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科研能力的定义有很多种,本文所说的科研能力主要是指发现问题、分析问题、解决问题或在分析问题时,有所发明有所创造的能力。发现、分析、解决问题,每一个环节都需要信息的支持,没有适宜的信息,发现不了问题,也无从分析与解决。科研能力的体现必定要有一定的科研活动的支持,科研活动是一种运用科学知识进行探索、研究或者创造的过程,是学生运用科学知识于研究实践的重要形式,也是培养学生实践能力的有效措施。高校学生是国家未来的中流砥柱,他们的科研创新能力将对国家的整体实力产生重要的影响。因此,加强学生科研创新能力的培养目前已成为高校教育的重点目标之一。
一、加强大学生科研创新能力的必要性。
21世纪是知识经济的时代,高校作为国家创新体系的重要组成部分,肩负着科教兴国和人才强国的双重使命。只有加强素质教育,提高大学生的综合素质,培养具有创新精神和创新能力的高素质人才,才能实现科教兴国和人才兴国的战略目标,才能适应当前经济、科技发展的需求。
现阶段,由于高校专业划分过细,学生所学知识结构较为单一,相关学科知识的掌握并不平衡,再加上传统的教育模式,多数学生习惯于现有书本知识的学习,满足于记忆和重复,并且受专业口径狭窄的限制,接触的交叉学科的知识并不多,造成知识深度、广度和精度明显不足,知识结构不够完善,不能满足科技和社会发展的需要。这就要求教师从以往“单向式”、“填鸭式”的教学方法向“双向式”、“启发式”的教学方法转变;在教学内容上,教师不仅要教给学生知识,而且要教给学生掌握知识的方法,培养学生“求异性”和“发散性”的思维,使学生从繁重的系统化知识学习困境中摆脱出来。
学生通过参与一定的科研活动,可以弥补其知识结构单一的不足。学生要解决问题,不仅要有相关的专业知识作为基础,还要有其他学科知识作为支撑,这就要求学生对其他学科的相关知识有所涉猎。通过参与科研活动,学生可以提高提出问题、分析问题、解决问题的能力,其本身就是一个创新素质培养的过程,因此学生参与科研活动对其创新素质的形成具有重要意义。
二、当前我院大学生科研创新活动取得的成效和存在的主要问题。
我院多年来一直开展大学生科技文化节、职业生涯设计,鼓励并支持学生参加省市乃至国家级的比赛等活动,激发了部分学生的科研创新能力,有一定的成效,虽然部分学生的小发明、小创造获得了国家专利,但对于学生科研创新能力的培养还存在一些问题。这些问题是多方面的。一是学生科研体制、机制还不完善,学生科研活动的计划性、持久性差,没有实现学风建设与科研平台的有机结合。二是教学计划难以营造鼓励大学生积极进行科研的氛围,也造成了大学生参与科研创新活动的时间不足。三是指导力量不足。虽然科研活动的主体是学生,但是这项活动的开展离不开教师的指导。就目前情况来看,我院教师仍存在着创新意识不强、实践能力薄弱的状况,加之教学任务繁重,很难对大学生科研进行高质量的指导。四是科研载体有限。学生目前的科研创新活动主要由团委以“课余活动”的形式开展,只是作为第二课堂的一部分,学校里真正和科研主题有关的社团很少。即使各种学生社团、协会和学生会相关部门的活动搞得轰轰烈烈,也都缺少学术气氛,科技含量不高。
三、科研能力的具体要求。
科研能力是进行科研活动所必需的一些能力的有机结合。科研活动往往需要经历提出问题—查阅资料—方案论证—实践操作—总结答辩等步骤。由于科研活动涉及的领域非常广泛,故而构成科研能力的因素也是多方面的。学生的科研能力主要表现为发现问题与提出问题的能力、查阅资料的能力、社会调查能力、实践动手能力、归纳总结并撰写科研论文的能力等。
首先,要善于发现问题和提出问题。发现问题是科学研究中最重要的一环,当问题被发现或提出后,人们能够更敏锐地感受和察觉到与该问题相关的信息。因此,正确地发现问题能够使人的注意力具有明显的指向性和选择性,对问题的持久性思考具有一定的激励功能。
其次,要查阅相关资料获取有效的信息。信息是科学研究中最重要的资源。开展科研活动,首先必须掌握关于研究对象的大量信息,只有这样,才能避免重复研究,并使自己的科研活动能够有一个较高的起点。
再次,要深入分析思考,采用科学合理的实践操作。
最后,归纳总结并准确表达科研成果。科研活动最终是以一定的成果形式表现出来的,或是新思想、新技术,或是发明专利与新方法等。这些成果都需要通过文字或符号表达出来,因此,从事科研活动必须具备总结和撰写科研论文的能力。
四、提高大学生科研创新能力的策略。
1.健全组织机构,完善组织管理体系。
2.学生自身兴趣的培养。
3.加强指导教师队伍建设。
4.增加实践性教学环节。
5.注重团队协作精神的培养。
五、结语
科研活动可以使学生产生强烈的创新动机,保证科研活动经常化、制度化和科学化才能充分发挥学生的创新潜力,释放创新激情。教师应该积极启发学生的科研创新思维,提高科研创新能力,真正实现教学相长。
参考文献:
[1]秦燕娟.普通高等学校科研管理的问题与对策研究[j].长沙:湖南师范大学,2006,(8):22-28.
关键词:新建本科院校;大学生;科研能力;培养;提升
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)40-0117-03
人才培养是高校首当其冲的社会职能。21世纪高等教育的主要任务是为知识创新、技术创新提供智力支持和人力资源支持[1]。在当前我国正在努力建设创新型社会的征程中,高校必将肩负着更多的使命,着力培养大学生创新精神已逐渐成为高校深化教育改革的核心课题。新建本科院校是我国高等院校的重要组成部分,其总体上定义为教学型大学,但以应用型人才为主要培养目标。应用型人才的培养势必对学生的创新能力有着较高的要求,而提高大学生的科研能力则是培养其创新精神的主要途径。大学生科研水平的高低已逐渐成为衡量新建本科高校综合实力和人才培养质量的主要标志。因此,本着创新人才培养这一目的,本文以新建本科院校为例,针对大学生科研能力培养的必要性、学生科研现状及科研能力培养提升策略等问题进行了探讨研究。
一、大学生科研能力培养的必要性
1.创新教育的需要。“创新”是指能人们为了发展的需要,运用已知的信息,不断突破常规,发现或产生某种新颖、独特的有社会价值或个人价值的新事物、新思想的活动。创新教育是培养学生在学习过程中,以现有知识为基础,结合当前实践,大胆探究,积极提出新观点、新思路、新方法的学习活动。而科学研究本质上就是一个创新过程,科研活动是创新教育的主要载体,通过参与科研活动,可有效培养大学生的创新意识和创新思维,提升大学生的创新技能。所以,科研能力是创新人才的基本素质,大学生科研能力的提高是高校有效提升创新教育水平的重要前提。
2.衔接本科教育和研究生教育的需要。当前很多新建本科院校对于大学生的培养和考核,基本以课堂授课和课程考试为主,在学生科研素质培养及创新思维考核上未有深入体现,而研究生的成绩考核方式则比较多元化,且主要以科研成绩和的考核方式为主。本科教育和研究生教育的这种差异,使得很多新建本科院校的毕业生读研后的科研能力后劲不足。因此,新建本科院校加强对大学生科研能力的训练与培养,使其掌握基本的科研方法及思路,可使得本科生教育与研究生教育更好地接轨。
3.本科教学改革的需要。高校的教学过程主要由理论教学和实践教学两部分构成。目前多数新建本科院校的教学过程仍然是重理论、轻实践。但随着高校本科教学改革的推进,学生会拥有更多实践操作的机会,实践教学的比重增加,也必然要求大学生具备相应的科研能力与科研素质。
二、新建本科院校大学生科研能力现状及原因分析
2007年,教育部《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》中指出,要“推进人才培养模式和机制改革,着力培养学生创新精神和创新能力”,要“创造条件组织学生积极开展社会调查、社会实践活动、参与科学研究,进行创新性实验和实践,提升学生创新精神和创新能力”。根据教育部的意见,各新建本科院校开始重视在人才培养中鼓励学生参与科研,许多大学生参加了诸如全国“挑战杯”科技作品赛和中国大学生实用科技发明大奖赛等一些科技竞赛活动,部分学生的科研意识已经得到激发,科技创新能力有了很大程度提高,但高校尤其是新建本科院校学生的科技工作仍需大力推进。
(一)新建本科院校大学生科研水平现状分析
1.大学生科研有了一定进步,但总体上尚处于起步阶段。近年来一些新建本科院校设立了学生专项科研经费,用于资助大学生创新性学习、大学生科研训练计划(SRTP)等科研项目,学生科研有所起步,但尚未进入正常轨道,无论是项目申报数量、参与人数、研究成果质量,还是学校经费投入、学校研究管理等均与全国高水平大学存在较大的差距,处于起步阶段。
2.大多数学生科研意识淡薄,科研素质不高。新建本科院校中有相当数量的教师长久以来持有“教学型大学无需搞科研”的思想,也很少在课堂上向学生灌输科研思想,致使很多学生不清楚何为科研、为何做科研,将科研认为是老师的事情,自己只需做好课堂学习,从而始终无法意识到科研也是大学学习过程的重要环节这一客观事实。此外,由于课程设置的缺陷以及针对性学术讲座的缺乏等一些原因使得学生的科研活动往往具有自发性和盲目性,科研方向和目标不明确,缺乏系统性的训练培养,学生的科研能力与意识不足。
3.大学生科研成果总体质量不高,与实际应用脱节现象明显。在新建本科院校中,由于科研条件、学生素质与学校管理等因素的存在,实际上,一些参与科学研究的学生从立项到结题的过程中,热情逐渐递减,经常会造成项目延期结题或无法结题。此外,大多数学生科研项目成果无法得到有效推广和应用,在一定程度上也会对学生的科研积极性产生负面影响。
(二)新建本科院校大学生科研水平现状原因分析
学生科研是高校教学的有机组成部分,体现了高校教学特征,当前新建本科院校学生科研意识淡薄、科研能力较弱可从三方面寻找其原因。
1.学校方面。(1)软硬件条件不足,使得学生丧失了一些参加实践的机会。(2)学校对于学生科研宣传力度不够,没有引起学生广泛关注。(3)学校对学生科研管理松散,没有形成包含目标管理体系、工作运行机制、引导激励机制等多级机制在内的成熟管理制度。(4)新建本科院校在人才培养方案、课程体系建设上尚有待完善之处,无法有效地刺激学生的科研积极性。
上述原因其根本的问题在于新建本科院校自身科研氛围不浓厚,无法影响学生自主进行科研活动。
2.教师方面。新建本科院校中有相当数量的教师在教学过程中未能很好地营造学术气氛,或者无法将自身的科研成果或思想贯穿在教学过程中,甚至有少数教师陷入了教学型大学无需做科研的误区,未能激发学生科研兴趣及引导学生科研。
3.学生方面。学生科研素质不足及在社会上一些拜金主义、追星热等不良价值观的影响下,大学生很难静心下来关注科学研究,对科技的热情与追求明显不足。
三、新建本科院校大学生科研能力培养和提升的策略
1.加快教学改革,修订教学计划,调整课程设置。本科教育是现代高等教育的基础,在强调素质教育和创新教育的今天,包括新建本科院校在内的高校本科教育需要为每一个学生的研究素养打下一个坚实的基础。因此,对于新建本科院校而言,响应国家号召,适应时代需求,进一步加快教学改革与人才培养方案势在必行。要加强大学生科研能力的培养,首先要对传统的“重理论教学,轻实践教学”的教学模式进行调整,在课程设置上要适当增加实验和实践课程的比重,把社会调查、实践学习纳入教学计划;其次要在课程设置和人才培养方案中增加“学生科研训练”模块,并可按照“分年级、分层次”模式操作,对大一年级,可在下学期开设文献检索课程,提高学生获取信息的能力,对于大二、大三年级,可开设“科研方法”必修课,同时可开设“科研思维”、“学术论文撰写”等选修课,而对于大四年级,可在上学期开设一些专题研究课程,例如湖南文理学院地理科学专业大四年级上学期开设了“环洞庭湖区域发展专题研究”课程,系统地向大家讲授相关研究理念、技术与成果,有效地加深了大家对科学研究的理解。通过课程调整与这种有层次性、针对性的科研课堂学习训练。可逐步加深大学生对科学研究的认识,并促进其科学素养的培养。
2.加大宣传力度,多种措施营造浓厚科研氛围。作者在对所任教学校的不同年级的学生对学生科研的认识与理解进行调研时发现,由于宣传不力的原因,相当部分同学对学生科研不熟悉,不清楚如何开展科研、如何申请学生科研项目,故而科研兴趣不高涨。本文认为通过下列一些措施,加大学生科研宣传力度,营造浓厚科研气氛让大学生意识到学生科研与上课考试同样重要,对于激发其科研兴趣与提升其研究能力是大有裨益的。(1)定期举办学术讲座。学术讲座具有开阔视野,启发思路,激发学生科研兴趣的作用。相对于专业教师,大学生参加学术交流或者聆听学术报告的机会要少很多,因此新建本科院校在培育学生科研兴趣的过程中,除了需要开设一些相关课程外,通过定期举办学术讲座或开设博士论坛的形式,邀请国内外专家学者作学术报告,让学生了解国内外前沿科学成果。(2)定期举办大学生科技文化节,交流展示学生科技作品,引导更多学生参与科研。(3)宣传表彰大学生科研明星,让更多的大学生在身边找到学生科研的楷模,让科研在学生的学习生活中得到充分的尊重。(4)成立大学生科技协会,建立大学生自己的科技组织,通过经验交流与社团活动组织的形式,让更多的大学生认识科研,尝试科研。
3.加大资助力度,完善学生科研管理体制。目前普通高校中设立的学生科研项目类别较少,多以社团形式管理,资助力度较小,由此带来的后果之一就是项目资助率和结题率双低。要改变着这种情形,除了拓宽资助项目类型外,尚需提高资助力度,若在经费确实紧张的情形下,可将每年度贫困生津贴的一部分以项目科研经费的形式资助贫困生开展学生科研,不失为一次有意义的双赢探索。当前多数新建本科院校的学生科研尚未纳入学校科技管理体系中,学生科研项目的申报、结题、奖励等环节均亟待完善。完善学生科研管理体制,需从如下两方面入手:一要建立合理的激励机制。为鼓励更多的学生参与科研,学校可对参与科研创新训练的学生给予一定的学分奖励,对取得突出成绩者则应给予物质和精神奖励,学生的科技成果也可作为评定奖学金的一项重要参考指标;二要成立学生科研管理机构,由学生工作部负责管理,该机构负责组织学生科研项目申报与评审、中期检查与结题验收及科研服务等工作。
4.加强学校实验室及野外科研基地建设。学校要加大实验室建设力度,有经费的校级或省级重点实验室还可设立部分开放基金,资助部分学生科研项目。此外,有条件的学校还可建立野外科研基地、科技成果转化基地等平台,供学生开展科学研究或为其提供科技实践、科技信息咨询等服务,帮助大学生提升科研能力。
5.建立导师制,充分发挥老师的传帮带作用。老师是大学中和学生接触最多的一个群体,老师的创新思想和科学素养极易影响到学生,老师在培养和提升学生科研能力方面扮演着关键角色。教师应在课堂内外着重进行学生创新思维的训练和培养,包括运用最新科研成果充实教学;启发学生主动学习和探究,培养其文献检索能力;鼓励学生质疑与创新,引导学生关注、了解学科前沿动态,帮助学生掌握正确的学习和思维方法;在课程考核方式上更加多元化,采取分组讨论、提交研习报告、科技作品等多种形式,把考试和培养综合能力紧密结合起来。此外,要更好地发挥老师对学生科研的传帮带作用,途径之一就是鼓励学生参与教师自身的科研项目研究,通过建立导师制的模式,教师可以实现对学生一对一或一对几的高效帮扶作用。在此过程中,导师可就如何选取课题、收集文献资料、确定科学命题、设计技术路线、撰写学术论文等环节进行详细讲解,通过对学生科研进度进行定期检查、实行例会制度等途径对学生科研进行全程指导,学生在参与老师项目研究的过程中,也有了更多的实践操作机会,更贴近科研一线,对科研的理解也不仅仅局限在课堂上的听说环节中,而有了更深刻的感受。
四、结束语
科学研究是实现科技创新的必然途径,大学生科研创新能力培养和提升是一项旨在培养大学生基本科研素质的实践性教学环节,对新建本科院校而言有着重要意义。但是,我们需要清醒地认识到大学生科研能力的培养和提升是一项系统工程,新建本科院校只有在重教、重应用的同时,通过多种渠道和途径培养学生的科研能力,采取积极措施,才能真正培养具有高度创新意识的复合型人才。本文以新建本科院校为例,对大学生科研能力培养的必要性及科研现状进行了阐述,并重点探讨了其科研能力培养和提升的方法策略,对国内相关高校应具有一定的参考价值,但必定还有一些不成熟待完善之处需在今后的教学实践中进一步改进。
关键词:教学改革;课外科研活动;创新人才
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)46-0201-03
步入21世纪,一些科研机构及用人单位对生命科学人才的综合素质提出了越来越高的要求,培养创新型的高素质人才已经成为现今高校本科教学的首要任务。想要培养生物专业本科生的理论联系实际能力、自主探索能力、科研创新能力和独立实践能力,提高综合实验素质,就需要加强对在校大学生通过利用课余时间开展科技活动,进行科研训练,探索提高本科生创新素质的有效途径。课外科研活动中对学生各种能力的培养对大学生的综合素质提高有很大的重要性。首先,课外科研有利于培养大学生的创新能力和科研兴趣[1]。只有在不断的实践经验中才能建立起学生的科研创新能力,才能创造新知识。学生参与课外科研活动的同时,可以主动或者被动地了解许多生活中的科普常识和科学知识,从而对科学研究产生浓厚兴趣。课外科研还有利于学生接触多学科领域的前沿研究动态,扩大学生的知识面和视野。课外科研过程中,训练学生独立查阅文献资料和独立思考的能力,不但有利于他们获得感性知识,还能把学生学习的主动性和积极性充分调动起来。实践表明,课外科研活动能激发学生对科学研究的兴趣,正确地引导学生观察问题、分析问题并进行探索,这是培养学生创新意识的重要方法。其次,学生在进行课外科研的过程中还能培养自己对科学严肃认真的态度和勇于献身的科研作风,培养一丝不苟、有条不紊、实事求是的好习惯,提高对事物的理解能力和分析能力,有利于提高自身的科研素质和综合实验技能。另外,课外科研活动还有利于培养和加强学生的团结协作精神。团结协作精神是科研必需的基本素质,团队合作也是科研队伍必不可少的。[1]在课外科研活动中,可以充分培养和加强学生们互相帮助、团结友爱、商讨、合作的精神。由于一项科研任务必须依靠众人的智慧和集体的力量才能顺利完成,在共同奋斗的过程中既增进了学生之间的交流,也促使其团结奋斗,共担风险,荣辱与共,从而逐步形成学生乐于与人合作的精神和能力。现参考国内高校的课外科研的实施办法,取得的成效,对课外科研的具体实施办法进行说明。
一、理论课的完善
课外科研虽然是在课堂之外来完成的,但是和课堂教学还是不可分割的。理论课对学生的兴趣培养是直接的,很多课程教师讲授的内容索然无味,学生自然提不起兴趣。理论课的内容不局限于理论知识,一些与生活或者社会热点问题相关的内容或科普知识也可以作为讲授的内容[2],例如,三聚氰胺奶粉事件后,如何快速检测三聚氰胺的生物学方法建立;“地沟油”等回流餐桌是一件令人伤透脑筋的事情,如何找到解决办法,进行循环利用,变废为宝等等。把这些热点问题结合科学理论进行讲授,学生的学习兴趣也就带动起来了。教师在授课过程中可以充分利用网络和多媒体设施,例如,授课过程可以将“现代生物化学”和“分子生物学”相互融合,现今对生命科学的研究完全进入了分子细胞水平,相关的新理论、新技术、新工艺层出不穷,在讲授“生物化学基本实验技术与方法”的时候可以用网络和多媒体设施,演示给学生,这样更加直观和容易理解。
二、实验课程的配合
实验课程的教学可以从让学生先看清实验室的规模、规则、了解仪器的摆放位置;掌握仪器的型号、用途、使用时的注意事项;认识新仪器,这些仪器的使用导师要示范操作,并详细讲解。教师可以对生物学不同专业领域的仪器可以进行分类讲解,这样有利于学生对某些专业兴趣的提高。在传统的验证性实验的基础上,每门课程的实验课中设立1~2个综合性的大试验,在内容上安排综合多项实验内容或运用多种实验方法的实验。要求学生从查阅文献资料开始,应用所学的理论和实验技术拟定方案,列出实验需要用到的仪器和药品,这种实验有利于培养学生初步的科研思维、科研能力和创作精神,在学生掌握了基本的操作技能后,安排这种综合性的大试验,可以使学生把所学知识和技能综合地运用。举例说明,浙江大学生命科学院的本科教学日历中专门设立短学期,进行发酵工程、基因工程、细胞工程等实验课程的专门训练,并为必修课程,每门课程为3学分,单独设立考核制度。实验课程也给予学生一个宽松和谐的良好实验环境,让学生在实验室通过研究课题的训练实践,能在各方面得到锻炼,不断提高自己的创新研究能力,并在实践过程中逐渐培养并形成良好的实验素质。
三、改革管理体制,实行实验室开放管理制度
在新课程体系的要求下,学生除了在预定的学时内完成基本的实验课内容,往往还需要课余时间继续进行研究性实验。这就要求学校改革旧的管理体制,实行实验室新的管理制度,例如部分实验室的定时开放和实验室部分设备的完全开放制度。具体改革方案可以参考很多学校的实验室管理制度。例如,杭州师范大学科技园的大型仪器公共服务平台的管理体系,仪器公共服务平台的高精仪器放在独立的区域,由专人管理,定时为课题需要的学生做培训并开放;仪器公共服务平台的部分常用设备,如超净工作台、高压灭菌锅、恒温摇床、光照培养箱、制冰机等操作步骤简单的设备,学生容易掌握且仪器不易损坏,可以实现完全开放管理,让学生任何时候在自觉做好登记的情况下可以自由使用,或者让经常使用的研究生或者在勤工助学岗位的学生负责临时管理。
浙江大学紫金港校区生物实验教学中心大楼设立了大学生课外科研训练平台——综合创新开放实验室[3]。综合创新开放实验室是为了支持学生利用课余时间积极参加科研实践活动而设立的,全年接受具备一定基础和专业知识的本科生提出涉及生命学科方面的各类科研训练实践(课题)项目申请,如:国家大学生创新训练计划项目,省大学生科技创新项目,大学生科研训练计划(SRTP)项目,本科毕业论文和自主设计研究型小课题等。而且,只要是具备一定基础和专业知识的本科生,只要带着自己设计的课题或已申请到的课题,便可向综合创新开放实验室提出申请。实验室和设备的开放使用,方便学生完成简单的基础性实验项目,又能根据自己的需要利用周末和假期等课余时间开展课题研究,切实做到按学生的个性特点进行培养。与此同时为了加强管理,需要制定和完善实验室开放的各项规章制度和管理办法。浙江大学生物中心实验室全年开放(包括寒暑假和节假日),实行以同学自我管理为主,老师监管为辅的模式进行管理。因此,为了保证实验室的安全正常运行,实验室制定了严格的管理制度:“实验室申请制度”、“实验室安全准入制度”、“实验室内部管理制度”以及“实验室安全教育培训制度”等。自2010年浙江大学生物实验教学中心实验室开放以来,接受同学们的科研训练课题项目,先后为“国际基因工程机械大赛(iGEM)竞赛项目”、“国家大学生创新训练计划项目”、“省大学生科技创新活动项目”、“大学生科研训练计划(SRTP)项目”、“校级科研实践项目(NSEP)”,其中有的项目取得了校级奖和在国际大赛中获奖:2010年“国际基因工程机械大赛(iGEM)”竞赛研究项目——首次参加在美国麻省理工学院主办的国际基因工程机械大赛获金牌;2011年“浙江大学第六期NSEP”项目——获校一等奖;2011年“国际基因工程机械大赛(iGEM)”竞赛研究项目——参加在香港科技大学举办的2011国际基因工程机械大赛(iGEM)亚洲区预赛中荣获亚洲赛区总冠军,在美国麻省理工学院主办的世界总决赛中荣获第三名,同时还取得了Best New Application单项奖。实验室开放必然给实验教师、专业教师和仪器负责人等相关人员带来更多的工作任务和困难,例如,相关人员要具备更多的知识储备、高水平的实验技能,并付出更多的时间和精力。然而,站在科学发展观的角度来看,也使教师能够将教学与科研紧密结合起来,在科研上和教学中不断创新。为了使开放实验室更好地成为大学生科研创新实践平台基地和乐园,让他们在科研实践过程中能得到更多的支持和帮助,实验室还可以邀请一些院内外的教师担任科研及实验技术顾问和指导老师,与院内外有关研究所、实验室共同建立本科生的课外科研训练与实践协作平台,以便为本科生课外科研训练与实践提供更好的实验条件和技术支持,让学生充分利用综合创新开放实验室和有关研究所室的实验平台、实验设备资源和技术力量来完成科研实践项目。
四、课外科技知识的补充
现今,学校邀请国内外学者来校访问的同时并进行讲座,已经成为国内外学校互相交流的一个常用渠道。这种方式可以向同学们展现国内外各个专业方向的最新科研成果和技术,让学生在学习的同时充分享受高科技带来的思维冲击,并保持良好的好奇心和求知欲,对专业课程的学习也将不再停留于书本上的枯燥记忆。但是这讲座的形式和时间点很重要,桂林理工大学2012年的一个学术报告就举办得非常成功。学校紧紧抓住当时大家一直关注的诺贝尔奖这一个焦点,10月25日邀请了1996年诺贝尔化学奖获得者,英国有机化学家、英国苏塞克斯大学教授、美国佛罗里达州立大学弗朗西斯-埃普斯荣誉教授哈罗德.克罗托(Prof. Harold Kroto)先生进行访问。Kroto教授为全校师生做了题为“纳米尺度与外太空的碳元素(Carbon in Nano and Outer Space)”的学术报告,整个图书馆报告厅座无虚席。Kroto教授还谈及他所倡导的科学教育,传达了他的科学研究思想和对年轻人的希望,对广大师生都有很大的启发和良好的引导。
五、鼓励学生参加科技活动和科学竞赛
以“挑战杯”等科学竞赛和科技活动为引导,以科普类的讲座和专业学术交流为基础,有效地调动学生对科研的积极性,可以形成较为浓厚的学术氛围。学校或者相关部门制定一些能够促使大学生参与课外科研的激励机制和政策。例如,学校或者相关部门可以根据大学生课外活动的科研成果给予物质奖励[4],或者在教学计划中制定相应的科研学分,要求学生在校期间必须获得一定的科研能力或者学科研分才能毕业。科研学分可以通过科研活动成果或进行评定。东北师范大学在2000年就提出,以双向选择形式让学生参加教师的科研工作。2001年,已有15名学生与老师合作发表了研究论文、文献综述并且在科研报告会上作主题发言[5]。这些活动极大地调动了学生学习的主动性和创造性,为学生展示才华提供了舞台。这种形式是培养学生创新能力及其他综合能力的有效途径,有利于树立严谨学风和对学生的个性培养。
我们在教学过程中发现,经过一段时间有目的性和针对性的实践训练后,大部分学生的科研创新能力和创新思维都能够得到较大的提高,学生经过学习后,能够独立设计实验方案,进行实验研究,并能对实验结果进行有效分析,独立撰写科研论文,在研究中对专业方向表现出了浓厚的兴趣和较强的信心。
实践证明,学生在参加课外科研活动中,通过撰写实验设计、实验答辩、制作多媒体幻灯、实验操作等过程中,培养和提高了自身的创新能力、动手能力、语言表达能力、组织能力、协作能力,这些都为今后学生进入工作岗位打下了一定的基础。
参考文献:
[1]段徐,章燕棋,应美丹,等.大学生科研训练计划现状调查研究[J].中国高等医学教育,2007,(03):58-59.
[2]刘文冲,张海锋,蔡晓庆等.培养学习兴趣,提高课外科研效果[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2010,(04):365-367.
[3]王国强,吴敏,陆庆等.研究型大学实验教学创新平台的构建[J].实验室研究与探索,2007,(08):65-68.
[4]夏欧东,曾志嵘,杨军等.大学生课外科研训练的实践与思考[J].西北医学教育,2006,(05):493-494.
论文关键词:大学生;科研;创新能力
大学生科研活动是指大学生课外参加与专业紧密联系的学术交流、社会实践、课题研究、论文撰写等活动,它对培养大学生的优秀品格、提高大学生的综合素质有重要作用。对于大学生综合素质,不同的学者有不同的论述,但对创新能力是综合素质中较高层次的一种能力的说法却达成了共识。目前世界各国的高等教育都非常重视创新能力的培养,而大学生科研项目是培养创新能力的一个平台。1969年美国麻省理工学院(MIT)首倡的“本科研究机会计划”(The Undergraduate Research Opportunities Program,简称UROP)作为一种有效尝试,经过40年的发展与变革已成为世界诸多知名高校普遍效仿的做法。20世纪90年代以来,国内部分高校开始秉承这一思路,实施本科生科研训练计划(Student Research Training Plan,简称SRTP),被普遍认为是一条培养创新人才的有效途径,并有利于提高学生整体的科研素质。针对这一问题,国内不少学者从培养模式和途径方面进行了深入的研究并给出了有益的结论。
笔者结合近几年来指导本科生科研立项工作实践,对大学生科研培养过程中存在的问题进行剖析,试图寻找其解决方案。
一、培养大学生科研能力的意义
本科生科研正在成为本科生教育改革的一个重要趋势。联合国教科文组织在北京召开的“面向21世纪教育国际研讨会”上,明确提出未来人应掌握的三张“教育通行证”。第一张是“学术性通行证”,第二张是“职业性通行性”,第三张是“事业心和开拓技能的通行证”。在解释第三张通证时指出:“对于变化持积极的、灵活的和适应的态度,视变化为正常,为机会,而不视其为问题。一个如此对待变化的、具有事业心和开拓技能的人,具有一种来自自信的安全感,处理危险、冒险、难题和未知,从容自如。这样的人具有提出创造性思维、发展这些思想,并坚定不移地使之付诸实施的能力。”哈佛大学校长陆登庭认为:“一个人是否具有创造力是一流人才和三流人才的分水岭。”因此,实施创新教育,发展和培养学生的创新能力,应成为我国当前教育改革的一个重要课题。
大学生科研活动是培养其创新能力的重要途径之一,大学生参与科研项目的意义在于:通过本科生科研,首先能够培养本科生提高提出问题、解决问题的能力。培养学生提出问题的能力也是爱因斯坦教育思想中重要的教育目的之一。爱因斯坦指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅是一个数字上的或实际上的技能而已,而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”其次,通过本科生科研,可以使本科生掌握科研的方法,提高科研能力和探索精神,为进入研究生阶段的学习打下坚实的基础。再次,通过本科生科研,可以使本科生增强对专业课深度的理解。最后,本科生科研使学生受到早期科研训练,可以增强其接受研究生教育的能力和信心,也可以增强学生的竞争力。另外,通过本科生科研,可以陶冶本科生的情感和人格,培养合作精神和技巧。
二、大学生科研中存在的问题及思考
目前,高校的学生科研的探索已经取得了一些成果,但是仍存在着一定的问题。笔者从我国教育体制改革措施方面进行了探讨,并对学生从事科研项目过程中存在的问题进行了分析,并提出了一些举措。
1.教育体制改革的探讨
目前我国高等教育现状在培养学生学习主动性及创造能力的培养尚有一些不足,主要体现在以下几个方面:大部分课程还是以填鸭式授课为主,没有脱离中学的教育模式,学生被动地接受知识;虽然一些院校开展了大学生科研项目立项,但是并没有列入专业教学培养方案,相关的约束机制和激励机制并不完善;只有少数学生参与科研项目,缺乏对大多数学生科研意识的培养。
针对以上的教育现状,对我国教育体制改革提出以下建议:
(1)尽快将科研能力的培养纳入专业培养计划,增设相关的课程。制订学生科研活动的激励机制科研学分。国外一些大学在这方面已经有了比较成熟的做法。美国大学一般都把本科生科研纳入课程计划,并鼓励学生参加研究项目。例如,麻省理工学院为了加强本科生科研,提出教学、科研与校园社区相结合的原则,重新评估和更新本科教学计划。加州大学伯克利本科生科研是教学计划的一部分,学生可以通过“指导下的小组研究”、“指导下的独立研究”、“实地研究”、“四年级论文”、“荣誉毕业生四年级论文”等研究性课程获得20个以上的学分。设立科研学分更能充分调动学生科研的积极性,使学生的知识结构更加趋于合理。国外先进的教育观念可以为我们所借鉴。
(2)增加毕业设计(论文)环节创新方面的要求。大学生经过四年基础课、专业基础课及专业课的学习及实践,对本专业有了一定基础的认识,学生可在毕业设计(论文)这个环节通过从事教师的科研项目达到锻炼科研素质的目的。
(3)学生从事科研项目一般是三年级这个阶段,在学习完部分专业课的基础上对某个问题进行深入研究。为了给学生比较充足的时间完成科研项目,可使科研项目和毕业设计挂钩,构成一个环环相扣、循序渐进的大学生科研训练的有机过程。
(4)大学生科研平台仍需完善,譬如:专门设立科研管理机构,负责大学生科研项目的指导和管理,构建一个指导教师、管理人员共同形成的指导小组。为大学生营造各种科研训练的机会,请有关领域的专家讲座或座谈的形式增加大学生对科研的兴趣。
2.培养学生科研能力过程中存在的几个问题
结合笔者近几年指导学生科研项目的工作经历,发现目前在学生科研能力培养中存在的几个共性问题:
(1)学生对科研的认识模糊。大部分学生将科研等同于社会调查和读书报告,对科研认识的高度不够。没有认识到科研中的精髓即探索精神。这样的一个认识层面导致大部分学生对科研项目的投入不够,科研素质中探索能力及团体协作能力得不到锻炼。
(2)科研项目题目过大。目前大学生科研项目的来源主要有:学生自选、教师课题、外部课题。学生自选课题一般来源于学生的兴趣,但往往题目过大,最后受制于资金和时间的影响不能完成项目,草草了事。主要还是学生对科研项目的认识不足或对自身能力和知识结构没有清楚的认识。
(3)过分依赖教师。学生在从事科研活动过程中,遇到问题缺乏勇于探索的精神,往往求助于指导教师。
(4)只重视结果不重视过程。目前有一种趋势,部分大学生申请科研项目只是为了科研而科研,为了在找工作中增加一个就业砝码而已,只是为了得到一纸科研证书。出于这样的想法,导致学生不能够完全投入到科研项目中去。
科研素养包括与科研相关的知识、研究能力、研究方法、研究习惯、研究态度以及研究意识、心理素质等等。所有以上因素都会使学生科研素养中的各种能力得不到提高,成为培养创新能力的桎梏。
3.提高大学生科研素质的举措
教师应该从教学方面积极寻求措施,提高学生的科研素质。笔者在教学及管理工作中主要从以下几个方面进行了尝试:
(1)培养学生的科研意识。科研的第一步是让学生认识科研,因此通过讲座的形式,给学生讲述科研素养的内涵,了解科研的基本途径和方法。并要灌输科研和创新之间的关系,既要认识到科研创新的艰苦性又需要学生树立科研探索的精神。学生只有了解了科研及其过程才能够在自我培养科研能力的过程中严格约束自己,培养吃苦耐劳的精神,最终达到提高素质的目的。
(2)培养学生独立从事科研的能力。在指导学生的科研项目过程中,要发挥好“导师”的作用,对学生进行启发和指导,不可以将思想强加于学生。允许学生犯错,在失败与成功的过程中锻炼学生独立思索能力及培养坚忍不拔的意志品质。对于有难度的问题,教师同学生一起研究,以身作则,给学生指明方向。教师必须认识到,培养学生的创新能力不是一夕一朝的事情,必须从小事做起。
(3)专业课中设置训练环节。在专业课教学过程中有意识地增加一些教学环节,初步锻炼学生的科研素质。笔者在教学工作中主要尝试了以下两种方法:
1)初期阶段,尝试让学生对专业课中的某个问题通过查阅资料写一份读书报告。这个过程主要是锻炼学生掌握资料、阅读资料的能力,并对某个问题有全面的认识。这是进行研究的第一步,即熟悉某个问题的研究现状,并可以对问题提出自己的看法。通过几次的训练,学生逐渐掌握了研究问题的思路。这是一个先学习已有知识的一个过程,为学生“提出问题、解决问题”打下基础。同时也锻炼了学生查阅文献的能力。
2)专业课教学过程中培养自学能力。自学能力和创新能力中的关键因素,只有具备强大的自学能力才能在创新的探索中找到解决问题的方法。因此在专业课的教学过程中通过一些教学方法增加学生的自学能力,主要采用了以下一些教学方法。不完全教学法:在教学过程中,针对某个问题并不是把全部内容都通过讲授的方式传授给学生,而是将主要内容及核心问题讲授给学生,留一些问题让学生自己思考,激发他们思考问题的能力。问题教学法:对于教学环节中,在讲授某个问题时不是和盘托出,而是通过问题的方式让学生自学大部分内容,教师通过解答相关的问题方式让学生掌握内容,同时锻炼学生自学能力。
关键词:大学生科技竞赛;创新人才;长效机制;可持续发展
作者简介:王业社(1974-),男,湖南武冈人,邵阳学院教务处,副教授;王放银(1965-),男,湖南邵东人,邵阳学院教学质量监控处,教授。(湖南 邵阳 422000)
基金项目:本文系湖南省教改项目“新升地方性本科院校实践教学基地建设模式的研究与实践——以邵阳学校为例”(项目编号:湘教通[2010]243-350号)、“新建地方本科院校全面全程全员实践教学质量保证体系的构建及其运行机制的研究”(项目编号:湘教通[2010]243-351号)、湖南省高教学会实验室管理专业委员会研究项目“以大学生科技竞赛活动为载体,培养创新人才模式的研究与实践——以邵阳学院为例”(项目编号:2011-38)的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0187-03
培养创新人才是社会发展的需求,更是当前高校教育的首要任务。如何让学生在学习基本理论知识的基础上了解当前科技的最新进展,在科技实践中提高创新意识和创新能力,提高综合素质和创业水平,是需要深入探索的重要课题。[1]科技竞赛提供了一个深化教学改革、培养学生创新实践能力的有效途径。近年来,学校通过完善创新人才培养模式、搭建科技创新实践平台、健全科技竞赛管理体系等举措,取得了显著成绩,形成了大学生科技竞赛文化活动的长效机制,大大提高了学生的实践能力和创新创业能力,全面提升了学生的综合素质,保障了科技创新人才培养的可持续发展。
一、深化改革,创新人才培养模式
近年来,邵阳学院以更新教育理念为基础,以深入开展实践教学改革为突破口,以依托大学生科技竞赛文化活动为载体,构建了“层次+模块”的大学生科技创新能力培养体系,即构建了“专业文化教育—基础技能训练—专业技能训练—综合创新训练”的科技创新能力培养体系。该体系从简单到复杂、从单一到综合、从低级到高级循序渐进的训练与创新过程,成为培养学生实践能力和创新精神的重要组成部分。
1.开设不同层次的科技竞赛训练课程
学校在修订专业人才培养计划时,以学生创新实践能力为目的,以整体优化为原则,构建了与经济社会发展相适应、符合人才培养目标的课程体系;自觉将新知识、新理论、新方法、新工艺及时充实到教学内容中;增加了选修课开设比例,适度减少了课内学时,增设了独立实验课程,提高了综合性、设计性实验比例,引导和鼓励学生参加科技创新、文化艺术、技能训练等课外实践活动,提高了实践教学效果,为培养学生的自主学习能力和促进学生的个性发展提供了时间与空间。
(1)专业文化教育。为了让更多的学生了解科技竞赛并参与进来,以普及科技竞赛基础知识、激发学习兴趣为目的,学校在选修课开设方面,针对不同专业的学生开设了科技竞赛选修课程。如面向机械类专业学生开设了“机械设计基础”、面向电工电子类专业学生开设了“电子设计基础”、面向艺术设计类专业学生开设了“艺术设计基础”等选修课程,采用大班授课形式,促进了学生对科技竞赛基础知识的了解,激发了学生对专业科技竞赛的热情,使更多的学生参与到科技竞赛活动中来。
(2)基础技能训练。为了培养学生的基础技能,学校围绕课程特点和培养学生能力的教学目标,综合采取理论分析、实验操作、设计方案和计算机模拟仿真等模式,开设了基础课训练课程。目前学校开设的主要基础课有“大学物理”、“基础化学”、“数学”、“大学英语”、“计算机基础”、“规划设计”、“电工与电子技术”、“电子技术基础”、“计算机编程”、“机械制图”、“力学”、“论文撰写”等。每学期定期组织一次,着力解决在基础课教学中存在的重理论、轻实践,重知识传授、轻能力等培养问题,提高基础课程的教学质量,使学生具有扎实的基础理论知识和学习能力,具备实践能力和创新能力培养的基础。
(3)专业技能训练。为了推动学生科技竞赛能力培养的深入开展,根据学科专业特点,开设了专业技能训练课程,由经验丰富的竞赛指导教师主讲,以课堂讲授和练习为主,对竞赛学生的应战能力进行了统一培养和集训。如“机械创新设计”、“程序设计”、“土木结构设计”、“化学技能训练”、“大学物理”、“数学建模”、“广告艺术与设计”、“大学英语”等。
(4)综合创新训练。为了提高学生的科技竞赛水平,针对各学科专业科技竞赛内容开设了相关的综合创新训练课程,如“机械综合设计”、“程序综合设计”、“土木结构综合设计”、“城市规划设计”、“电子综合设计”、“大学物理”、“数学建模”、“化学实验技能”、“英语口语训练”、“艺术广告设计”等。由具有一定实践背景和竞赛指导经验的专业导师负责,对学生进行全方位的指导,以确保参加科技竞赛学生的实力,提高竞赛水平。
2.合理安排不同性质训练课程的教学内容
不同性质训练课程的教学内容应根据不同的面向对象,各有侧重,以便将竞赛思想和内容融入其课程教学中。基础班应侧重竞赛基本知识的普及教学,以激发学生学习兴趣为目的;提高班应侧重竞赛基本技能提高,能进行简单的竞赛设计,以提高科技竞赛能力为目的;竞赛班应侧重竞赛实战内容的辅导,以培养竞赛选手为目的。[2]
以邵阳学院机械设计竞赛为例,基础班课程训练教学侧重以讲授机械设计基础知识为主,进行相关机械设计产品零部件的辨识和手动拆装等技能性的训练,来培养学生对机械设计产品零部件的拆装与辨识等实践技能;提高班课程训练教学依托工程仿真设计实践平台,通过简单的机械设计实验训练,使学生体验产品从创意、概念、研发、测试、模型到加工、生产等全过程,来提高学生的基本训练技能技巧;竞赛班课程训练教学在专业导师的指导下,学生进行相关机械创新作品设计,提交创新设计作品,如设计模型、设计图纸、设计软件等,以此锻炼和提高学生的机械设计动手实践能力与创新能力。
二、整合资源,搭建科技创新实践平台
1.加强创新基地建设,提供科技训练平台[3]
实践教学基地是人才培养的重要载体,更是高等学校孵化创新创业型人才的重要场所,[4]加强实践教学基地建设成为培养高素质应用型人才的关键。邵阳学院在强化学生实践能力和创新精神培养的同时,努力打造创新人才实践平台。近年来,学校共投入500多万元,依托校内外优质资源,搭建了大学生创新创业训练平台,建成了电工电子、机械设计、数学建模、土木工程、食品工程、艺术设计等11个校内大学生创新训练平台。同时,将实验室、实践教学示范中心、科研所、校内外实习基地等实践教学基地作为大学生创新创业训练场所,为学生开展科技创新活动提供了良好的条件。
2.优化师资队伍,提高科技指导水平
创新人才培养的关键在于教师和实验技术人员。建立一支具有丰富的专业理论知识和足够的职业能力与实践经验的高水平科技竞赛师资队伍是提高科技竞赛活动质量的必要保障。邵阳学院通过实施新老教师“结对子”工程和“双师型”教师队伍建设工程,加强对青年骨干教师的培养和训练。同时,采取引进竞赛专长师资、多渠道派遣教师参加培训以及加强竞赛指导教师间的经验交流等举措,全面提高教师的竞赛指导能力和职业精神,形成了一支结构合理、实力过硬、认真负责的优秀指导教师队伍,为学科竞赛构建了一个核心的智慧平台。
3.建立网络平台,促进科技竞赛开展
大学生科技竞赛网络平台是学校科技竞赛的最前沿阵地和宣传窗口。为进一步宣传和推进大学生科技竞赛活动,邵阳学院充分利用现代教育技术手段,建立了大学生科技竞赛网络平台。通过整合和优化,现已建成了科技竞赛种类齐全、内容丰富且具交流互动功能的网络空间。网站建设包括科技竞赛的组织机构和运行管理,科技竞赛活动的通知,科技竞赛组织实施进展情况,科技竞赛成果展示,科技竞赛师资队伍,科技竞赛训练课程,统计、分析、撰写等科技竞赛技能知识介绍,在线提问与交流等,让学生全面、深入了解各类科技竞赛。科技竞赛网络平台的建立,给学生提供了大量的学习机会和丰富的教学资源,使学生活动更加自主化、个性化,使教学的适应性得以加强。
4.推进实验室开放,繁荣科技创新氛围
实验室是培养学生创新精神和实践能力的基础教学环境,实验室开放为学生创新精神和实践能力的培养提供了有效的保障。为促进资源共享,优化创新实践环境,提供良好的科技竞赛条件,邵阳学院积极推进了实验室开放。
实验室开放不仅能让学生自主选择实验时间、实验项目,独立设计实验方案、独立完成实验内容,以积极主动的态度和浓厚的兴趣参与到实验教学中,真正成为学习的主人,还锻炼了学生独立进行实验,提高分析问题、解决问题的实际能力。目前,邵阳学院积极创造条件,通过配备相应实验室指导教师和设立实验室开放专项基金,对已建成的实验室以一定方式面向全校开放,为学生自主学习、自主发展、研究性学习和实践创新提供了空间,形成了良好的科技创新氛围。近三年来,实验室共承担综合性、设计性和创新性实验项目360个,大学生研究性学习与创新性实验计划项目180个,为科技竞赛做好了前期准备。
5.开展科技创新文化建设,营造良好的科技创新环境
科技创新文化是大学生创新能力培养的载体和手段,作为一种无形的精神理念,能通过认识、导向、陶冶、激励、规范、示范和同化等功能影响学生的科技创新观念、科技创新能力和科技创新品质的形成,从而促进科技竞赛的开展。[5]为营造良好的科技竞赛环境,邵阳学院通过举办多种形式的科技文化活动,全面构建了创新文化体系,形成了适合学生创新的校园文化环境和学术氛围。
一是充分发挥大学生科技协会作用。建立了大学生科技协会、机械创新协会、电工电子创新协会等学生科技协会组织,支持和鼓励大学生科技协会参与科技竞赛、申报创新性实验项目、举办大学生科技节、各类学术讲座、科技沙龙、大学生课外学术和科技成果展,吸引大学生积极参与到各类科技创新活动中,通过这些课外实践活动培养了学生的求真务实和团队合作精神,提高了协会成员的科技创新素养。
二是开设科技学术讲座。针对竞赛和创新性实验开展了形式多样的科技学术讲座,以补充学生的相关知识技术,开拓学生的知识面,促进理论知识转化为设计制作的方法与技巧。
三是建立光荣榜展示学生成果。通过大学生科技网络平台和校园宣传栏及时展示学生的科技竞赛成果,表扬在创新活动中表现突出的优秀大学生,弘扬校园科技文化,让学术性、科技创新性精神在校园文化中占领主导地位。通过宣传和引导,大大提高了学生参加科技创新活动的积极性和主动性。
三、健全机制,完善科技竞赛管理体系
科技竞赛作为大学生创新能力培养的平台,其成效主要取决于相应的管理体系。[6]通过近几年的努力和实践,邵阳学院探索出了一条校级领导高度重视,以教务处、团委、科技处与各系(院、部)为中心,以竞赛负责人为重点的管理体系。
1.成立科技竞赛管理机构,加强组织管理
完善的组织机构和健全的管理机制是实现大学生科技竞赛顺利开展的重要保证。为了保证邵阳学院科技竞赛活动的广泛开展,学校成立了大学生科技竞赛组织管理机构。由主管教学院长、下设行政办公室、各创新实践基地、各竞赛领导小组、以各类教学团队为中心的技术小组组成,对全校的科技竞赛进行统筹规划、宣传、协调、培训、组织。教务处代表学校,从政策、资金和宣传上予以支持,动员并激励学生积极参加科技竞赛活动;各系(院、部)成立了竞赛指导委员会,组建了竞赛团队,组织和落实了科技竞赛活动的实施,授权并协助竞赛负责人组织科技竞赛的具体运行;竞赛负责人作为竞赛团队的直接组织者和领导者,全面负责该科技竞赛项目的具体运行。
2.制定科技竞赛管理制度,形成激励机制
为了使邵阳学院大学生科技竞赛活动能健康有序地开展,学校相继出台了一系列科技竞赛管理制度,以加强对学生科技创新活动的引导和支持。2003年,学校出台了《学生参加科技竞赛活动的奖励办法(试行)》(院行字[2003]38号)、《学生参加体育竞赛活动的奖励办法(试行)》(院行字[2003]39号),在政策上、经费上给予了大力支持,以激发学生参与教师科研、发明创造、课外科技文化活动、创新实践活动的积极性,培养学生的创新精神和实践能力。2007年,学校制定了《邵阳学院大学生素质拓展计划实施方案(试行)》(邵院政字[2007]22号),在全校大学生中全面实施素质拓展计划,提升学生的综合素质。2008年,学校又制定了《邵阳学院大学生研究性学习与创新性实验性实验计划项目管理办法》(邵院政字[2008]37号),明确了参加国家、省等有关竞赛的前期研究项目,可优先列为申报大学生创新创业训练计划项目。通过规范组织机构职责、竞赛等级与分类,指导教师工作量计算、学生与指导教师奖励办法等,保障了科技竞赛活动的正常运行,提高了创新人才培养质量。
3.建立科技竞赛监控体系,确保竞赛水平
建立和健全科学、完善的科技竞赛活动监控体系是确保科技竞赛水平稳步提高的重要管理环节和基础性工作。近年来,邵阳学院非常注重对科技竞赛活动监控工作的研究,进一步健全、完善了科技竞赛管理制度,建立了可操作性强的科技竞赛各环节质量标准,初步建立了行之有效的科技竞赛质量监控机制。2010年,邵阳学院出台了《邵阳学院大学生科技竞赛管理办法(试行)》(邵院政字[2010]36号),加强了对科技竞赛的组织宣传、训练过程、参赛选手选拔、参赛、总结、表彰与奖励、作品展示等科技竞赛环节的全过程督导与检查、评估,实施了科技竞赛课堂教学评价、实战训练阶段检查、竞赛场所随机抽查、科技竞赛档案检查评价制度,确保了科技竞赛活动的有序运行,提高了科技竞赛水平。
四、实施效果
学校通过完善应用型人才培养实践教学体系,搭建大学生科技创新实践平台,健全科技竞赛管理体系,积极开展大学生科技竞赛活动,取得了显著成绩。近三年来,学生共承担校级大学生科研项目125项,承担省级大学生研究性学习与创新性实验计划项目53项,国家级大学生创新创业训练计划项目2项,参与教师科研课题600多项,公开发表学术论文80余篇,获得专利5项;学生参加各类科技竞赛活动,获得国家级一等奖23项、二等奖7项、三等奖21项,获得省级以上奖励200多项。2012年,邵阳学院成为首批实施“国家级大学生创新创业训练计划”的地方性本科院校之一。通过近几年的努力探索与实践,学生的创新意识稳步提高,创新实践能力不断增强,毕业生综合素质高而获得用人单位广泛赞誉,达到了全方位培养学生实践能力和创新创业能力的目的。
参考文献:
[1]李伟伟,高庆华.基于科技竞赛的理工科大学生创新能力培养[J].中国电力教育,2011,(4):171-174.
[2]王世林,林静.从大学生科技竞赛的课程建设和训练组织看创新人才培养模式的构建[J].中国大学教学,2008,(8):33-34.
[3]王业社,王放银,秦波莲.加强实践教学基地建设,培养创新型人才[J].中国电力教育,2009,(15):134-136.
[4]陈坚民.加强校内外实践教学基地建设,打造应用型人才培养实践平台[J].实验室研究与探索,2009,(3):247-250.
在教学中,我还发现,同样是“说”,有的学生说得准确、简练、条理清楚;有的学生却显得语无伦次,无法正确地表达自己的观点。我们都知道,“想得清的人才会说得清,说得清的人必定想得清”。几年来,我就培养学生语言表达能力进行了有益探索。
一、创建轻松和谐的课堂氛围,激励学生敢说
在教学中,教师应该重视课堂人文环境的建设,营造一个和谐的课堂氛围,使学生产生宽松感、愉悦感。研究表明,在愉快轻松、平等民主的气氛中,学生发现问题、积极探索的心理取向就能得到激活。因此,在教学中教师要适时地对学生给予鼓励。比如:“你说得太好了,老师和你想得完全一样”“真了不起,老师真为你们高兴”“你回答得很正确,如果声音能再大一点就更棒了”“不要怕,大胆地说,把你的想法说出来,让老师和同学分享分享”“说得精彩极了!今天我要把最高荣誉奖送给你们,因为你们学会了用自己的眼睛去观察,用自己的双手去实践,用自己的头脑去思考,用自己的嘴去表达”。课堂上不仅老师给予学生评价,也可以启发学生评价教师:“老师这样想好吗?好在哪里?”“你觉得老师这种方法怎么样?”
三、抓住一切契机,引导学生会说
1. 在看图过程中完整地说
新教材中安排了许多情境图,尤其是低年级的教材更是图文并茂。有很多题都是让学生根据图意列式计算,学生只有在理解图意的基础上才能正确列式,从而准确计算。如:一年级上册“连加”和“连减”的教学,根据情境图让学生按照“原来……先……又”的句式,把一幅图的意思表达完整。学生可以这样说“原来电线杆上有5只燕子,先飞来了4只,又飞来了3只,一共有多少只?”或者“原来有9块西瓜,猪八戒先吃了2块,又吃了3块,还剩多少块?”
2. 在解决问题中有条理地说
中高年级要求学生有条理、连贯地表达自己的思维过程。如在解决问题教学中,可以训练学生运用数学语言叙述题中的条件、问题,让学生口头叙述解题思路,这样既培养了学生的思维能力和语言表达能力,又提高了解题能力,发展了思维的灵活性。如从条件出发可以运用:“根据……和……这两个条件可以求出……,再根据……和……又可以求出……”从问题出发可以运用:“题中让我们求……,必须知道……和……两个条件,……条件是已知的,……条件是未知的,可以通过……和……知道”等等。
像上面这样及时提供词语,借助醒目的提示,恰当引导,让学生用必要的确切的词语表达,按一定的逻辑一定的规律表述,可使他们日积月累地学会有条理地说,发展学生的数学语言。
3. 在理解算理时要严密地说
培养学生的计算能力,是小学数学教学的目的之一。计算教学的重点是在理解算理的基础上掌握计算方法,学生对于一种算理听听似乎明白,真正理解与否,要看他是否能清楚地表达出来。让学生口述算理的过程,也就是学生对其深入理解掌握的过程。如:教学8+6时,不仅要让学生会算,还要让学生有条理地叙述出怎样算的过程。可叙述为:(1)8和2能组成10,我把6分成2和4,8先加2得10,10再加4等于14。(2)我从8开始,接着往下数6个数,9、10、11、12、13、14,所以8+6是14。(3)我把8看作10,10+6是16,因为多加了2,所以再用16-2=14。(4)我把8分成4和4,用4+6=10,10+4=14。这样不仅训练了学生的语言表达能力,也可以清楚看出学生计算时的思路。
4. 在操作过程中有序地说
日本心理学家杉原一昭强调:“数学教学实际是由具体到抽象的教学。”数学的本质是抽象的,而小学生抽象思维的发展在很大程度上要与感性经验相联系,教学时要借助直观操作演示知识的形成过程,并让学生用数学语言有条理地叙述操作过程,表述获取知识的思维过程,把动手操作、动脑理解、动口表达有机地结合起来,从而达到深化理解所学知识,使知识得以内化。如:平行四边形面积计算的教学,教师告诉学生怎样剪,怎样拼之后,让学生动手操作,操作完后,回答问题。
(1)割补的长方形与原平行四边形面积大小怎样?
(2)长方形的长、宽与平行四边形的底高有什么关系?
(3)长方形面积怎样计算?那么这个平行四边形的面积呢?
通过连续完整的语言推导出平行四边形面积的计算公式,学生对知识形成的过程理解得透彻,记得也牢。
5. 在概念叙述中准确地说
数学是一门系统性很严密的学科,应把科学性放在首位。数学语言的特点是严密、准确、精炼、逻辑性强。往往一字之差,会有不同的含义。如“数”与“数学”,“倍”与“倍数”,“增加”与“增加到”,“数位”与“位数”,“除”与“除以”,“扩大”与“扩大到”等。数学语言一定要准确规范。如:因数和倍数是一对相互依存的概念,不能单独存在。a是b的因数,反过来b就是a的倍数,因此,在描述因数或倍数时必须说清楚谁是谁的因数(或倍数),要引导学生使用规范的语言准确地说,如“2是12的因数,12是2的倍数”而不是“2是因数,12是倍数”。
【关键词】“挑战杯” 课外科技作品大赛 创新能力
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)19-0031-02
一 引言
21世纪国家之间的竞争,归根到底是人才的竞争,特别是创新型科技人才的竞争。然而,人的科技创新能力不是与生俱来的,它是需要不断培养才能获得的能力。“挑战杯”竞赛是由、中国科协、教育部和全国学联共同主办的全国性的大学生课外学术科技作品竞赛,是全国大学生系列科技学术竞赛的简称。“挑战杯”竞赛是大学生科技成果的大展示,更是造就优秀科技后备人才的良好土壤,也是科技创新的重要平台。以“挑战杯”大赛为平台,加快大学生科技创新能力的培养,具有重要的现实意义。
二 辽宁工业大学在参赛过程中存在的问题
辽宁工业大学非常重视“挑战杯”竞赛活动。在学校党政的统一领导下,组成了由校主管领导牵头,团委、教务处、科研处、学生处等部门共同参加的组织协调机构,加强对学校参与竞赛工作的领导。学校建立了与辽宁省竞赛相衔接的校级“挑战杯”竞赛机制。历届参赛情况见下表。
上表显示,我校在第七届辽宁省大学生课外学术科技作品竞赛中是近些年来成绩最好的一届,排名第二,并且获得了优秀组织奖。第八届排名12。从获奖名次上来看,辽宁工业大学在历届“挑战杯”竞赛中没有作品获得辽宁省特等奖。近年来获得优秀奖的作品占获奖作品的29%。三等奖的作品占所获奖作品的49%,二等奖作品占所获奖作品的14%,一等奖作品占所获奖作品的8%。虽然近年来“挑战杯”大赛的举办规模越来越大,参赛范围越来越广,而辽宁工业大学所取得的成绩并不理想。本文力求全面反映真实情况,调查和访谈的对象是已毕业参与过竞赛的学生及在校师生。共发放问卷1000份,其中,有效问卷960份,问卷有效率为100%,采用SPSS l6.0软件对调查结果进行分析,主要存在以下几个方面的问题。
1.学生参赛热情高,但参与度低
960份有效调查问卷中有33%的同学是参与过“挑战杯”大
赛的,有67%的同学尚未参与过“挑战杯”大赛。在整理问卷的过程中我们发现很多同学反映,尤其是低年级的同学,很想参加“挑战杯”,但其专业知识储备有限,知识面的相对狭窄导致选题内容不当、作品内容不充实。部分同学的选题仅局限于本专业甚至是课本中已有明确结论的课题,视野不开阔,找不到正确的选题方法。总之,虽然我校学生对“挑战杯”参赛热情高,但其知识面狭窄,导致参与度低。
2.信息传递不畅,获取信息途径狭窄
30%的同学是通过网络咨询来联系产品的,还有16.3%的同学是通过其他方式来联系产品的。从对“挑战杯”的了解途径来看,有45%的同学通过学校的宣传了解“挑战杯”,有28.8%的同学通过教师推荐或者通过同学来了解“挑战杯”,还有26.2%的学生根本不知道“挑战杯”大赛。
3.团队组建困难,不能形成优势互补
在“挑战杯”的大学生团队中,由于大学生个体特殊的性格特征,挑战杯团队组建面临着许多问题,参与“挑战杯”的同学大多数都是通过找自己的同班同学来组建团队的,有58.3%的同学认为团队间的默契是最重要的,这样很难形成专业优势上的互补,而且也很容易造成视野上的狭隘。
4.指导教师缺乏经验,指导能力缺乏
参加过“挑战杯”的317名学生中,有6.1%的同学表示没有得到指导教师的指导,有36.3%的学生有1~2次的指导,有46.3%的同学得到3~4次的指导,仅有11.3%的同学表示有4次以上的指导。在参与调查的50名老师中有90%都认为是在专业知识上的指导,有8%的老师认为是给予了一定的参赛经验,只有2%的老师给予学生大量的参赛信息和资料。教师在指导学生参赛时,大多数老师没有参赛经验,只是专业知识的指导,并不能给学生提供大量的参赛信息和资料等。
三 以“挑战杯”为平台加快大学生科技创新能力培养的建议
1.多渠道、全方位地加大宣传力度
通过学校电台广播、橱窗、板报等以不同形式让学生了解“挑战杯”竞赛的时间、宗旨和目的,明确“挑战杯”大赛对于提高创新能力的重要作用。
2.课内教学与“挑战杯”竞赛相辅相成
“挑战杯”是学生创新能力培养的平台。通过参与“挑战杯”大赛,能够使学生提高查阅文献材料的能力、运用统计分析方法的能力和报告的写作能力。在教学中,教师有意识地把与“挑战杯”竞赛相关的基础理论知识以结合实践的形式讲授出来,培养学生理论与实践相结合的学风,加快学生分析问题、解决问题和创新能力的培养。
3.加强指导教师队伍和学生团队建设,加快学生团队精神的培养
选拔和培养一批责任心强、专业能力强的教师参与指导大学生“挑战杯”竞赛。教师要在题目的选取、内容的研究、报告的撰写等关键环节进行指导。加强学生团队建设,把不同学科、不同特长的学生组合到一起,优势互补,另外要充分发挥每个团队成员的主动性和创造性,凝聚智慧形成合力。
4.建立各项规章制度,为“挑战杯”大赛提供强有力的制度保障
一要完善经费保障机制,学校通过设立学生学术科技活动基金,为学生进行科研活动提供一定的经费保障。二要提供充足的实验场地。三要完善评价激励机制。对参加“挑战杯”竞赛活动获奖的学生,在奖学金的评定等方面予以倾斜。在教师奖励机制上,对获奖的指导教师应发放工作量补贴或奖金。
创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。以参加“挑战杯”竞赛活动为契机,坚持育人宗旨,培养科学精神,突出创新理念,发挥服务功能,吸引更多的学生参与到竞赛中来,推动学生科研活动的广泛深入开展,激发学生的科研兴趣,提升其科研能力和综合素质,使“挑战杯”竞赛活动真正成为全面培养学生科学素质的平台,培养出更多的具有科技创新能力的有用人才。
参考文献
[1]丁三青、王希鹏、陈斌.我国高校学术科技创新活动与创新教育的实证研究——基于“‘挑战杯’全国大学生课外学术科技作品竞赛”的分析[J].清华大学教育研究,2009(1)
[2]李保红.科学发展观视角下大学生创新精神和实践能力培养的思考[J].科教文汇,2010(14)
(河南科技学院,河南 新乡 453003)
【摘要】开展和增加设计性实验是新时期高等教育实验教学改革的重要举措,是培养和提高大学生科技创新能力的有效途径。阐明了设计性实验的内涵及特点,分析开设设计性实验对培养和提高大学生科技创新能力的意义,详细阐述设计性实验培养和提高大学生创新能力的途径。
关键词 设计性实验;科技创新能力;培养;提高
Cultivating and Improving Students’ Technology Innovation Quality Based on the Design Expement
SUN Hai-yan
(Henan Institute of science and Technology, Xinxiang Henan, 453003 China)
【Abstract】Design experiment is an important measure for the reform of experimental teaching and an effective way to cultivate and improve students´ technology innovation quality.This paper briefly expounndsthe connotation and features of design experiment, analysis the significance of opening the design experiment, and elaborates the ways of cultivating and improving students´ technology innovation quality.
【Key words】Design Experiment;Technology Innovation Quality;Cultivate;Improve
创新是推动民族进步和社会发展的不竭动力,创新型人才的培养是创新的源泉和基石,大学生科技创新作为培养创新型人才的手段和途径已越来越受到重视。为适应新时期对人才的新需求,高等教育教学改革中要求重视并增设设计性实验[1-2],通过让学生独立设计并自主完成实验,培养其求知欲和创新思维,充分发挥科研潜能,进而激发其科技创新能力,培养创新型人才。
1传统实验的局限性及设计性实验的特点
传统实验教学偏重于验证性实验,实验项目常常是按教学大纲要求设定的本学科的经典实验,实验项目之间相对孤立、缺乏内在的有机结合;实验材料、用具及方法等是实验指导中预设的,学生缺少自主设计实验的空间,学生的主体地位得不得很好发挥;实验结果只要求学生获得验证性实验的合理数据、完成实验报告,教师和学生即完成预定的教学任务[3]。这些实验课程对巩固理论知识、锻炼学生的基本动手能力有很大帮助,但这种教条式的教学模式不利于学生创新思维的发展和创新能力的培养。设计性实验则是指根据给定的实验方向、自行设计实验方案,准备实验仪器和药品,独立进行实验操作,并得出实验结果的探索性实验。由于设计性实验的主体是学生,整个实验过程由学生独立设计和操作,实验中出现的问题由学生根据自己所学的基础知识并查阅相应资料自行解决,因此设计性实验突出了学生在实验过程中的主体地位,发挥了学生的开创性思维,体现了整个实验过程的开放性和创新性[4-5]。
2设计性实验对培养和提高大学生科技创新能力的必要性
2.1独立设计激发学生的创新思维
设计性实验的整个过程是在相对宽松、自主学习的环境中进行,摆脱了传统实验固定方法和步骤的束缚,让学生充分发挥自身的主观能动性,依靠自身的能力设计新的实施方案,进行新的操作尝试。在设计实验的过程中,学生需要充分调动自己所学的相关知识,整合相关的实践操作技术,使实验形成一个可实施的系统实体。从设计到实施,学生要对自己的每一步操作及整个实验结果负责。在完全自主的过程中,学生变被动接受为主动思维和操作,激发其新的思维方式,尝试新的实验方法,从而提高学生的科技创新能力。
2.2设计性实验使学生的创新能力在实践中得以锻炼和升华
设计性实验是实验的高级形式,有一定的难度,学生在实验过程中会遇到一些障碍,这样有利于学生发现问题、思考问题和独立解决问题,使其创新思维在问题的发现和解决中得以锻炼。若学生在实验中得到了满意的结果,能使其产生巨大的成就感,进而激发更深层次的创新理念,使创新思维在实践中得以进一步升华,激发学生更强大的学习和创新兴趣。
3设计性实验培养和提高大学生创新能力的途径
3.1实验选题与前期准备
在设计性实验题目选择上,教师要根据学生实际水平选择难易适当的题目。选题的合适与否关系到能否达到预期的实验目的及实验教学各环节的顺利进行。课题面选择过小或过于简单便失去了设计性实验的意义,难以达到培养学生创新能力的目的,反之,课题选择过大或实验指标过高,超出学生的能力范围,使学生丧失信心,也得不到相应的效果。选题应根据教学大纲,兼顾学科发展现状与趋势,以学生掌握的基本知识为基础,可适当高于所学知识,有利于学生将已学过的知识系统化和实用化,有利于启发学生探究和创新性思维[5]。根据指导教师设定的实验题目,学生在前期准备中,应熟悉相关学科的知识,掌握基础的实验操作,熟悉相关的仪器设备,详细了解实验试剂的性能和作用机理。实验中要用到的复杂的仪器设备要详细阅读说明书,并请教相关操作人员,做到对仪器能够熟练无误的使用;实验中要用到的试剂,应先了解其性能,做到安全第一,并确保正确使用;实验用具应以最大限度降低实验误差为前提,选择合适的用具。
3.2查阅文献
学生根据既定的实验题目,查阅教材及相关专业书籍,登录学校网站查阅中文期刊全文数据库等相关的资料和文献。在文献的查阅中应多角度多方位的了解,保证查阅文献的新颖性,注意阅读外文文献,从中洞察国际上新的研究动向,了解新的实验方法并借鉴;在文献检索中,要求学生注意检索的方法,提高检索效率,确保不漏掉有价值的文献。关键性的文献对实验帮助很大,学生可从中借鉴先进的方法和技术,以利于下一步方案设计和实施。
3.3设计实验方案
此阶段要求学生对查阅的文献资料进行归纳总结,确定最佳方案。在此过程中学生要从实验原理、目的、操作方法步骤、实验材料、所需仪器、用具及数量、药品及用量、预期结果、注意事项等做详细计划,并将过程以书面形式交于老师,共同研究探讨其可行性并及时修正。教师应鼓励学生在设计中大胆思考、不要局限于固定的思维模式,大胆创新。
3.4设计性实验的实施
学生根据自己提出的实验方案,准备实验用具、配制药品和调试仪器、熟悉操作过程,进行预实验,在准备和预实验过程中遇到的反常现象和问题,由学生自己思考,自行解决,并不断地修改和完善设计方案。在实验中教师只起指导的作用,一般不直接回答和解决学生的问题。设计方案的实施过程是学生把理论和实践结合进一步创新的过程,遇到的问题要分析、思考、判断,反复实践才能解决,这使学生的实践和创新能力有了很大幅度的提高。
3.5实验方法、过程和结果的总结与讨论
实验完成后,组织学生对实验方法、实验过程中出现的主要问题及实验结果进行讨论、交流和总结。对于较先进及取得理想实验结果的方法,请相关设计人进行讲解,分享其设计心得,操作技巧加以推崇,以增强其创新自豪感;对于实验过程中出现的问题,找出症结所在,以便以后加以改进。通过对实验的总结,加深学创新是推动民族进步和社会发展的不竭动力,创新型人才的培养是创新的源泉和基石,大学生科技创新作为培养创新型人才的手段和途径已越来越受到重视。为适应新时期对人才的新需求,高等教育教学改革中要求重视并增设设计性实验[1-2],通过让学生独立设计并自主完成实验,培养其求知欲和创新思维,充分发挥科研潜能,进而激发其科技创新能力,培养创新型人才。
1传统实验的局限性及设计性实验的特点
传统实验教学偏重于验证性实验,实验项目常常是按教学大纲要求设定的本学科的经典实验,实验项目之间相对孤立、缺乏内在的有机结合;实验材料、用具及方法等是实验指导中预设的,学生缺少自主设计实验的空间,学生的主体地位得不得很好发挥;实验结果只要求学生获得验证性实验的合理数据、完成实验报告,教师和学生即完成预定的教学任务[3]。这些实验课程对巩固理论知识、锻炼学生的基本动手能力有很大帮助,但这种教条式的教学模式不利于学生创新思维的发展和创新能力的培养。设计性实验则是指根据给定的实验方向、自行设计实验方案,准备实验仪器和药品,独立进行实验操作,并得出实验结果的探索性实验。由于设计性实验的主体是学生,整个实验过程由学生独立设计和操作,实验中出现的问题由学生根据自己所学的基础知识并查阅相应资料自行解决,因此设计性实验突出了学生在实验过程中的主体地位,发挥了学生的开创性思维,体现了整个实验过程的开放性和创新性[4-5]。
2设计性实验对培养和提高大学生科技创新能力的必要性
2.1独立设计激发学生的创新思维
设计性实验的整个过程是在相对宽松、自主学习的环境中进行,摆脱了传统实验固定方法和步骤的束缚,让学生充分发挥自身的主观能动性,依靠自身的能力设计新的实施方案,进行新的操作尝试。在设计实验的过程中,学生需要充分调动自己所学的相关知识,整合相关的实践操作技术,使实验形成一个可实施的系统实体。从设计到实施,学生要对自己的每一步操作及整个实验结果负责。在完全自主的过程中,学生变被动接受为主动思维和操作,激发其新的思维方式,尝试新的实验方法,从而提高学生的科技创新能力。
2.2设计性实验使学生的创新能力在实践中得以锻炼和升华
设计性实验是实验的高级形式,有一定的难度,学生在实验过程中会遇到一些障碍,这样有利于学生发现问题、思考问题和独立解决问题,使其创新思维在问题的发现和解决中得以锻炼。若学生在实验中得到了满意的结果,能使其产生巨大的成就感,进而激发更深层次的创新理念,使创新思维在实践中得以进一步升华,激发学生更强大的学习和创新兴趣。
3设计性实验培养和提高大学生创新能力的途径
3.1实验选题与前期准备
在设计性实验题目选择上,教师要根据学生实际水平选择难易适当的题目。选题的合适与否关系到能否达到预期的实验目的及实验教学各环节的顺利进行。课题面选择过小或过于简单便失去了设计性实验的意义,难以达到培养学生创新能力的目的,反之,课题选择过大或实验指标过高,超出学生的能力范围,使学生丧失信心,也得不到相应的效果。选题应根据教学大纲,兼顾学科发展现状与趋势,以学生掌握的基本知识为基础,可适当高于所学知识,有利于学生将已学过的知识系统化和实用化,有利于启发学生探究和创新性思维[5]。根据指导教师设定的实验题目,学生在前期准备中,应熟悉相关学科的知识,掌握基础的实验操作,熟悉相关的仪器设备,详细了解实验试剂的性能和作用机理。实验中要用到的复杂的仪器设备要详细阅读说明书,并请教相关操作人员,做到对仪器能够熟练无误的使用;实验中要用到的试剂,应先了解其性能,做到安全第一,并确保正确使用;实验用具应以最大限度降低实验误差为前提,选择合适的用具。
3.2查阅文献
学生根据既定的实验题目,查阅教材及相关专业书籍,登录学校网站查阅中文期刊全文数据库等相关的资料和文献。在文献的查阅中应多角度多方位的了解,保证查阅文献的新颖性,注意阅读外文文献,从中洞察国际上新的研究动向,了解新的实验方法并借鉴;在文献检索中,要求学生注意检索的方法,提高检索效率,确保不漏掉有价值的文献。关键性的文献对实验帮助很大,学生可从中借鉴先进的方法和技术,以利于下一步方案设计和实施。
3.3设计实验方案
此阶段要求学生对查阅的文献资料进行归纳总结,确定最佳方案。在此过程中学生要从实验原理、目的、操作方法步骤、实验材料、所需仪器、用具及数量、药品及用量、预期结果、注意事项等做详细计划,并将过程以书面形式交于老师,共同研究探讨其可行性并及时修正。教师应鼓励学生在设计中大胆思考、不要局限于固定的思维模式,大胆创新。
3.4设计性实验的实施
学生根据自己提出的实验方案,准备实验用具、配制药品和调试仪器、熟悉操作过程,进行预实验,在准备和预实验过程中遇到的反常现象和问题,由学生自己思考,自行解决,并不断地修改和完善设计方案。在实验中教师只起指导的作用,一般不直接回答和解决学生的问题。设计方案的实施过程是学生把理论和实践结合进一步创新的过程,遇到的问题要分析、思考、判断,反复实践才能解决,这使学生的实践和创新能力有了很大幅度的提高。
3.5实验方法、过程和结果的总结与讨论
实验完成后,组织学生对实验方法、实验过程中出现的主要问题及实验结果进行讨论、交流和总结。对于较先进及取得理想实验结果的方法,请相关设计人进行讲解,分享其设计心得,操作技巧加以推崇,以增强其创新自豪感;对于实验过程中出现的问题,找出症结所在,以便以后加以改进。通过对实验的总结,加深学(下转第124页)(上接第106页)生对实验的认识,提高学生的创新思维和能力。同时教师对主动尝试有难度题目的、有创新设计和新思路的、遇到问题能积极动脑想办法解决的同学给与鼓励和表扬,激发其进一步创新的积极性。
3.6撰写实验论文
实验论文的撰写是学生对整个实验的书面总结及梳理。这一阶段学生已完成了实验操作过程,有了相应的结果,通过整理数据,分析结果,总结实验过程,讨论影响实验的关键因素,在教师的指导下,按照科研论文的基本格式,撰写实验论文。通过论文的撰写,使学生对实验进一步思索,使其对实验有一个从“理论—实践—理论”的质的升华,激发更深层次的创新思维。同时写论文的过程也使他们基本掌握实验型论文的写作模式,为本科毕业论文和毕业设计做准备,而且在导师的指导下能独立开展科学研究。其中质量较高的论文,可向相关期刊投稿,这一活动可以更好的培养学生的创新意识[5-6]。
4设计性实验对创新能力培养的建议
4.1注重实验基础知识和实验技能的掌握
创新能力的培养不能盲目进行。能力的培养是知识的积淀与转化、是知识的升华和运用。没有知识的积累就谈不上能力,没有基础就谈不上提高。因而在学生进行设计性实验时,一定不要打下牢固的基础知识后在开展。
4.2注重学生全面培养
培养学生科技创新能力,决不只是依靠多开一些设计性实验来完成的过程,它是是一个系统的工程,一个教学理念转变的工程,是长期形成的过程,因而必须把培养学生创新能力融入到所有实验过程中,让每一个实验能在培养学生创新能力中发光,提高每一个实验在创新能力培养中的效能。每一个实验项目不是一成不变的,从中找出可探讨的内容,从而提高了每一个实验的价值效益[6]。
5结束语
设计性实验是较高层次的实验教学,是以学生为主体的教学模式。整个实验过程中强化了学生的自主探索的学习能力,使学生在综合运用所学知识的基础上进行大胆创新,重在训练思维、提高科技创新能力,是一种有利于学生全面发展,适应时代要求的教学形式,同时设计性实验对教师的素质和能力也提出了更高的要求,同时学生在实验过程的创新思维和想法对教师以后的工作有很大的启发和帮助,是一种教学相长的良好方式。因此设计性实验值得推广和应用。
参考文献
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[5]张小林,周美华,李茂康. 综合性、设计性实验教学改革探索与实践[J].实验技术与管理,2007,7(24):94-95.
激发学生说的欲望,必须培养他们的兴趣,提高他们说的意识,让他们体会说的乐趣。
1.营造说的氛围
小学生情绪的稳定性较差,容易受周围环境氛围的影响。针对小学生的这些心理,我们应努力为学生营造“说”的氛围,提高学生说的水平。首先,我们要应用心整合教材,精心设计以学生说为主的教法,设计好给不同层次学生回答的问题,营造使学生肯说、敢说、爱说的课堂氛围。其次,我们要努力改革课堂教学模式,使学生有充分表达自己意见的机会,让学生在小组交流合作中说。最后,我们要时时注意课堂教学中的师生民主,使课堂教学在亲切、和谐、平等的气氛中进行,让学生时时在老师充满鼓励的目光里发表自己哪怕是不恰当甚至是错误的意见。
2.提高说的意识
激发学生“说”的欲望。我们首先必须提高学生说的意识,有的学生可能认为我懂了今天所学的内容,我已经理解了,作业会做了,那么老师提的问题,我发不发表意见无所谓。久而久之,就会影响学生数学口头表达能力的发展,甚至思维的盲目,所以,我们必须让学生明白说的重要性。可以用故事的形式、举例的方式进行解说。
3.体会说的乐趣
儿童的学习动机和兴趣还不明确,机械单一的学习训练活动往往使他们感到枯燥无味。这要求我们在进行语言训练时依据教学内容、信息传递的特点、课堂教学的特征,让学生多样化地 “说”。可以是独自说、同桌互说、小组说、集体说,也可以在玩中说,在动手、动眼、动脑结合中说,推动他们思维的发展,使他们感受说的乐趣,从而培养说的能力。
二、在学生的口头表述中形成数学语言
1.抓好说一句完整的话的训练
教学时,教师注意引导学生用眼观察,用口表达,用脑思考,从抓好说一句完整、准确的数学语言开始,逐步提高语言表达训练要求,使学生把内部语言外化出来。如,在一年级的《1~5的认识》中,老师问学生:“你最喜欢的大象有几头啊?”很多学生会答:“1头。”我们应该引导学生把话说成“我最喜欢的大象有1头。”教师引导学生说完整的话,既培养了说话能力,又让学生有了句子的概念,学生在看一看、说一说中,初步学会一些数学语言,掌握最简单、最基本的思维模式。
2.抓好看图说几句连贯的话的训练
当学生学会说一句完整的话,掌握了最简单、最基本的思维模式之后,就要进一步训练学生说几句连贯的话。教学中要努力教会学生全面地观察插图,看清图上先是什么情况,后发生了什么情况,结果怎样,让学生根据不同图意学会讲几句连贯的、完整的话。
3.抓好学生说合乎逻辑的话的训练
新课标明确要求:培养与发展学生的思维能力,应该逐步使学生会比较、综合、分析、判断、推理等。首先要求学生能有根有据地思维,达到这一目的,往往是通过说连贯的、合乎逻辑的话进行训练的。