關于在本科階段開展科學交流能力培養的思考與實踐

胡辰+蔡亮

摘要：培養創新人才的社會需求對現行教學模式提出了嚴峻的挑戰。在信息極大豐富的今天，作者認為大學本科的科學教育不應該再局限在知識的傳授，而是要創造運用知識的環境，培養學生利用所學知識開展科學交流的能力。交流能力是當今社會必需的技能，而科學交流能力是推動科學合作、實現科技創新所必需的。為此，作者在過去幾年的本科教學中從不同層次推動學生進行科學交流。本文將具體介紹相關的實踐和其背后的思考。

關鍵詞：科學教育；科學交流能力；科技創新

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）42-0001-05

一、引言

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》中提出“提高質量是高等教育發展的核心任務，是建設高等教育強國的基本要求”；《高等學校“十三五”科學和技術發展規劃》中則明確指出高校要“將科學精神、創新思維、創造能力的培養貫穿于教育全過程”。經驗也表明，研究型大學是國家創新體系的基礎，又以創新人才的培養在國家創新體系中發揮智力支持作用[1]。擁有創新的能力和養成創新的自信需要時間，時不我待。因此，如何改進教學方式，使學生富有創新精神和實踐能力、能支撐社會創新驅動發展，是擺在高校面前亟待解決的課題。

在信息量井噴、獲取信息手段極其多樣的今天，作者認為，大學本科的科學教育不應該再局限在知識的傳授，而是要創造運用知識的環境，培養學生利用知識開展科學交流。

《理想國》中闡述何為“正義”的部分，蘇格拉底和格勞孔的交流閃爍著人類思維的光芒。或許會問：科學注重事實的描述，和哲學思辨方式不盡相同，為什么要把交流引入科學教育中呢？因為科學不是自說自話。一方面，科學需要通過交流來進行解釋和尋求證實；另一方面，科學交流過程中可以引起思維碰撞的火花，彌補個人思考的不足，激發新的視角和想法。因此，嫻熟開展科學交流極有利于推動科學合作、實現科技創新。

二、創新人才與交流的必要性

1.何為創新人才？“創新發展”居于2015年我國確定的“五大發展”理念中的首位，中央和政府對其有精確的定義。何謂創新？創新是指利用現有的知識和物質，提出有別于常規思路的見解，為滿足社會需求，改進或創造新的事物、方法、環境，并能獲得一定有益效果的行為[2]。創新發展依賴創新人才。作者認為：創新人才，要有良好的學術基礎，要有敢于突破和挑戰未知的意識和能力，同時也要有良好的交流溝通能力和團隊合作能力。

2.知識傳授并沒有提供交流的空間。

局限于知識的傳授性教學，對創新人才的培養是遠遠不夠的。當前大部分課堂中，高等教育和初等教育在知識傳授的途徑方面并無明顯區別，都注重于科學理論的闡述和解題能力的傳授。高等教育與初等教育相比，因缺乏“刻骨銘心”的反復練習，知識傳授的最終效果反而差。作者在教學過程中，經常反思，創新人才只是需要解題的能力嗎？

或許有人會反問：多年來采用傳統的知識傳授模式，不是也培養出了一個個在科學史上光輝的名字嗎？首先，信息時代飛速發展，現在，課堂傳授并不是唯一的知識獲取途徑。其次，只強調知識點傳授而不是能力培養的人才培養模式效率很低，學生之間少有交流溝通，孤軍作戰，師生之間也是單向傳遞，難以使教學有針對性[3]；近些年來國外實踐[1，4]已經表明，激發學生自己的興趣、鍛煉學生選擇和消化知識的能力，對人才培養是事半功倍的。再者，當前社會飛速發展，迫切需要各領域的創新人才，探索適合本國國情的高效的創新人才培養模式是高校的歷史使命。

3.通過科學交流來促進學習的可行性。科學交流改變單向接受教師傳授的習慣，在“接受→理解→表達”的循環中，知識在運用中被學習；同時，交流中，疑難點和新想法也更容易即時地被發現和被討論——這些都是促進學習的。對不同的科學交流方法（圖2）的掌握程度和在復雜問題中融會貫通的能力決定了學習的水準。

作者在過去幾年參與的本科教學工作中，從不同層次推動學生進行科學交流。

三、課堂交流的實踐與益處

1.同齡人間的交流。同齡人間通過交流來學習，屬于教育學中的“同輩互教”。同學間交流有著最少的阻礙：有著輕松的對話氛圍，往往能清楚表達自己的想法、理解彼此的想法；在同學間的科學交流，自然而然地把“權威”（教師、書本）的影響降低，可以進行平等、開放的討論，引起發自內心的求知動力。

2.促進課堂交流的若干實踐。下表列舉了過去幾年作者在本科生的理論課程和實驗課程中進行的實踐。

3.課堂交流中的合作與競爭。在傳授式教學中，學生只需關注自身學習，不時默默與身邊的同學進行比較，以在考試中拿到高分保持學業的領先。然而在“同輩互教”的小組式學習中，合作在相當程度上替代了競爭。學生需要與小組伙伴交流，彼此間互相啟發，而不是專注于如何在成績上擊敗自己的同學。在這種自我構建知識的過程中，學生看到那些與自己不同的觀點，通過同學之間的交流，使思考更加豐富和全面[4]。在小組式學習中，每個組員的優點被其他人發現，組內合作中的良性競爭促進了所有組員的共同進步。小組間的表現雖還是競爭關系，卻相應推動了小組內的合作。

小組式學習的關鍵在于教師需要創造一個公平的形成分組的機制。作者采用“撲克牌抽簽”的方式，使小組內同學隨機“異質化”，而各小組的實力趨于“均一化”。

4.課堂講演無法促進同齡人間交流。以上實踐關注了如何增加學生對課堂的參與，使學生在交流中主動學習。目前對于“如何增加學生的參與”這個問題，流行的一種方案是學生上臺進行課堂講演。下表將對比課堂講演和分組交流。

四、課堂外的交流的實踐與益處

創新能力的培養絕不能只靠課堂，課堂之外有著更多的可能。

1.校際本科生交流。生物學本科生科研體會交流會（Biology Undergraduates Development Symposium，BUDS），由復旦大學等四校共同組織，為已在實驗室進行科學研究的優秀本科生提供了校際交流的機會，除了參觀不同的環境，最重要的環節是通過海報進行科研經歷的交流。endprint

交流的類型可以分為“3D”：對話（Dialog）、探討（Discussion）、論辯（Debate）。與課堂內常用的探討和論辯方式不同，校際交流意味著學生間背景的差異，在差異上架起對話的橋梁，理解對方的研究，了解生物學不同研究領域的方法，在多元背景下尋找固有思維之外的想法——對創新是十分有利的。

2.與畢業學長學姐交流。畢業生回訪時，作者組織本科生自愿報名與學長學姐進行“餐話會”。期間，學長學姐會分享小到課程學習的注意事項、留學申請的流程，大到如何做到學習/科研/娛樂的平衡、研究生階段的體會、國內外環境對科研的影響，等等。

通過交流，使學生能夠獲取真實、個性化的信息，使學生更好地處理現實問題，更有信心往理想的方向發展。

3.與知名學者的學術交流。在全球化的今天，高等教育不應局限于國家或者地區。學生將面臨全球化的挑戰，培養學生的全球視野，使學生能體會相關領域的前沿是必要的。同國內外的知名學者進行學術交流是較為直接的途徑。

（1）面對面交流。借助學校和學院邀請知名學者蒞臨講座的機會，在正式講座之外，給本科生創造“爐邊討論”（fireside discussion） 的機會。學生不再是通過媒體報導或是高深的論文去認識這位學者，也不僅僅是坐在臺下仰頭聆聽，而是彼此挨著坐著進行輕松的談話。

學生可以對學者的研究進行直截了當的提問，當面溝通實現了快速、徹底的問題解決。因為是小范圍的閑談，人生經歷、社會熱點以及業余愛好都可能在輕松的氛圍中談及。例如，因“研究真核轉錄的分子基礎”獲得諾貝爾獎的Kornberg R.D.教授在與學生聊天時，不單談及科研，還表達了他對女權主義的觀點。交流能力不僅對科研至關重要，科研之外亦然；擁有良好交流能力的科學家會得到除了學術團體成員之外的更多人，甚至全社會的支持。

（2）通過郵件交流。對經典文獻的研讀，對培養學生發現問題、做出猜想、分析結果等能力，是十分有幫助的。

但文獻并不總是正確的；生物學分支多、生物學實驗細節多，也會使學生在理解文獻時產生疑問。教師帶領學生與原文作者進行郵件的交流是解答疑問的一個好方法。原文作者不僅高效地答疑解惑，而在與作者交流的過程中學生也可以學習如何清楚地用書面語言去表達疑問。

五、討論與展望

在本科階段推進科學交流，是創造環境，鼓勵學生運用所學的知識，引導學生溫故而知新；不僅僅是記憶和理解知識點，而且是搭建知識結構，養成對知識批判性吸收的習慣。科學交流能力的培養、科學思想的交流、科學思維的養成，這是在知識系統傳承之外更應該做的。

課堂交流，關注如何在有效傳授知識的同時，讓學生能夠有更深入的思考。課堂之外的交流活動，則是希望學生能夠有不同途徑去看得更遠，在“軟實力”和“硬本領”兩方面鍛煉自己，不至于在理想和現實之間進退維谷。作者會繼續拓展本科生科學交流的途徑和方法，追蹤學生的成長。“不積跬步無以至千里，不積小流無以成江海”，希望一點一點的改變會點亮創新的光芒。

參考文獻：

[1]王牧華，全曉潔.美國研究型大學本科拔尖創新人才培養及啟示[J].教育研究，2014，（12）：149-155.

[2]吳懷宇，程光文，丁宇，龔園.高校學生創新能力培養途徑探索[J].武漢科技大學學報：社會科學版，2012，14（3）：334-336.

[3]張淑華，韓慧萍，尹智茹.自學-交流教學模式的創新教育價值[J].中國大學教學，2009，（10）：84-86.

[4]Marusic A，Marusic M.Teaching students how to read and write science：a mandatory course on scientific research and communication in medicine[J].Acad Med，2003，78（12）：1235-1239.endprint