大學生進入實驗室參與科學研究的探討

王允圃， 劉玉環， Roger RUAN

(1.南昌大學 a.食品學院;b.食品科學與技術國家重點實驗室,江西 南昌 330047;2.明尼蘇達大學 生物產品與生物系統中心,明尼蘇達州 圣保羅 55108)

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·實驗室建設與科學管理·

大學生進入實驗室參與科學研究的探討

王允圃1a， 劉玉環1a， Roger RUAN1b,2

(1.南昌大學 a.食品學院;b.食品科學與技術國家重點實驗室,江西 南昌 330047;2.明尼蘇達大學 生物產品與生物系統中心,明尼蘇達州 圣保羅 55108)

隨著科技迅猛發展，我國對創新人才的需求日益加大，大學生提前進入實驗室參與科學研究培養科研及創新能力逐漸受到了國內各大高校的重視。本文闡述了大學生提前進入實驗室參與科學研究的意義，并分析了大學生參與科學研究存在的問題，提出了幾點建議，大學生提前進入實驗室參與科學研究這一模式的探索與實踐必將有力改善大學生科研意識薄弱、創新能力差的現狀。

大學生; 實驗室; 科學研究

0 引 言

當前，中國高校大學生普遍存在科研能力、創新能力欠缺[1]。因此，大學生的科研能力和創新能力的培養成為本科教育的重點內容。上世紀90年代以來，各大高校讓本科生提前進入實驗室參與科學研究的計劃相繼誕生，邀請本科生自主參與老師的科研項目，旨在培養學生的科研態度、方法和習慣，提高本科生的綜合研究素質。現以食品學院為例，食品科學與工程專業培養具備有化學、生物學、食品工程、食品保藏和食品科學領域的基本理論知識，掌握基本實驗技能，具有從事食品或相關產品的科學研究、技術開發、工程設計、生產管理、品質控制、檢驗檢疫、教育教學等方面工作的能力[2]。如何對該專業大學生進行高質量的培養，特別是對于他們科學素質、創新能力、實踐能力和團隊協作能力的培養是食品科學與工程專業素質教育急需解決的一大難題[3]。

《中華人民共和國高等教育法》規定“本科教育應當使學生具有從事本專業實際工作和研究工作的初步能力”，這說明不僅法律賦予本科生參與科研的權利，這也是高校教育所必須承擔的義務之一。現今，本科生的人數占到了普通高校在校生數的一半以上，成為高校的主體。隨著科學技術的快速發展，先進、原創技術的開發需要大量的科技人才，本科生將是一股最為強大的力量。因此，倡導本科生參與科學研究也是為我國科技力量儲備人才的一項舉措，為我國科技平穩快速發展提供了有利的保障[4-5]。

1 大學生提前進入實驗室進行科學研究的意義

近年來，學校貫徹落實并且全面實施了“本科教學工程”國家級大學生創新創業訓練計劃，其中創新訓練項目是本科生個人或團隊，在導師指導下，自主完成創新性研究項目設計、研究條件準備和項目實施、研究報告撰寫、成果(學術)交流等工作。項目的開展旨在探索并建立以問題和課題(目標)為導向的教學模式，倡導以本科生為主體的創新性實踐教學改革，調動學生的主動性、積極性和創造性，激發學生的創新思維和創新意識，掌握分析問題、解決問題的方法，培養學生從事科學研究和創造發明的素質，提高其創新及實踐能力。同時，注重培養學生的責任心和團隊協作能力，符合當代大學生素質化教育的大環境，讓成績優秀、學有余力的學生能夠有廣闊的發揮空間。

在學校的組織與支持下，食品學院通過與國外知名大學合作項目以及國家及省部級課題，積極吸納食品科學與工程專業本科生進入實驗室參與科學研究，接觸國際同類研究前沿，把課堂所學切實應用于實踐，充分發揮其創新能力開展研究。近幾年的實踐表明，這一措施讓學生提前接觸了科研，消除了他們對于科研的神秘感，調動了其積極主動性和求知探索的欲望，創新和動手實踐能力有了較大提高，為將來就讀研究生或者參加工作奠定了良好的基礎。

2 大學生提前參與科學研究所存在的問題

大學不僅要擁有高層次的師資力量、高水平的科研成果，還應注重培養高水平創新型人才，解社會之所需。國家呼吁創新型人才的培養，對于大學生來說，提前進入實驗室參與科學研究無疑是培養創新能力的一大途徑[6-9]。然而，對于食品科學與工程專業的本科生來說，提前參與科學研究還存在一些問題。

(1) 對科學研究認識不足。大學生對參與實驗室科學研究的認識不夠，大學生參與科研只是一種手段，最終目的是培養其自主學習及創新能力，也能更早地認識科研，接觸專業前沿研究領域，了解學科發展動態，同時給學生提早灌輸以“研”促進“學”與“產”有效結合的思想，以期提高學生綜合素質和促進學生盡早成才。在參與科學研究的過程中，大學生需要明確項目的研究目標，在老師的指導下，閱讀文獻，拓寬知識面，形成自己的研究思路，發揚大膽嘗試、不怕失敗的精神開展實驗。但是，現如今，本科生進入實驗室大都是“跟風”，沒有明確參與科研的目的，在實驗室盲目跟著研究生做實驗，只為最后拿到完成學業的學分。

(2) 科研時間難以安排。大學生有課程及其它安排，空閑時間相對分散，不利于科研的開展。食品學院食品科學與工程專業的本科生在讀期間需要完成至少164學分的學業，寒暑假還需要參與學院的假期實踐活動，再加上英語四六級、食品檢驗工以及營養師等證書考試的壓力，使得學生很難抽出時間參與科研活動。然而，對于理工科的學生來說，參與科研項目首先得閱讀大量文獻和資料來掌握該領域的基礎理論，經過學習儀器的操作、實驗的開展、數據的整理然后進行論文的寫作，這都需要花費大量的時間以及精力，這一矛盾存在于本科生培養的計劃之中難以解決。

(3) 導師指導不夠。大學生的專業知識有限，科研能力薄弱，導師的指導不夠。本科生在參與科研的過程中，會碰到各種困難，需要自己拿出解決方案，這時畏難的心理使得他們止步不前甚至退縮，也打擊了學生科研的動力與積極性。在這種情況下，導師應該給予學生一定的指導以及鼓勵，要求學生勇于探索、積極創新。然而，當今高校大都實行導師制，但存在導師少學生多[10]、導師工作重心放在教學和科研上而缺乏職業責任心等[11]，導師很難顧及到每一個學生，及時給予學生必要的指導，也不可能讓每一個學生參與自己的課題，對他們進行系統的科研訓練。

再者，大學生進入實驗室進行科學研究需要實驗經費，經費來源可以來自導師、學校以及國家的資助，但是資助面有限，并不能滿足所有學生開展科研的需要。這樣一系列的問題嚴重阻礙了大學生提前進入實驗室，因此，探索一種有效的大學生的培養方案(注重學生科研創新能力的培養)迫在眉睫。

3 大學生提前進行科學研究的幾點建議

至今,大學的教學以“灌入式”為主，所有知識都是經過老師整理，然后教給學生，學生不了解知識的來龍去脈，只是努力地學、被動地接受。由于這種教育方式的經濟性，所以得以盛行，然而這對于學生的創新性培養是一種打擊，學習者不能深刻理解知識的形成與發展這一過程就很難產生創新的想法。大學生提前進入實驗室參與科學研究可以將課堂所學應用于實踐，拓寬自己的視野，培養自己的科研創新能力，提前接觸科研項目，消除對科研的神秘感，從而很大程度上彌補了課堂所學之不足[12-13]。在此背景下，結合本團隊近年來對提前進入實驗室的本科生培養的經驗，給出幾點建議。

(1) 學校提供科研平臺、經費，完善管理制度。學校應給予本科生足夠的科研平臺和經費，建立良好的導師制度以及完善的科研獎勵機制。通過學生自主立項申請的方式，學校給予一定的科研經費開展研究，在老師的指導下，學生通過查閱文獻資料來制定項目實施方案、設計開展實驗、分析處理數據以及撰寫論文。通過完整的科研訓練過程，培養學生的科研素質，提高學生的創新能力，也有利于本科生潛力的挖掘。

良好的導師制度以及完善的科研獎勵機制將促進本科生參與科研訓練的積極性，有利于其科研能力的培養。如果學校對于導師有一定的制度要求，明確導師工作的職責，導師應注重學生創新能力的培養，強調學生對知識的求知欲以及主動探索新領域的精神，讓學生學會發現問題、分析問題、解決問題，增強思考力和創造力，提高創新實踐能力。對于努力并有一定成效的學生，學校應給予一定的獎勵，例如實驗認真、學習積極的學生在學生群體中當面表揚，發表論文或者有其他科研成果的學生頒發獎狀和一定的獎金，從而調動學生參與科研的積極主動性。

(2) 實行分級指導，學生帶學生。教師的工作重點是科研和教學，再加上指導研究生的任務，沒有太多時間指導本科生科研，這也是本科生提前進入實驗室參與科研的一大障礙。事實上，對于本科生科研的指導老師沒有必要親自指導每一位學生，導師可以實行“分級指導，學生帶學生”的模式。同時給導師分配不同年級的本科生，經過導師悉心培養的高年級(大三、大四)學生在實驗室有了一定的經驗和科研能力之后可以帶低年級(大一、大二)的學生進入實驗室、熟悉實驗室，這樣既有利于導師的時間安排，又能使更多的本科生有機會提前進入實驗室參與科研而高年級學生的切身經驗有助于學生在科研上逐步成長。

(3) 學生應樹立正確科研意識。對于大學生來說，對于提前進入實驗室參與科研要樹立正確的認識和良好的態度。大學本科階段提前進入實驗室有利也有弊，利在于：①將學習與實踐結合，避免傳統的學習理念“為學習而學習，為考試而學習”帶來的弊端；②參與科研全過程，了解科研的意義所在，消除科研的神秘感，為自己畢業以后的選擇也提供了保障；③通過查閱文獻資料、制定實驗方案、設計開展實驗等過程，提高了學生動手實踐以及搜集信息的能力，也加強學生科研和創新能力，為學生以后工作或者繼續深造打下來扎實的基礎。然而，提前進入實驗的弊端在于：①進入實驗室將花費大量的時間，學生需要舍棄一些大學校園活動,例如學生會以及社團工作、參加各種比賽、甚至可能會包括學習；②實驗室長期乏味的科研工作和長時間拿不出成果的煩惱會讓學生心生厭倦，影響其積極性，動搖其以后參與科研的信心。大學生必須要正確看待提前進入實驗室的利弊，不能盲目跟從而導致科研訓練的半途而廢。

態度決定成敗，從進入實驗室開始，大學生要端正態度，積極主動參與到項目中，勤思考多動手。在科研探索過程中遇到困難時，保持積極向上的心態，查閱大量的文獻資料，主動找導師溝通交流，以尋求最優的解決辦法。

另外，在科研的道路上，接觸領域前沿研究必然要閱讀英文文獻，參考英文資料，因此，在本科期間學生應重視英語應用能力的培養，學校也應加大專業課程雙語教學的力度，增加英文原版教材及英語授課的比例[14]。隨著教育的現代化與國際化，雙語教學也將成為未來理工科教育發展的一個重點方向。

4 結 語

隨著21世紀的社會和經濟快速發展，我國對于創新人才的需求日益迫切，作為國家中堅儲備人才的本科生提前進入實驗室參與科學研究正順應了這一發展趨勢。大學生通過科研項目提前進入實驗室在導師的指導下參與科學研究，掌握了科學研究的一般思路以及方法，鍛煉了他們的科研創新、綜合分析問題的能力，開拓了專業領域前沿的視野。近幾年的實踐,深信這種培養方式極大地促進了教學與科研的融合，學以致用的學習方法得以充分展現，也有利于改善大學生科研意識薄弱、科研能力差的局面，很大程度上提高了學生的科研素質和創新能力。隨著大學生提前進入實驗室這一模式的繼續探索與實踐，食品科學與工程專業的學生創新實踐能力將會越來越強，畢業后將會備受青睞。

[1] 李楊帆, 朱曉東. 科研訓練計劃與大學生創新能力培養[J]. 中國大學教學, 2011(4): 24-25.

[2] 趙 輝, 平文祥, 李海英,等. 綜合性大學食品科學與工程專業人才培養模式和課程體系改革的研究[J]. 黑龍江教育, 2008(8): 66-67.

[3] 明 建, 曾凱芳. 基于產學研的食品科學與工程專業創業教育研究與實踐[J]. 西南師范大學學報, 2013, 38(12): 190-194.

[4] 韓貴金, 王文慶, 周 有. 科研與實踐教學的互動實施[J]. 實驗室研究與探索, 2013, 32(11): 440-442.

[5] 方 霞, 任亞梨. 本科生課外科研訓練體系的建立與實踐[J]. 實驗室研究與探索, 2013, 32(1): 132-135.

[6] 張紅光, 孫曉娜, 紀常偉, 等. 開放實驗室,培養大學生的創新精神和實踐能力[J]. 實驗技術與管理, 2011, 28(6): 16-19.

[7] 柴 鈺. 大學生自主管理的開放創新實驗室模式[J]. 實驗室研究與探索, 2012, 31(1): 82-85.

[8] 陳國華, 高 原, 鄒 娟, 等. 依托重點實驗室,培養大學生創新能力[J]. 實驗科學與技術, 2012, 10(4): 161-164.

[9] 夏定元, 徐華中, 李 琦, 等. 探索實驗室管理模式 提高大學生創新能力[J]. 實驗室研究與探索, 2010, 29(3): 88-90+108.

[10] 馮團輝, 范麗波. 關于本科生參與科研的思考[J]. 科教文匯(下旬刊), 2010, 2: 64+99.

[11] 李亞玲, 鄢家利, 王東杰. 我國本科生導師制存在的主要問題與改革思路[J]. 西南科技大學學報, 2008, 25(2): 69-74.

[12] 應義斌, 趙文波, 何 勇. 等. 生物系統工程本科人才培養體系的探索[J]. 農業機械學報, 2004, 35(4): 183-187.

[13] 秦 俠, 程水源. 關于雙語教學的思考[J]. 北京工業大學學報, 2005, 31(S1): 137-140.

[14] 陳志國, 蔣 玲. 理工科大學雙語教學的探討[J]. 現代大學教育, 2005(2): 107-109.

Discussion of Undergraduates Participating in Science Research in Laboratory

WANGYun-pu1a,LIUYu-huan1a,RogerRUAN1b,2

(a. School of Food Science Technology, 1b. State Key Laboratory of Food Science， Nanchang University， Nanchang 330047， China; 2. Department of Bioproducts and Biosystems Engineering, University of Minnesota; MN 55108, USA)

With the rapid development of science and technology, there is growing demand for innovative talents in China. It has attracted more and more attention that undergraduates participate in scientific research at a laboratory in advance. The mwasure is to aim at cultivating their ability of scientific research and innovation. Under this background, the significance of undergraduates participating in scientific research at a laboratory in advance was stated, the problems of undergraduates participating in scientific research were analyzed, and some suggestions were proposed. The exploration and practice of this educational pattern will improve the current situation of their weak consciousness of scientific research and poor ability to innovate.

undergraduates; laboratory; scientific research

2015-10-21

國家自然科學基金資助項目(21266022、21466022);國家國際科技合作專項資助項目(2015DFA60170)

王允圃(1985-)，男，山東濱州人，碩士，實驗師，主要研究方向熱化學轉化教學與科研，實驗技術與實驗管理。

Tel.:13767408269;E-mail wangyunpu@ncu.edu.cn

劉玉環(1963-)，男，福建建陽人，博士，研究員，主要研究方向為生物質轉化教學與科研，實驗室建設與管理。

G 642.0

A

1006-7167(2016)08-0238-03