作为优秀本科生的毕业论文指导教师。对期望攻读研究生的本科生,科研导师还可以进一步依据未来对其研究生课题的规划拟定毕业论文题目,从而让本科生提前进入研究生科研阶段,为研究生阶段培养奠定基础。同时,其他参加过大创实验并有志攻读研究生的学生,毕业论文题目可以依据其个人意愿围绕大学生创新实验内容展开。由于上述学生与科研导师有长期的科研互动,导师可以因势利导、有的放矢地根据学生参加的科研内容指导本科生毕业论文,进而使其指导的毕业论文更具可行性和科学性,有效地加强了对本科生毕业论文写作的管理,在提高指导效率的同时为本科生的就业和读研奠定了基础。

经过上述四个阶段的培养,一方面可以保证绝大多数本科生具备文献检索查询、文章撰写排版、编程、创新意识等基础科研能力,另一方面也可以培养少数优秀本科生团队合作意识、实验动手能力、科技论文撰写能力等科研创新能力。

当然,上述四个阶段的有效实施离不开辅助制度的配合。首先,必须建立合理的导师激励制度,提高教师担任全程科研导师的热情。全程科研导师制是一项长期、细致的指导工作,需要指导教师付出极大的精力,因此,必须将全程导师制与教师的业绩挂钩,将全程导师的辅导时间作为导师的教学或科研工作量,对担任全程科研导师的教师在职称评聘、校内教学科研项目申请方面给予政策倾斜,并对成绩优异做出突出贡献的导师进行奖励与表彰。其次,必须建立合理的学生奖励制度,提高学生参与科研的热情。对参与科研活动的少数优秀学生在奖学金评定、保研名额争取等方面给予一定的支持。

三、土木工程专业本科生全程科研导师制的可行性分析与探索性实践

推行土木工程专业本科生全程科研导师制的基础条件为合理的生师比。据资料统计,美国排名前十的大学平均生师比约为6.5∶1,主要采用全程导师制。而我国排名前十的大学平均生师比约为13.22∶1,全国高校生师比平均水平约为17∶1[8]。与美国高校相比,除少数高校外,我国绝大多数高校尚不具备实施全程导师制的基础条件。但与全程导师制相比,在全程科研导师制培养过程中,导师的精力投入主要集中在本科高年级阶段。在学生低年级阶段主要采取“导师引导+高年级本科生及研究生辅导”的模式,在大四阶段,则将本科生科研能力培养与毕业设计相结合。因此,全程科研导师制下导师的精力投入约为全程导师制的1/2~2/3,全程科研导师制对生师比的要求低于全程导师制,约为10∶1~13∶1。当然,考虑到学校和学科的不同,上述比例存在一定的差异,但总体而言,我国师资力量较为雄厚的大学以及一些招生规模较小大学的生师比已经接近推行全程科研导师制的基本要求。

吉林大学道桥系从2011年开始进行小范围的探索性实践,共选取3组共12名新生参与全程科研导师制的探索实践计划,目前已初显成效。在学业方面,学生在导师的引导下在低年级阶段的学业成绩进步较快,基础扎实。在科研方面,参与实践的学生普遍具备基本科研能力,对本专业目前的科研动态有一定程度的了解,绝大多数参与实践的学生均成功申请到了国家级大学生创新试验项目。此外,参与实践的学生对科研充满热情并有明确的科研规划,近四分之三的学生毕业后选择读研或出国深造。尽管由于时间有限、范围有限,上述实践尚不全面,但在一定程度上从侧面证明了土木工程专业全程科研导师制在培养本科生科研能力与科研热情方面的有效性。

四、结语

随着经济建设的发展与城镇化、基础设施建设的稳步推进,本科生科研能力培养已成为土木工程行业长远发展的重要保障。全程科研导师制可以针对不同年级、不同能力的学生因材施教,有效培养绝大多数学生基础科研能力的同时能兼顾少数精英学生的科研创新能力培养。该制度将科研能力培养与日常教学、科技活动、毕业论文撰写等环节结合,缓解了土木工程专业本科生的学习压力

,减轻了教师的科研指导负担,为培养土木工程专业本科生科研能力提供了新选择。参考文献:

[1]王睿, 代红娟, 梁艳. 本科生科研能力培养的研究[J]. 高等建筑教育, 2014,23(3):42-44.

[2]王立成. 推进专业实验室开放 培养本科生创新能力[J]. 高等建筑教育, 2011,20(5):128-131.

[3]许启铿, 张昊. 土木工程专业本科生创新意识培养[J]. 高等建筑教育, 2012,21(5):17-20.

[4]肖明葵, 李英民. 在SRTP项目中培养本科生科研能力的探讨[J]. 高等建筑教育, 2012,21(2):91-93.

[5]易丽丽. 科研平台在高校创新型人才培养中的应用[J]. 高等建筑教育, 2012,21(4):24-26.

[6]房敏. 科研导师制:提高本科毕业论文质量的必然选择[J]. 鸡西大学学报, 2012,12(7):28-30.

[7]张淑兰, 张海军. 高校本科生科研导师制实施与管理的思考[J]. 继续教育研究, 2014(8):83-85.

[8] 陈泽, 胡弼成. 生师比:人才培养质量的重要指示器[J]. 大学教育科学, 2013(3):118-124.

Focusing on how to improve the research capacity of civil engineering undergraduates, we analyzed the current situation and existing problems of research capacity training of civil engineering undergraduates. Building a reasonable tutorial system was the key point for solving the existing problems. Then we introduced a training mode based on a fully research tutorial system, which gave an efficient choice for undergraduate research capacity training.

(编辑周沫)

作者:高欣 吕丹 郑一峰

本科生科研能力毕业设计论文 篇3:

科研导师制下本科生创新能力培养模式探索

摘要:本科生科研創新能力的培养已成为高校教学改革的一个热点课题。本文针对目前本科生科研创新能力培养的现状及存在的问题,指出实施本科生科研导师制的必要性。具体分析了本科生科研导师制的特点,探讨了科研导师制下如何培养大学生的创新能力以及促进本科生科研导师制有效实施的关键要素。本科生科研导师制,作为当前适应教学改革的一种有效人才培养模式,目前已经取得显著成效,积极推广本科生科研导师制将培养更多具有较高科研能力和创新能力的高层次人才,成为我国高等教育与国际接轨的有效途径。

关键词:科研导师制;本科生;创新能力;培养模式

当前世界经济全球化的浪潮风起云涌,世界各国之间综合实力的竞争更加激烈,其中科学技术方面的竞争尤为重要。拔尖创新型人才作为国家人才队伍中的精英,他们是科学技术竞争的关键因素,在促进科技创新、社会经济发展以及提升国家竞争力等方面具有重要的作用。[1,2]当前,我国正处于科教兴国、增强自主创新能力、建设创新型国家的关键时期,急需大量的拔尖创新人才。如何培养拔尖创新人才已成为当今中国社会和高等教育研究的重要课题。[3,4]本科教育是我国高等教育的主体和基础,在本科阶段培养拔尖创新人才,增强本科生的创新能力,不仅是国家发展战略、经济和社会发展的需求,也是大学生自我发展和增强就业竞争力的现实需要。目前,国内诸多高等院校正在积极探索本科阶段拔尖创新人才的培养模式,采取多项措施提高本科生的创新能力。例如,实施本科生科研导师制就是一种极其有效的培养模式,它是把本科生导师制和科研创新项目有机地结合起来,实现学生、导师、科研三要素的有机结合,从而在本科阶段发现和培养新一代学术创新人才,丰富创新人才的培养模式。[5]

本文介绍了本科生科研导师制的特点以及实施科研导师制的一些关键要素,阐明了实施本科生科研导师制的必要性和重要性,以及在这方面的一些具体探索。实践表明,本科生科研导师制是培养创新人才的一种新型模式,提升大学生科技创新能力的有效途径,对教学和科研具有双重促进作用,非常值得广泛推广。

一、本科生创新能力的培养现状及存在的问题

提高大学生创新能力,不仅是个人发展的需要,更是实现创新型国家战略的需求。高等学校作为培养创新人才的基地和摇篮,肩负着重要的历史使命,有责任和义务去完成这个重任。然而近年来,随着高等教育的大众化,在校大学生规模迅速扩大,部分高校暴露办学条件与招生规模的矛盾,出现师资力量严重不足现象;在外部社会环境方面,我国正处于经济转型升级的关键时期,对大学生创新能力提出更高的要求。总体来看,我国大学生的创新能力还是比较低的,主要体现在以下几个方面。

(一)缺乏勇于创新的意识及欲望

我国当前的教育主要以理论教学为主,重视理论知识的掌握,导致学生盲目接受和被动记忆书本知识,在思想上易于形成重书本、轻实践的错误观念;在处理问题时缺乏批判性的思维能力及勇于探索精神。目前大学生普遍认为,科研创新需要足够的资金和资源作保障,由专业的研究团队借助一定的实验设备和相关技术,探索未知世界的本质和规律,而自己作为一名普通的大学生,没有实力去开展科研,认为科研创新和自己的课程学习没有必然的联系。这种错误的观念导致大学生普遍不重视科研创新能力培养的相关课程,并对校内外的学术科研活动漠不关心甚至有畏惧感,十分缺乏创新精神。

(二)缺乏创新的毅力

创新思维本身是一个高度复杂的逻辑思维过程,在此过程中自觉认识并确定目标,并不断根据目标的变化来调整自己的行动,克服种种困难,最终实现目标的主观能动过程。任何辉煌的成就都需要经历一番艰辛的努力,凭借顽强的毅力和坚忍不拔的精神才能实现。虽然多数大学生有创新的兴趣与热情,但在具体的科研实践中往往会出现虎头蛇尾、见异思迁的现象;尤其在研究工作遇到困难、进展不顺利时,不能持之以恒坚持下来,往往选择避开或退却,导致科研创新活动半途而废,这主要是大学生科研创新的意志品质差所致。

(三)思维敏捷但缺乏创新性思维

大学生群体年富力强,初生牛犊不怕虎,思维敏捷、活跃,但他们的创新思维能力比较弱,体现在缺乏对科学问题的深层次思考以及另辟蹊径解决科学问题的能力。通常考虑问题的思路和解决问题的技术路线千篇一律,难有新意或突破点。最明显的表现在本科毕业论文工作缺乏新意,许多毕业论文类似实验报告,仅仅是实验数据及图表的堆积或实验现象的一般性描述,缺乏对实验现象背后相关机理的分析或模型的建立。部分大学生甚至从网上收集一些材料,东抄西拼地完成自己的毕业论文,论文逻辑性差、数据不够充分,整个毕业论文书写缺乏创新性思维。

(四)创新所需的观察力不强

观察力是人们获取外界信息的一种能力,它是一种有意识、有目的、有组织的知觉能力。一个观察力很强的人,通常能从普通人认为是司空见惯、细枝末节的事情中发现奇迹。大学生在自主科研创新过程中,需要积极观察,发现问题,从中发现创新点,为创新思维打下基础。大学生在观察的深度和广度方面,普遍存在着不足。虽然有时会有很好的灵感,但这些灵感是短暂的、缺乏横向联系,最终只能是昙花一现,没有形成创新能力。因此,大学生在科学实验中,要特别关注实验中发生的各种物理现象和化学变化,尽可能从多个角度去观察、研究对象。通过大量的实验观察和数据分析,全面分析实验结果,打破已有的思维定式,才能提升自己的创新能力。

二、实施本科生科研导师制的必要性和重要性

实施本科生科研导师制,就是让学术造诣深、具有较强科研能力的高水平专业教师担任本科生科研导师,有针对性地指导本科生进行科研训练,通过与导师共同探讨实验结果的过程,逐步形成大学生的独立思考和独立分析判断能力,提高本科生的创新素质。

(三)科学选题

学生科研训练活动的课题来源于多个方面。科研导师制模式下的课题大多数情况来源于指导教师承担的科研项目,教师从这些科研项目中选取合适的小题目给学生做科研训练。指导教师要注意结合学生自身的特点及专业知识背景来选择适合本科生的题目。好的本科生创新计划课题首先应该难度适中。如果课题的难度太大,学生经过一番艰苦努力,科研工作毫无进展,这时学生对科研会产生畏惧心理,甚至有放弃的想法,严重打击了大学生的科研热情和自信心。相反,如果课题过于简单,学生不费吹灰之力就完成了,这很难让让学生真正体会到科学研究创新过程的艰辛,同时也难以培养创新过程所需的毅力。因此,科研指导老师要把握好课题的难易程度,保障课题的可执行性,要让学生经过一番努力可以完成课题,使他们品尝到成功的喜悦,从而富有成就感。

(四)建立有效的科研导师运行机制及管理机制

为了有效地实施科研导师制,必须让学生、导师和学校三方均获得效益,很有必要建立有效的科研导师制运行及管理机制。科研导师制要与教师的绩效工资相挂钩,对于指导本科生科研工作成绩优秀的导师要给奖励与表彰;并计入其相应的教学工作量。对于在科研活动中取得优异成绩的本科生在评先评优、奖学金评定等方面,给予一定的政策倾斜,增加学生科研活动的经历和业绩比重,激发本科生参与科研项目的积极性。学校要完善各项考评监督机制,加强对本科生科研导师的过程管理和考核,营造大学生创新能力的培养环境,建立自由开放的学术环境和氛围,为科技创新、寻求学术真理提供保障。

六、科研导师制下大学生创新能力培养的实践与成效

本人自2007年开始指导本科生从事以科研项目为依托的本科毕业论文工作和创新研究课题,论文的选题来自本人主持的国家自然科学金、江苏省自然科学基金、回国留学人员科研启动基金、江苏省“六大人才高峰”高层次人才选拔培养项目以及南京大学固体微结构物理国家重点实验室开放课题,至今已指导了12届本科毕业生,总计50人。1/3本科生毕业后直接到美国和欧洲留学,1/3本科生毕业后在国内高等院校和研究所继续攻读研究生。自2008以来,以本科生参与科研项目的研究工作为基础发表了28篇学术研究论文(其中8篇中文),20篇SCI为论文。本人指导的2013年南京大学大学生创新训练计划项目-BiFeO3多铁性纳米岛结构制备、多铁性能调控及铁性畴研究(项目组成员:梁爽、李淑义、刘子东、朱瑛莺),结题成绩被评为优秀(证书编号:XY1310284110)。四位同学中有两位毕业后直接赴美国留学,另两位同学被保送到南京大学读研究生,直接入选微结构国家实验室研究生实验班。本人指导的南京大学物理学院2006级杭启明同学的本科生毕业论文(题目:钙钛矿结构多铁性材料的制备与表征)曾获得南京大学优秀毕业论文二等奖。南京大学匡亚明学院的2011级梁笠智同学自本科三年级上学期就在本人的课题组参与科研工作,从事模板法制备钙钛矿锰氧化物纳米结构及微结构表征工作,一直持续到本科毕业。在参加科研项目两年的工作中,该同学发表了SCI论文6篇,其中第一作者SCI论文2篇,本科毕业后直接赴美国留学。最近,本人已经申请到江苏省高等教育教改研究课题(编号2017JSJG086)及南京大学本科生教学改革项目(编号201612B5)研究课题,已有多位学生主动联系笔者,要求到本人的课题组从事以科研项目为依托的本科毕业论文工作。通过近十年来指导物理学方向本科生从事科技创新活动的实践探索来看,把科研项目的研究内容纳入到本科生的毕业论文及创新研究计划课题中,不仅确保本科生有足够的研究经费开展科技创新活动,而且为他们的创新活动提供一个崭新的学术平台,以此有效推动本科生创造思维的发展和创新能力的提高。

七、结语

提升本科生的科研素质和创新能力是髙校素质教育的工作核心。本科生积极参与科研活动是培养其创新能力的一条有效途径。本文探讨了科研导师制下如何培养大学生的创新能力,指出有效实施本科生科研导师制的关键要素。本科生科研导师制的实施,为大学生参加科研及其个性化的发展提供了更多的可能和空间,以导师的科研项目为纽带,以学生的科研兴趣为基础,实现学生、导师、科研三要素的有機结合,从而充分发挥大学生在科研活动中的自主性,激发了他们参与科研活动的兴趣,增强其创新思维能力。作为适应当前教学改革的一种新型人才培养模式,本科生科研导师制在高校值得大力推广。

参考文献:

[1]李元元.不断推进本科教育创新,培养高素质创新人才[J].高教探索,2003,(2):28-30.

[2]刘恩元.本科生导师制的有效运行机制探索[J].中国成人教育,2010,(21):90-92.

[3]黄锁义,李容,潘乔丹,等.本科生导师制下大学生科研创新能力培养的研究与实践[J].高教论坛,2011,(2):22-23.

[4]卢芳国,陈邻利,高强.依托大学生创新课题选题培养学生创新能力的实践与思考[J].高教论坛,2014,(10):5-6.

[5]张淑兰,张海军.高校本科生科研导师制实施与管理的思考[J].继续教育研究,2014,(8):83-85.

作者:陈嘉艳 黄晓林 周舜华 朱信华

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