科研訓練在城市學院材料加工學科培養實用型人才中的實施模式

陳翠欣+薛海濤+丁儉+李永艷+李寶娥+李海鵬

摘要：當前材料加工學科本科生的培養目標為創新型和工程型的人才培養。本文結合河北工業大學城市學院學生特點及培養目標，從教學模式、科研創新項目、第二課堂開展、校企合作等方面進行闡述，探討了科研訓練在我校城市學院材料加工學科的具體實施模式。

關鍵詞：城市學院；材料加工；人才培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）25-0133-02

面對目前客觀存在的尖銳的畢業生供需矛盾，以及學生在接受高等教育時自主選擇權利的日益加大，如何吸引優秀的學生報考材料加工學科，將其培養成新世紀所需要的具有創新性、全面性和綜合性的高素質人才；如何使材料加工學科的畢業生能更好地適應社會，為產業界服務；如何為畢業生創造更多的就業機會，這些日益成為每個材料教育工作者，尤其是材料教育的管理工作者值得思索的問題，這些問題也成為材料加工學科專業課程教學中的關鍵問題。為此，許多學者就材料科學與工程類學科教學內容與課程體系改革進行了廣泛的探索和研究，例如該學科如何組織，課程如何設置，對各個層次的學生提供什么樣的教育等問題。近些年來，面對目前本科生培養和就業存在的問題，國內外很多大學紛紛調整了本科生人才的培養目標，并將科研訓練引入到創新和實用型人才的培養中。美國哈佛大學的校長曾指出：“教育應使學生具有良好的創新性，讓學生善于觀察和思考，這樣才能幫助學生成為更完美和更成功的人。”麻省理工學院在本科生教育中也十分注重幫助學生培養成熟的個性以及對問題的理解力，除給予學生大量的自由學習機會外，同時鼓勵學生對喜歡的專業領域進行學習和探索，培養學生學習的獨立性和解決問題的創造力，從而適應當今社會的需要和挑戰[1]。因此很多大學把科研訓練納入到本科生教學體系中[1-3]。麻省理工學院將本科生教學和科研訓練相結合，重新評價和更新了本科生教學實施方案，將不適應社會需求和學生綜合發展的課程刪除和學時壓縮。加州大學伯克利則是設置了相關的科學研究課程，例如教師的科研研究、教師指導下的獨立研究和畢業論文等，學生可以自主選擇課程，項目完成后可以獲得20學分以上。在國內，為了培養創新和使用型人才，許多著名大學也紛紛開展本科生科研訓練項目，對本科生科研訓練的實施進行了研究和探討[4-7]，因此本科生科研正在成為本科生教育改革的一個重要趨勢。本文將針對河北工業大學城市學院材料加工學科的學生特點及培養目標，探討科研訓練在培養實用型創新人才中的實施模式。

一、存在問題

材料加工是一個涉及機械、電子、計算機和材料等多方面的交叉學科，隨著新型材料的不斷涌現以及其在工業中的應用，材料加工學科受到了越來越高的重視。而且材料加工作為一種應用型的本科專業要求學生既要有扎實的基礎知識和大量的專業知識，還要有良好的工程素養和動手能力。針對材料加工學科的特殊性，國外的一些高校對本科生課堂教學進行了改革，其目標為幫助每個學生在學習中發展最大潛能，提倡案例教學和互動式、團隊合作教學，培養學生的自主性、協作精神和創新能力。與國外材料加工學科相比，我國材料加工學科存在許多問題，主要有：（1）作為一種應用型工程專業，在教學計劃中存在課程設置不合理，教學內容陳舊，教學內容與實際工程實踐脫節等現象；（2）教學資源不足，設備陳舊短缺；（3）所培養的學生實踐動手能力較差，不能滿足企業對人才的實際需求，難以快速適應社會。對于我校，通過近些年的教學發現，城市學院教學中存在的顯著問題是：課程體系設置與本一相同，但是與本一學生相比，城市學生的基礎理論知識較薄弱，上課的積極主動性較差，接受能力較弱，在相同的師資配備以及教學體系條件下，大部分城市學生所體現出的綜合能力明顯落后于本一學生。因此對于城市學生的教學，目前重點應該解決的問題是：（1）如何改變當前專業課的教學模式，挖掘學生的學習潛力，提高認識問題和解決問題的能力；（2）如何拓展專業課程的實踐活動，增強動手能力，培養實用型的專業人才，適應目前的就業需求。

二、實施模式

科研能力訓練是學生創造能力和實踐能力培養的一個重要方法，是培養創新實用人才的主要途徑。我國高等教育法明確規定了高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專業人才，所培養的學生應系統地掌握所學專業的基礎理論知識，具備分析問題必需的基本技能，具有從事本專業相關工作的基本能力。因此在本科畢業生教學中應注重學生自主發現問題的能力，并能通過基礎知識的學習提出解決問題的具體措施并加以實施，從而使學生具備一定的科研能力和實際動手能力[5，8，9]。但是科研能力的訓練不是一朝一夕就可以實現，需要教育工作者進行全方位的探索和思考，這需要對本科生的教學體系及教學模式進行改革，使學生在大學四年中進行科研能力的慢慢積累[10]。學生參與科研訓練的途徑有兩種：校企合作和科研探索。校企合作可以充分利用學校和企業的不同教育資源，將理論知識與實際生產經驗有機結合在一起，學生可以通過橫向項目的參與，連接專業知識在生產中的實際應用，增強學生的實踐技能，開拓視野，為畢業打下良好的基礎，增強學生的社會競爭力。科研探索鼓勵學生以知識、技術創新和研究方法創新為主的課題，最終目的是培養學生的創新能力和實踐能力。在我校，為提高教育教學水平和人才培養質量，提高大學生實踐創新能力，對教學模式、教學方法等方面進行了相應的改革。

1.開展了本科生創新創業活動——“大學生創新創業訓練計劃”項目。學校創新訓練項目是本科生個人或團隊在導師指導下，自主完成創新性實驗項目設計、方法選擇、設備和材料的準備、實驗的實施、數據處理與分析、總結報告撰寫等工作。學校給予一定的經費支持，并設立了創新與拓展類學分模塊，項目結題后，學生可獲得相應的學分。在項目的實施過程中，學生從選題、資料查詢、方案設計、方案實施到數據搜集、整理，直接進行全程工作，促使學生理解學科的發展動態，將理論知識與科研實踐相結合，提高實踐能力。其作用更體現在：（1）學生的組織管理能力得到極大鍛煉；（2）獲得資料及文字表達能力得以提高；（3）掌握科學研究的程序以及獲取實驗數據和分析利用數據的方法；（4）學生資助獲取知識以及獨立分析問題、解決問題的能力提高；（5）為學生提供了實際訓練的機會，在研究中提高大學生科研創新和實踐動手能力，使科學研究與人才培養有機地結合在一起。endprint

2.采用基于問題式、交流式的教學模式（Problem Based Learning，簡稱PBL模式）[11]，偏重于啟發式教學，為學生營造了獨立思考和自主研究的平臺。該教學理念是在教學中結合科研問題和工程案例，強化學生“因為解決工程問題的需要必須學習該理論”的工程意識和責任意識，激發學生學習熱情和興趣。講課過程中根據各部分知識特點引入工程案例，并注重基礎理論與工程和科研實踐的融合、注重啟發和誘導式教學，淡化學生對課程知識的死記硬背，注重學生對該模塊知識體系的宏觀把握和綜合理解，精簡細節知識的講解和陳述。

3.采用團隊式教學方式，根據專業教學內容，教師設計一系列的研究課題，學生3～5人一組，自由選擇研究課題，并明確規定每人的任務。根據項目的研究目標，每個研究小組通過查詢相關的文獻資料，制訂出具體的試驗方案并加以實施，試驗后對所得數據進行準確地分析和處理，最終達到課題的研究目標。在科研項目的實施過程中，教師全程進行指導，學生完成后撰寫研究報告，教師和學生溝通對研究成果進行評價。

4.拓展實踐教學，將理論課程的部分實驗搬到相關企業，增強學生對實際生產中存在問題的認識；另外讓學生積極參與企業生產中的實際項目，增強學生的創新性和解決實際問題的能力。

5.開展第二課堂教學，通過獨立閱讀、集體討論和寫科技小論文或報告的形式鼓勵學生隨時提問，形成自己的觀點，著重培養學生的獨立學習和思考能力、分析問題和解決問題的能力。

6.定期舉辦專題講座或報告，介紹專業最新知識動態；參加國際工程師培訓，了解和掌握行業的技術規程和國際標準，與世界接軌。

7.將畢業設計和科研相結合，改變目前畢業設計時間短、老師安排學生照做的現狀，增強學生的實際動手能力和理論知識的運用能力。

為了適應國家經濟的發展和社會的需求，培養創新型人才是“人才強國”戰略和建設創新型國家的主要內容，也是我校人才培養的重要目標。城市學院材料加工學科作為工程特色顯著的專業，在課程體系的設計及教學方案的實施過程中必須注重培養學生的創新和解決問題的能力。通過企業實際課題和科研探索的實施，可以促進學校人才培養模式改革，增強學生的創新能力和在創新基礎上的創業能力，培養適應創新型國家建設需要的高水平創新人才的需要。因此科研訓練的實施將促進學生學習的積極主動性和創造性，激發學生的創新思維，從而培養出具有較強工程實踐能力的專業人才，彰顯我校“工學并舉”辦學特色。

參考文獻：

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[9]劉莎莎，王彤.高校本科生科研研究綜述[J].牡丹江教育學院學報，2011，11（5）：65-66.

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[11]林銳利，劉芳.PLB教學在我國高校教學現實實用情況探討[J].黑龍江教育，2008，（1）：98-100.

基金項目：河北工業大學城市學院教學改革專項研究項目；河北工業大學教學改革項目；高等學校專業綜合改革試點項目。endprint