科研實踐與課堂教學有機結合提高大學生創(chuàng)新能力

王景濤 劉詠

摘要：大學生科研能力的培養(yǎng)與提升，對增強其創(chuàng)新精神具有特殊的意義。鼓勵大學生根據自身興趣愛好和知識積累進入實驗室，將課堂教學內容融入到科研實踐之中，使得兩者相互促進，相得益彰。這不僅對提升學生的創(chuàng)造性思維能力和解決實際問題的能力具有重要作用，還對提高高校人才質量、促進高等教育的發(fā)展及增強國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力有更為深遠的意義。

關鍵詞：大學生;創(chuàng)新能力;課堂教學;科研實踐

中圖分類號：G642.41 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）40-0161-02

眾所周知，當今世界已經進入全球經濟一體化的時代。整個社會的發(fā)展越來越依賴科技，知識的競爭成為了世界各國綜合國力競爭的一部分。而“科技創(chuàng)新，關鍵在人才”，關鍵在于富有獨立創(chuàng)新意識和自主創(chuàng)新能力的人。這無疑對能夠培養(yǎng)高素質、創(chuàng)新型人才的高等學校提出了更高的要求。因此，培養(yǎng)高素質的創(chuàng)新型人才不僅是時代賦予高校的神圣使命，也是目前高校學生工作的一個重要課題。所謂創(chuàng)新型人才，不但應具有扎實的理論基礎，而且還應兼?zhèn)湟欢ǖ目茖W素養(yǎng)和科研創(chuàng)新能力。然而，傳統(tǒng)的高校課堂教學非常重視理論知識的講授，但在科研創(chuàng)新能力和方式培養(yǎng)上的投入和重視程度較低。綜上可見，科研實踐作為培養(yǎng)學生的重要手段和載體，有著理論課不可替代的重要作用。如果可以充分利用課堂及實驗室的學—研相結合的優(yōu)勢，將理論知識傳授與創(chuàng)新能力培養(yǎng)和提升有機結合，將會成為一種有效的培養(yǎng)創(chuàng)新人才的途徑與方式。筆者結合本人教學的實際情況并借鑒其他高校工作者的經驗，在課堂理論教學與科研結合方面，逐步探索并形成了一些認識，具體總結為以下幾個方面。

一、在課堂教學中培養(yǎng)大學生對科研創(chuàng)新的興趣

課堂教學作為大學生獲取知識的主陣地，對開發(fā)和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識發(fā)揮著重要的作用。將科學研究融入教學過程，以科研促進教學，不僅是提高本科專業(yè)教學質量，也是培養(yǎng)社會所需人才的一個重要途徑。“興趣是最好的老師”，營造濃厚的學習興趣是創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造活動的內驅力，很多科學家、發(fā)明家大都是先對所研究的問題有了濃厚的興趣，隨之深入思考與探索，最終有了創(chuàng)新性的發(fā)現(xiàn)與成果。教有法而無定法，以化學化工類等理工科專業(yè)的大學生為例，教師在課堂上講解科學理論定律時，可以給他們介紹發(fā)現(xiàn)者在相關探索過程中的故事，在此過程中學生們將體會到知識和想法產生的歷程和美妙之處，進而他們將會自發(fā)地產生學習動力，產生創(chuàng)新意識。其次，尤其是專業(yè)課和前沿課，教師通過回顧自己從事科研的點滴故事與感悟，可有效地喚起大學生對科研創(chuàng)新的向往與追逐，使其對科學研究有一個感性的認識。也可以談談在從事教師工作后進一步尋找新的課題、新的研究方向繼續(xù)做科學研究的探索過程，使學生感受到科研的魅力，在潛移默化中堅定投身科研的決心。另一方面，專業(yè)基礎課和選修課程的授課老師，在講授理論課程的過程中，可將生產生活中的實例穿插其中，將理論指導生產的原理及效果展現(xiàn)給廣大學生，尤其是理論進步對生產發(fā)展的巨大作用，以此讓學生直觀地認識到知識的力量和重要性，從而激發(fā)和開拓學生的創(chuàng)造性思維。

二、利用創(chuàng)新實驗培養(yǎng)大學生的科研能力

近年來，相關職能部門和各高校鼓勵和資助大學生積極參與科學研究，其中大學生創(chuàng)新性訓練計劃項目已成為“高等學校本科教學質量與改革工程”的有效載體和模塊之一。它也是一項綜合性的課外教學活動，其實質是以學生為主體，以學生自主選題、自主研究為基礎，在導師指導下，獨立完成一個從無到有的全新的研究方案設計的探索和實施過程，并將研究成果進行歸納總結，加工整理為科研論文。在這一過程中，老師安排學生在課余時間了解領域前沿或進入實驗室，利用各種資源條件，有步驟地進行創(chuàng)新實驗的研究。在創(chuàng)新實踐中，大學生要經歷一個大膽假設和小心求證的過程，能夠鍛煉他們的數據流的處理能力、動手實踐能力和分析問題及判斷選擇的能力。發(fā)現(xiàn)問題是創(chuàng)新的起點，但是由于知識水平和實際動手能力的缺乏，學生自身在創(chuàng)新性實驗項目上往往“找不到問題”，因此，指導老師應及時地檢查了解項目進展，通過交流討論發(fā)現(xiàn)項目實施中存在的問題，并給予指導和幫助，達到事半功倍的效果。另外，在進行探索實驗的過程中，指導老師引導學生關注科研前沿，給學生介紹一些國內外相關度和關注度比較高的學術期刊雜志，并就實驗中遇到的問題，鼓勵學生自己查閱文獻，根據已報導實驗方案嘗試找出解決問題的方法。在此過程中導師的專業(yè)素養(yǎng)、科研態(tài)度及做事方法對學生將產生直接的引導效應，甚至將長期影響學生的科研活動及其創(chuàng)新能力。由此可見，教師本身的研究習慣及能力將對所指導大學生的習慣和能力產生直接影響和示范效應。因此，高校應把培養(yǎng)教師的創(chuàng)新意識作為一項重要工作，引導教師愛崗敬業(yè)，及時有效地將最新的科研成果及前沿動態(tài)融入到大學生創(chuàng)新實驗和實踐活動中。在此過程中可采取多種形式，結合翻轉課堂的教學特點特征，有效靈活地將大學生的科研興趣與科研素養(yǎng)深入其內心，將科研創(chuàng)新與動手實踐變?yōu)橐环N自發(fā)自覺的習慣。這將會對其今后的科研之路與創(chuàng)新歷程產生積極深遠的影響。

三、利用開放實驗室培養(yǎng)大學生的科研實踐素質

大學階段是學生系統(tǒng)學習基礎和專業(yè)知識的關鍵階段，他們已經積累了一定的基礎知識并具備了一些動手研究的能力，此時通過安排他們進入實驗室參加課題，并組建研究小組，進行自主創(chuàng)新的實踐活動。在此過程中，教授他們實驗設備的使用方法與先進的技術，深入了解科學前沿與動態(tài)，從而有助于他們理解基礎知識，掌握理論知識，激發(fā)創(chuàng)新意識與原動力。大多數情況下，實驗室都是創(chuàng)新的溫床和舞臺，催化產生創(chuàng)新成果，可以說實驗室是溝通理論知識和科研實踐的一座橋梁。相應的，學校應開展各種科研活動并開放實驗室，營造積極活躍的科研氛圍，鼓勵大學生將理論知識運用于實踐，在實踐中深化對學科專業(yè)的認識。有效借助開放實驗活動，幫助學生將所學知識全面理解掌握，并提高其動手實踐和創(chuàng)新設計的能力，進而不斷提升其對問題的剖析和分解能力，以及制定策略解決問題，最終產生創(chuàng)新成果。曾有一位本科生在大二時進入筆者所在實驗室進行科研活動，通過課題介紹、查閱文獻、形成思路、設計方案、實驗測試、數據整理、論文撰寫這一系統(tǒng)訓練，該學生對科研產生了濃厚的興趣。在此基礎上，其動手能力、科研自信心及團隊意識都得到了很大提高，大三時其主動招募三名本科生成立了一個研究團隊，設計新型水處理分離裝置，取得了良好效果，并申請了專利。考研面試時該生以其豐富的科研實踐經驗打動了專家，順利獲得繼續(xù)深造的機會，目前其在新的課題領域已取得了階段性成果。可見，利用開放實驗室培養(yǎng)大學生的科研實踐素養(yǎng)是一條非常有效的途徑，對本科生能力培養(yǎng)和提升有著重要影響。開放實驗室在具體運作的過程中，應堅持以學生為主、教師引導的管理模式。在實驗中，指導教師應及時跟進實驗，了解實驗現(xiàn)象及學生們遇到的問題與困難，然后采用啟發(fā)模式，引導他們分析和解決問題，以此既鞏固了他們所學的專業(yè)知識，又培養(yǎng)了他們理論聯(lián)系實際的能力。在此過程中將形成發(fā)現(xiàn)問題—查找知識—解決問題的漸進模式，此外他們會發(fā)現(xiàn)自己知識儲備不夠并自發(fā)地學習，充實知識并完善知識結構與深度。這種學以致用的方式可使大學生深刻認識到知識的重要性，進而轉化為一種自發(fā)學習的動力。在創(chuàng)新實踐中，指導教師應重點關注學生突破性思維能力和辯證思維能力，幫助他們走出傳統(tǒng)思維模式，以發(fā)散性的思維來分析問題與解決問題。此外，指導教師應培養(yǎng)學生結合所學基礎知識與顯在信息資源，通過文獻查閱和分析，抽提方案的創(chuàng)新性和特色，把握好方案的可行性并對結果進行預測;完成實驗部分后，應指導他們進行數據分析、作圖與討論，得出結論并撰寫結題報告;最后通過參加專業(yè)課題匯報，講解項目實施與完成情況以及自己在這個過程中的收獲與感悟。經過這樣一個完整的科研創(chuàng)新訓練，項目組每一位成員都將對如何進行科學研究、如何創(chuàng)新有系統(tǒng)的理解和體會，從而有效地幫助他們樹立創(chuàng)新精神，形成創(chuàng)新意識并提升其創(chuàng)新實踐能力，最終為其進入社會或者從事科學研究打好基礎。對大學生進行創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，成為時代賦予高校教育尤其是研究型高校義不容辭的責任和義務。將課堂教學與科研實踐有機結合起來培養(yǎng)具有創(chuàng)新型和應用型人才，人才培養(yǎng)是一個不斷探索、不斷總結、不斷分析和完善的過程，在這方面國外一些高校已經積累了一定的經驗，希望廣大專業(yè)人士提出更多寶貴的意見并進行有益的探索。

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