以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)本科生開展科研訓(xùn)練的探索

龐越鵬+鄭時(shí)有

摘要：本科生科研訓(xùn)練越來越成為高等學(xué)校本科教學(xué)的重要組成部分。本文首先提出了以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)本科生開展科研訓(xùn)練的建議，并闡述了以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)本科生的意義，給出了以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)本科生開展科研訓(xùn)練的具體實(shí)施措施和建議。

關(guān)鍵詞：學(xué)術(shù)前沿；本科生科研訓(xùn)練；實(shí)踐探索

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）33-0120-02

一、引言

當(dāng)代國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)主要是以經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力和科技創(chuàng)新能力為主導(dǎo)的綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)。我國(guó)自改革開放以來，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值已躍踞世界第二，但另一方面，我國(guó)科技創(chuàng)新能力在世界上仍處于落后位置，距離國(guó)際上公認(rèn)的科技創(chuàng)新型國(guó)家（美國(guó)、日本、德國(guó)、韓國(guó)等）還有比較大的差距。提高我國(guó)的科技創(chuàng)新能力，最重要的就是需要一大批具有良好綜合科研能力的研究型人才。這種科研能力則需要長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng)和熏陶，而本科期間則是一個(gè)非常適合和重要的科研能力訓(xùn)練階段[1]。

美國(guó)麻省理工學(xué)院早在1969年就開始鼓勵(lì)和支持本科生開展科研訓(xùn)練，相對(duì)應(yīng)的，麻省理工學(xué)院先后有87位諾貝爾獎(jiǎng)得主，是世界上獲諾貝爾獎(jiǎng)得主最多的高等學(xué)校。上海理工大學(xué)積極推進(jìn)科研創(chuàng)新教育教學(xué)改革，2016年被評(píng)為“上海大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃示范校”。但是，在看到成績(jī)的同時(shí)，在本科生科研訓(xùn)練計(jì)劃實(shí)施過程中，還存在一些問題，還有很大的提升空間。其中一點(diǎn)就是本科生的課題創(chuàng)新性往往不夠，很多時(shí)候只是在簡(jiǎn)單地重復(fù)別人的實(shí)驗(yàn)，沒有創(chuàng)新點(diǎn)。這一方面使本科生無法得到高水平的科研訓(xùn)練，另一方面也會(huì)影響本科生對(duì)科研的興趣和熱情[2]。針對(duì)這一問題，作者提出了以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)本科生科研訓(xùn)練的想法。

二、以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)本科生科研訓(xùn)練的重要意義

在國(guó)家層面，近十幾年我國(guó)科研創(chuàng)新能力飛速發(fā)展，論文產(chǎn)出數(shù)量和質(zhì)量都有顯著提高。例如在材料科學(xué)領(lǐng)域，最新的數(shù)據(jù)表明，我國(guó)的SCI論文發(fā)表數(shù)量已超過美國(guó)，居世界第一，研究水平已然國(guó)際領(lǐng)先。在這種大背景下，本科生作為科研人才隊(duì)伍后備力量，應(yīng)該以學(xué)術(shù)前沿問題入手接觸科研、了解科研，一方面能夠與我國(guó)在世界上的科研地位相匹配，另一方面還能夠繼續(xù)壯大我國(guó)的科研人才隊(duì)伍。我國(guó)也出臺(tái)了很多配套政策鼓勵(lì)本科生開展科研訓(xùn)練，特別是高學(xué)術(shù)水平的科研訓(xùn)練，這也從另一方面說明了以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)本科生科研訓(xùn)練的重要性[3]。

在學(xué)校層面，近些年我國(guó)很多高等學(xué)校的排行榜層出不窮，統(tǒng)計(jì)和計(jì)算方法雖各有不同，但無一例外地將高等學(xué)校的科研水平放在了最重要的因素之一。這些非官方的排行從側(cè)面反映出整個(gè)社會(huì)對(duì)高等學(xué)校科研能力的預(yù)期。因此，對(duì)于各高等學(xué)校，提升學(xué)校整體科研能力是非常重要的。以學(xué)術(shù)前沿問題對(duì)本科生進(jìn)行科研訓(xùn)練，使本科生有機(jī)會(huì)在高水平學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文，這對(duì)于提升學(xué)校科研水平和知名度都是非常有意義的。在各高等學(xué)校的主頁(yè)上也經(jīng)常可以看到本科生發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文的報(bào)道。這些報(bào)道說明了學(xué)校對(duì)于本科生發(fā)表學(xué)術(shù)論文，特別是高水平學(xué)術(shù)論文是非常重視和鼓勵(lì)的。

在教師層面，隨著國(guó)家科技投入力度的加大，高等學(xué)校教師的科研經(jīng)費(fèi)和科研平臺(tái)都有較大的提升。同時(shí)大部分高等學(xué)校教師也具有寬廣的科研視野和素養(yǎng)。因此，在硬件條件上允許教師在本科生科研訓(xùn)練中投入較大量的經(jīng)費(fèi)開展有一定難度的實(shí)驗(yàn)，在軟件條件上教師也有足夠多的前沿科學(xué)問題可以提供給本科生進(jìn)行科研訓(xùn)練。除此之外，教師職位競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，也需要高水平的科研工作，以前沿科學(xué)問題指導(dǎo)本科生開展科研訓(xùn)練也是教師的內(nèi)在需求。經(jīng)常可以發(fā)現(xiàn)，科研做得特別好的教師，其課題組中本科生科研訓(xùn)練的成果也相對(duì)豐碩。

在本科生層面，出國(guó)留學(xué)早已不在是可望而不可及的夢(mèng)想，而本科生出國(guó)留學(xué)攻讀研究生最重要的不是績(jī)點(diǎn)，而是科研水平。以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)本科生科研訓(xùn)練，可以讓本科生更早觸及到人類知識(shí)的邊緣，更深刻地理解知識(shí)的創(chuàng)造過程，這些對(duì)于本科生本人來說也是提升科研能力的難得機(jī)會(huì)。退一步講，目前我國(guó)高等學(xué)校的保研政策也越來越向本科生的科研能力傾斜，這對(duì)于參加以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)科研訓(xùn)練的本科生來說也是非常有益的。

三、如何以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)本科生開展科研訓(xùn)練

第一，要找到合適的學(xué)術(shù)前沿問題，并不是所有的學(xué)術(shù)前沿問題都適合用來指導(dǎo)本科生科研訓(xùn)練。合適的學(xué)術(shù)前沿問題有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）課題組已經(jīng)有相關(guān)研究基礎(chǔ)；（2）有研究生正在開展相關(guān)但并不相同的研究課題；（3）課題具有一定的難度彈性。本科生受限于知識(shí)結(jié)構(gòu)，往往無法像碩士生和博士生一樣獨(dú)立完成一個(gè)課題，所以需要課題組給予更多的支持，包括實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)方面的積累和實(shí)驗(yàn)室研究生的協(xié)助，同時(shí)，本科生的主要工作是完成本科的學(xué)習(xí)，科研訓(xùn)練仍然只是作為學(xué)有余力的興趣，不一定能夠保證全身心的投入，剛開始的挫折也很可能打擊本科生的積極性，所以也需要課題在難度上具有較好的彈性，在特殊情況下也可以保證本科生能夠順利完成科研訓(xùn)練項(xiàng)目。以材料科學(xué)與工程專業(yè)中的儲(chǔ)能材料為例，首先將課題標(biāo)定為領(lǐng)域內(nèi)的前沿問題：如何得到性能更為優(yōu)異的儲(chǔ)能材料，而性能的改善有眾多途徑，常見的有元素?fù)诫s、多相復(fù)合、微觀形貌調(diào)控等。微觀形貌調(diào)控的難度更大，因?yàn)樯婕暗胶芏嗟膶?shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，也需要大量的物理和化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。因此，在給本科生科研訓(xùn)練定研究課題時(shí)，可以主要考慮元素?fù)诫s和多相復(fù)合這兩個(gè)方法對(duì)所研究材料進(jìn)行改性。

第二，要找到有志于從事科研工作的本科生。以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)本科生科研訓(xùn)練更適合對(duì)科研工作有興趣的本科生，若只是為了完成最基礎(chǔ)的學(xué)分或是任務(wù)來開展科研訓(xùn)練，結(jié)果很可能不會(huì)特別理想。尋找對(duì)科研有興趣的本科生不能僅僅看學(xué)習(xí)成績(jī)，因?yàn)閷W(xué)習(xí)能力只體現(xiàn)一個(gè)人對(duì)已有知識(shí)的接受能力，而科研能力則是主要取決于一個(gè)人創(chuàng)造新知識(shí)的能力。最有效的方法就是進(jìn)行一次簡(jiǎn)單的面試，給出簡(jiǎn)單的課題介紹，請(qǐng)每個(gè)本科生談一下設(shè)想，真正有志于科研的本科生會(huì)更多地關(guān)注課題的相關(guān)問題，而對(duì)科研不感興趣的本科生會(huì)更多地關(guān)注如何完成相關(guān)任務(wù)。另一方面，很多情況下教師沒有辦法找到適合的本科生，這時(shí)候可以循序漸進(jìn)地引導(dǎo)和激發(fā)本科生對(duì)科研的興趣。其實(shí)大部分本科生并不了解科研能力與學(xué)習(xí)能力的區(qū)別，因此要給本科生展現(xiàn)一些科研中令人興奮的東西，比如所研究課題的愿景，有可能對(duì)整個(gè)人類社會(huì)的影響力，并且讓他們了解到科研中的創(chuàng)新過程并不只是依靠死記硬背，很多時(shí)間會(huì)有靈光一現(xiàn)的想法而能解決困擾很久的問題。這些在很大程度上可以幫助本科生對(duì)科研產(chǎn)生興趣。

第三，要過程控制和結(jié)果導(dǎo)向相結(jié)合。過程控制指的是教師在實(shí)施科研訓(xùn)練過程對(duì)本科生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)度、文獻(xiàn)閱讀量等細(xì)節(jié)給出明確具體的要求。結(jié)果導(dǎo)向指的是教師給出一個(gè)最終目標(biāo)，要求本科生完成。對(duì)于本科生來說，科研訓(xùn)練開始階段要用過程控制方法，手把手教會(huì)本科生相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法和科研思路；而在后面的階段，需要用結(jié)果導(dǎo)向方法，給予本科足夠的自由度，同時(shí)也有一定的壓力，在這種情況下更容易激發(fā)出本科生的科研潛力。例如，在本科生科研訓(xùn)練的最初期，可以讓本科生翻譯幾篇重要的基礎(chǔ)文獻(xiàn)，這個(gè)過程可以讓本科生真正仔細(xì)認(rèn)真地閱讀文獻(xiàn)，并留下深刻的印象。在第一次制定實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，可以給本科生一套課題組內(nèi)已經(jīng)實(shí)施過的方案，最后對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以驗(yàn)證本科生的整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程是否可靠。在本科生科研訓(xùn)練中后期，則更多地關(guān)注本科生的實(shí)驗(yàn)思路和遇到的困難，不必追究具體方法細(xì)節(jié)，并且鼓勵(lì)本科生提出自己的想法并付諸實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該接近指導(dǎo)研究生的方式方法。

四、結(jié)語

隨著我國(guó)科研實(shí)力的提升，在國(guó)家、學(xué)校、教師和本科生四個(gè)層面上，都對(duì)高水平的本科生科研訓(xùn)練有很大的需求。而以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)本科生開展科研訓(xùn)練則是一個(gè)理想的解決思路。作者在結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，討論了以學(xué)術(shù)前沿問題指導(dǎo)本科生開展科研訓(xùn)練的重要性以及具體實(shí)施措施和建議。希望通過提升本科生的科研能力，進(jìn)一步增強(qiáng)我國(guó)的整體科研水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]俞林偉，施露靜，周恩紅.我國(guó)高校本科生科研訓(xùn)練的發(fā)展歷程、困境與未來方向[J].高等工程教育研究，2015，（02）：89-93.

[2]李楊帆，朱曉東.科研訓(xùn)練計(jì)劃與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2011，（04）：24-25.

[3]任非凡，王冠，黃雨.基于“共性基礎(chǔ)、個(gè)性培養(yǎng)”的高年級(jí)本科生導(dǎo)師制探索[J].高等建筑教育，2015，（03）：43-46.

Exploration of Undergraduate Research Trainings Instructed by Cutting Edge Academic Problems

PANG Yue-peng，ZHENG Shi-you

（School of Materials Science and Engineering，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

Abstract：Undergraduate research trainings play an important role in the undergraduate teaching. In this work，we give suggestions that the undergraduate research trainings should be instructed by cutting edge academic problems. We also discuss the significance and process of these undergraduate research trainings.

Key words：cutting edge academic problems；undergraduate research trainings；practical exploration