摘 要:大學生創新能力尤其是科研創新能力是大學生素質教育的重要組成部分。通過實行大學生導師制,河南師范大學物理與信息工程學院構建了良好的大學生科研能力培養模式。學院通過興趣驅動,循序漸進,以課題研究為載體,使學生逐步進入科學研究中,并在該過程中培養學生的學習能力,調研、提出問題和解決問題等科研能力,團隊合作意識、科研規范和學術道德等方面的素養。通過導師制與大學生創新實驗的有機結合,逐步提高學生的科學素質。
關鍵詞:導師制;創新能力;大學生
科研素質的培養和提高是大學生素質和能力培養的重要任務之一,也是培養國家優秀科研人才的重要組成部分。高校作為高等教育的主力軍,進行教育教學改革和培養新模式探索具有重要的意義。“培養什么人,怎樣培養人”“辦什么樣的大學,怎樣辦好大學”是河南師范大學深入開展學習實踐科學發展觀活動以來著力思考和解決的兩個根本問題。
我校物理學專業是河南省重點學科,河南省本科一批招生,優質生源充分保證了學生具有良好的知識基礎和學習能力。2008年,物理與信息工程學院正式啟動在本科生培養過程中全面實行導師制的計劃,學院副教授以上教師和具有博士學位的教師擔任學院各專業本科生導師,加強培養學生的科學素質和創新能力。在大一和大二階段,導師制的主要任務是提高學習能力,在大三和大四階段,導師制的主要任務是以科學研究指導和項目指導為主,學生可以根據興趣自主選擇導師,因此在大三階段可能會出現雙導師指導的情況。
2008年,我校被評為“國家大學生創新性試驗計劃實施單位”,成為全國獲此資格的兩所地方師范院校之一,也是河南省獲此項目的兩所高校之一。同年,我校加大力度推動大學生創新實驗項目,依托學校的實驗室、科研平臺、科研團隊等讓更多學生參與到科研項目和工作中來,并在《河南師范大學“國家大學生創新性實驗計劃”管理辦法(試行)》中提出:“進一步深化以本科生為主體的創新性實驗教學改革,探索并建立以問題和課題為核心的教學模式,加強創新人才培養體系建設。”
在導師制和大學生創新實驗項目框架內,職稱和學歷較高的教師有機會擔任導師制導師和創新實驗項目導師,有更多的機會接觸學生,而學生也可以通過該框架和導師建立密切的聯系,師生之間通過不斷的交流形成教學互動共同體。但是,在大學生創新實驗進行中,經常發生項目無疾而終、不了了之的情況,使得項目不能收到應有的效果。項目的成功與否除了受學生自身因素的影響外,導師管理也起非常重要的作用。我們在執行中,通過分析大學生進行創新實驗的特點,改進了培養的過程,不斷提高學生參與研究的興趣,使項目順利進行,教師和學生都得到了應有的收獲。
一、背景
無論是利用導師制培養學生的科研素養,還是利用大學生創新實驗項目進行教學模式改革和探索,一個重要和關鍵的問題是如何使學生有興趣進行研究,并且真正地參與進來并保持較高的興趣和動力,構筑一個培養學生自主學習、教師合理指導的教學相長的互動共同體。
興趣是最大的驅動力。大學生創新項目指導思想提出,參與計劃的學生“要對科學研究或發明創造有濃厚興趣。在興趣驅動、導師指導下完成實驗過程”。作為一種新的學習形式,參與科研工作的神秘感和新奇性很容易激發學生的興趣,使學生積極參與進來。大學生創新實驗申報期間,大量學生積極主動參與申報,但除少數學生外,大部分學生對將要做的工作知之甚少,因而在項目執行中,容易因為掌握不好方法或對困難估計不足而喪失興趣,最終導致項目不了了之。這樣,不僅沒能發揮項目應有的提高學生科研能力的積極作用,反而會使學生對創新和探索產生消極心理。因此,如何不斷保持和提高學生參與創新實驗的興趣,激發其工作動力,是導師制和大學生創新實驗項目面臨的共同問題。在解決這個問題時,導師需要發揮更重要的作用。
二、 創新實驗和導師制結合的關鍵問題分析
大學生具有活躍的思維、積極的探索精神和強烈的求知欲,積極參與科學研究是大學生強烈求知欲和努力提高自身素質的迫切需要。因此,以興趣為驅動,以課題為載體,提高學生科研創新能力具有很高的可行性。但與研究生的科研工作相比,本科生的創新實驗具有更大的自主性和選擇性。在知識基礎和工作方法方面,本科生和研究生也有較大的不同,本科生的專業知識較為薄弱,也缺少相應的工作方法的培訓,因此需要導師的指導(而導師制和創新實驗的目的正在于培養學生的研究能力和創新能力)。但導師一般都同時指導研究生和本科生開展工作,往往容易忽略這一點。同時,研究生的全部精力都在研究工作上,而本科生則是利用業余時間進行創新實驗工作。本科生創新實驗工作如果選題過大,或需要的工具煩瑣、難度過大,將極大削弱他們參與的興趣和動力。
在指導方式上,導師要根據本科生和研究生的不同區別對待,制定合理的指導方案。根據參加的實驗項目、參與人的不同,因項目而異,因人而異,保證讓學生參與進來,由易入難,從簡至繁,理解意義,總結成果,不斷提高個體的研究能力。
三、創新實驗與導師制相結合所存在的關鍵問題的解決
我們在解決豐中子核對稱能問題的過程中,吸收了4名大三學生參加課題。豐中子核的對稱能是當前國際核物理研究領域的熱點問題,它的解決對核物理研究、天體物理和核天體物理領域的一些關鍵問題的研究都具有重要的意義。根據學生特點,我們采取了以下措施培養和增強學生的興趣。
1.抓住興趣點,開展初步學習和研究,進行科學道德教育
在吸收學生參與工作之初即告知其工作的意義,在學生認識科研神秘性的過程中做一定程度的解釋。學生認識到即將開展工作的意義,可以使其在工作中除了保持興趣,還持有一定的責任感。經過簡單的方法講解并讓學生熟悉分析軟件之后,導師引導學生從簡單的任務做起,逐步增加分析量和研究問題的難度。在該過程中,導師需要教會學生做好科研筆記,及時發現問題并進行討論分析,同時,對學生加強科學道德和科研規范素質的培養。例如:處理數據時,不隨意丟棄數據,不按照意義修改數據等,保證研究成果的真實性和可靠性。
在此過程中,導師應把握好學生初步學習知識的相關性、難度和廣泛性,避免學生學習的理論過深過難,避免對相關度不高的細節知識的學習,讓他們做到對相關知識了解、夠用,能開始工作就可以了。導師在此過程中主要起基礎知識講解、研究方法和工具使用等培訓和指導工作作用。同時,導師還要及時了解學生的工作狀態和精神狀態,在學生遇到困難時及時幫助他們解決問題,使學生保持較高的興趣水平。科學道德教育也是該階段一項重要的學習內容。
2.深入研究,保持、提高學生興趣與激勵學生并行
經過一段時間的參與研究,學生需要總結研究的結果,對關鍵問題進行分析,對結果進行比較。在此階段,對與研究的問題相關的理論和實驗,導師可以進行稍微詳細的講解,但不過分展開,避免學生在短時間內學習大量新知識,但鼓勵學生積極調研相關知識。隨著研究內容的深入和問題的逐步解決,學生將體驗到探索問題解決方案過程中的各種情感,如取得初步進展的喜悅、遇到問題的苦悶、找到解決辦法時的驚喜、初步解決問題時的興奮等。此階段會有學生因為感覺不適合該項目而退出。對堅持下來的學生,導師應制訂更進一步的研究計劃。
在這個階段,導師鼓勵學生總結科研工作方法、流程和科研經驗,并撰寫較為詳細的總結報告。其中的精華,學生可以撰寫成科研論文,爭取發表。取得正式的、得到承認的科研成果,對提高學生興趣將起到極大的促進作用。
3.科學素質與創新能力的提高
學生經過前兩個階段的研究,不但增強了對項目研究意義的理解,也更明確了研究目的,了解研究過程中存在的問題和可能的改進方法,同時,學生也有了較豐富的科研工作經歷和經驗。此時,學生會感到所了解和掌握的相關知識的不足,有較強烈的愿望進一步學習和調研相關方面的知識和相關研究的前沿問題。此時,導師可引導學生在深入原課題進行更深層次研究之外,還可以拓展研究課題。此階段,導師應指導學生選擇研究方向,調研相關基礎知識和文獻,總結前沿領域的問題和解決方法,即進入類似研究生開始課題研究時的基礎調研階段。但此階段的學生和沒有參加過大學生創新項目研究的新入學研究生相比,他們已經較多地掌握了科研方法和科研流程,在提出問題和分析問題方面具有較強的能力,具備了科研的基礎能力,因而能更快地進入課題研究。
作為學生導師和科研導師,教師在此過程中應始終關注學生的工作狀態和積極性,在學生遇到困難和挫折時,多進行鼓勵和激勵,并教會他們正確的科研方法,始終把保持和提高學生的科研興趣放在重要的位置,不斷增加研究內容和難度,達到由簡入繁、由易入難、逐步提高的目的。
四、結語
通過分析大學生參加科研創新實驗學習和研究的特點,我們把不斷保持和提高學生興趣作為重點,制定符合大學生特點的項目執行方案,由簡入繁,由易入難,不斷地鼓勵和激勵學生進入研究的較深層次,達到提高大學生科研素養和研究、創新能力的目的。大學生導師制與創新實驗項目的有機結合,在大學生素質培養和能力提高方面起到了更大的作用。
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責編:曉 月