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浅议大学生科研能力培养

2012-03-31罗明璋王军民

关键词:课题思维能力大学生

罗明璋 王军民

(长江大学电子信息学院,湖北荆州434023)

浅议大学生科研能力培养

罗明璋 王军民

(长江大学电子信息学院,湖北荆州434023)

培养大学生的科研创新能力是高等教育的一项重要内容。目前大学本科生普遍存在创新意识缺乏和科研思维能力不足,应从培养大学生科研思维能力,帮助学生进行科研选题以及指导学生完成科研成果等方面培养学生科研能力。

科研创新;高等教育;科研思维能力

科研思维能力不同于学习能力。学习能力指的是获取知识的能力。对学习者来说,学习是输入的过程。科研思维能力是指在对所学知识消化吸收的基础上,根据课题所要达到的目的,驾驭所掌握的知识与课题之间的联系,并用所掌握的知识作用于研究对象的能力。对科学研究者来说,科研是处理和输出的过程。

大学生在进行科研活动时,尤其是理工科的学生,需要提出设想,设定条件,然后进行实验,不断地验证设想,从中寻求规律,发现新动向,在此基础上再不断地进行新的实验,以获得更多有效的数据,进行更为精确的验证。这和中学期间获得知识的途径不同,需要在严密的逻辑下层层推进,每个条件的设定,每个数据的选择,每个问题的推演,都需要在科研思维的指导下进行。这些训练是对科研思维和科研能力的双重锻造,科研能力在科研思维的指引下不断提升,科研能力的提升又进一步令科研思维更丰满严密。

一、科研思维的培养

传统的教学方式注重教学内容的多而详,强调由外而内的灌输,而不求内容的新而精,忽视对学生由内到外的激励,使学生疲于接受而不暇独立思考,忙于记忆而短于创造,这样很容易导致在实际工作中缺乏应变能力和创新能力。在日常教学过程中,老师们要突破教师中心、教材中心、教堂中心的模式,让学生走进实验室,走进社会,走进科研机构,鼓励学生主持或参与科研项目,发挥学生的主观能动性。同时,老师要帮助学生建立资源共享的渠道,畅通信息来源,打通学校壁垒,建立不同学校之间的信息沟通渠道,邀请较高科研机构的老师来对学生进行相关专业知识的传授。

学生参与老师的科研课题和野外调查活动,是科研思维能力培养的最佳途径。经常性的科研活动与基础训练可通过课内和课外两种途径进行,而且应该以课外为主。譬如:听取校内外专家的学术报告;参加校内或校际的学术讨论活动;参加学生学术性社团或研究会的学术研究活动;根据学生各自的兴趣和爱好,进行独立的研究活动,包括撰写论文与科技发明活动;利用假期及业余时间开展社会实践活动;参与老师的科研课题和野外调查活动;组织团队申报国家及学校的创新科研项目。

笔者所在的实验室长期拥有一支由10名左右本科生组成的科研助理队伍,我们根据学生的年级、专业及特长,分配给其不同的工作。譬如,对低年级的学生,我们大多安排一些查阅文献档案、调查访问、发放问卷等任务,以培养学生搜集资料和发现问题的能力;对高年级的学生,则安排他们承担实验观察、实验测试等需要结合专业知识进行实践的任务,以提高他们的实践动手能力,培养他们分析问题的能力;对于能力比较突出的学生,则将课题中的部分内容分解成子课题让其实施,以培养学生独立解决问题的能力。近三年来,在上述模式下,本实验室学生协助老师共完成973课题1项、国家自然科学基金项目3项、横向课题10余项,独立完成的子课题积淀的成果获全国、省级奖项达10余项。其中,一项名为“多功能声波仪”的成果从2008年在湖北省第五届“挑战杯”创业计划竞赛中获奖以来,经过学生团队的不懈努力,系统功能及指标不断完善,先后以不同的成果形式在2009年、2010年、2011年获得了湖北省的奖项,先后有20多名同学参加了该项目的研究。目前,由“多功能声波仪”演变的两个产品已经成熟,并在工程物探领域得以应用。

二、科研选题选择及成果展示

在帮助学生选择科研题目时,要充分考虑学生的个体差异,包括理论知识结构、科研意识和科研思维能力发展的水平。

课题任务要明确。课题必须有明确而集中的研究范围和对象,问题范围太大,任务不明确,不宜作为研究课题。一项研究课题不可能面面俱到,必须考虑研究背景,缩小研究范围,把握好研究角度,找准研究题眼。一个本科生通常视野有限,大而泛的课题往往让他们无所适从。就工科类的课题来说,因为不同的指标及技术要求,其实现难易程度差别很大。因此,对于要求本科生参与的科研选题,其指标及技术要求一定要明确。

经常和学生讨论并共同确定研究思路和方法。一个课题特别是综合性课题,往往具有一定的深度和广度,必须准确找出最为基本的关系,找到研究的切入口,使研究思路变得清晰且可操作。以名为“温度测量系统”的课题为例,其实现机理可以利用敏感器件的热胀冷缩程度来量化,也可以利用敏感器件随温度的变化其阻值发生变化来体现,也能利用温度对红外线的传播特性的影响来确定;就其提供给用户的测量结果而言,可以是简单的指针指示,可以是数码管的数字显示,也可以是通过网络在电脑用户终端屏幕显示;就其测量精度而言,在大多数工业生产环节中,温度误差范围控制在10℃左右已经足够,在医学领域的人体温度测量精确度在0.1℃才能满足要求,但在基因培育等特殊领域,温度控制的误差要求达到0.001℃及以下。如果不让学生明确课题基本思路和方法,其实现结果将无法期待。

科研成果的展示是科学研究的重要组成部分,是科研工作的沉淀与升华。学生的科研课题完成后,导师有义务帮助学生完成对成果的展示,其主要形式包括:调查研究报告、学术研究论文、出版的课题研究专著,与研究有关的实物(尤其是实验性的成果)、规划、策划及论证书,其他有关资料如专利、采纳证明等。

学生在科研活动的过程中,大多注重局部功能的实现,往往容易忽视深层的原理和机制。而在撰写科研报告、学术论文,申请专利和对实验结果整理的过程中,必然会涉及到对原理的进一步审视和研磨,其过程本身就是一种更深层次的学习,对于学生理论功底的提升大有裨益。另外,科研报告和论文的撰写需要科学的态度,这对学生养成严谨求实的科学作风有积极的意义。在指导学生完成学术论文的过程中,能帮助学生解决在工程实践中无法克服的毛病。

人才的培养要体现知识、能力和素质协调发展的原则,要特别强调创新思维、创新方法和创新能力的培养。[1]让本科生早期介入科学研究,使他们了解知识创新的过程,对于高等教育来说,至关重要。但是培养大学生的科研能力不能一蹴而就,需要持久、系统、深入地进行训练。笔者结合自身教学和科研感受,从培养大学生的创新思维能力,帮助大学生进行科研选题和科研成果展示等方面提出上述看法,希望能为正在指导学生进行科研创新活动的同行及从事高等教育研究的专家提供一些参考。

[1]教育部高教司理工处.高等学校理工科本科指导性专业规范研制要求[Z].2007.

Rustic opinion on the cultivation of the research quality of college students

LUO Ming-Zhang,WANG Jun-ming (School of Electronic Information,Yangtze University,Jingzhou Hubei 434023)

It is a major task of higher education to cultivate the research and innovation capacities of college students.Currently,college undergraduates are in lack of the innovation awareness and the capacities of scientific research.Therefore,the goal of cultivating the research capacities of college students could be achieved through cultivating their capacities of scientific thinking,helping them how to select research topics and achieve researching results and so on.

research and innovation;higher education;capacities of scientific research

G642.0

A

1673-1395(2012)05-0136-02

2012-03-02

国家自然科学基金项目(40727001;40774073);国家“973”规划项目(2007CB209607)

罗明璋(1978-),男,湖北天门人,讲师,博士,主要从事地球物理仪器、信号处理研究。

责任编辑 韩玺吾 E-mail:shekeban@163.com

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