大學生課外科技創新活動的實踐及創新能力培養研究

覃東歡 許偉 王丹

摘? 要：大學生課外科技創新活動對于培養大學生創新能力、獨立開展科研活動能力具有十分重要的意義。其中，國家大學生創新基金的設立及實施能夠極大激發大學生的創新熱情，鍛煉學生實踐能力和創新能力，培養“厚基礎、強能力、寬適應”的高素質人才。文章以華南理工大學材料科學工程學院的一個國家大學生創新項目為例，從項目設立、成員組織、人才培養、項目實施、項目結題等方面進行系統闡述，同時對于如何出色完成課題給出了獨特的見解。

關鍵詞：大學生課外創新;國家創新基金;創新實踐

中圖分類號：G640? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2019）25-0025-03

Abstract： The extracurricular scientific and technological innovation activities of college students are of great significance to the cultivation of college student undefined innovative ability and the ability to carry out scientific research activities independently. Among them， the establishment and implementation of the National College Students Innovation Fund can greatly stimulate the innovation enthusiasm of college students， train students undefined practical ability and innovation ability， and cultivate high-quality talents with "thick foundation， strong ability and wide adaptation". Taking a national college student innovation project in the School of Materials Science and Engineering of South China University of Technology as an example， this paper systematically expounds the establishment of the project， member organizations， personnel training， project implementation， project conclusion and so on. At the same time， it gives a unique opinion on how to complete the project well.

Keywords： college students' after-class innovation; national innovation fund; innovation practice

黨的十七大報告中明確指出，對于現代化的高等教育，培養學生獨立自主的創新能力是提升我國科技競爭力、人才競爭力以及國家綜合實力的重要目標。國家大學生課外科技創新（國創）基金的設立，正是培養大學生創新意識、鍛煉學生動手能力以及創新能力的重要舉措[1-3]。

大學生課外創新活動是以學生為主體，以導師適當引導的方式來開展的。它設立的宗旨就是希望通過具體科學問題的提出，尋找解決問題的方案，最終解決某一個在該領域尚未解決的問題，從而實現一定程度上的創新。當前，各高校尤其是“211”、“985”高校，不僅從財力上大力支持大學生的課外科技創新活動，比如設立校級創新項目、省級創新項目等等，而且加大對于在創新活動中取得優秀成果的學生、指導老師的獎勵力度。經過多年的實踐探索，目前學生創新項目在高校中的開展比較成熟，為培養新一代創新型、創業型、創造型人才提供了重要的平臺。

然而，我們也必須看到，學生創新活動仍然存在許多問題，以下列出幾個常見的問題：

（1）創新活動中，學生和導師的互動性不足。往往課題的設立是導師已經定好，然后學生根據自己的興趣愛好，選擇參與課題，老師挑選學生，然后學生跟著課題開展就可以了，甚至有的導師從不親自指導參與項目的學生，而是讓碩士甚至一些實驗輔導員指導了事。這樣的安排，勢必難以真正培養出具有獨立思考、自主設計實驗的優秀人才。

（2）項目往往重視短期效應，忽略了長期效應。一般來說，大學生創新項目為一年期項目，為了保證這種短、平、快的項目結題時有一定的成果交差，往往希望加快進度，即使有些步驟還沒有做好、也沒有辦法做得更細，就考慮書寫論文、申請專利等，因而很多項目往往是沒有必要的重復，創新性大打折扣，這是要正視的問題。

（3）學校對于創新成果的激勵機制不夠完善，大多數高校目前沒有相應的創新管理機構，往往是為了“挑戰杯”等活動而設立，缺乏長期性，對于項目的延續性不利。

（4）學生參與的熱情很高，但實際參與的程度不足。對于一些難度較大的研究課題，往往需要大量的科學實驗，由于學生的學業比較繁重，不可能像研究生一樣有十分充足的時間來參與實驗工作，這時如何合理安排業余時間就顯得十分重要，尤其是如何充分利用兩個假期的時間更為關鍵。

（5）自主性不足，許多大學生雖然參與了課題的工作，但是往往僅僅停留在被動執行指導老師的方案，缺少獨立思考、獨立解決問題的能力。總而言之，大學生的創新活動當前開展得很熱火，但如何保證學生得到足夠的科研鍛煉，尚未有明確的答案。

多年來，作者一直活躍在科研、教學的第一線，參與過 “國家大學生創新基金”、“廣東省大學生創新基金”、“校級大學生創新基金”等多個基金的指導工作，作為一名指導老師，始終恪守學生優先、以人為本的原則，培養了一大批年輕的科學工作者，使他們很好融入到今后的研究生科研或者企業科研中。作者從2014年開始，連續5年被評為“科技創新優秀指導老師”，經過多年的指導學生經驗的積累，對于如何貫徹國家對于大學生創新的指導原則，如何出色完成一個課題的同時培養大學生的獨立創新能力，有了比較深刻的體會，總結出來，大致有以下五個方面。

1. 課題的設立

創新課題的設立，必須充分考慮學生的學業情況以及能投入科研的時間來確定。在人員選擇方面，通常選擇大二或者大三的學生參與課題，一方面是因為這些學生已經熟悉大學的生活，對于大學里的科學研究有一定的了解，這樣他們會根據自己的興趣參與相應的課題;另一方面，大二或者大三的學生通常已經比較適應學校的課程學習，有更多的時間參與課題。一般來說，本科生課外科技創新項目的來源主要有三個：一個是導師自行提出的課題，這是課題的主要來源，可能有些人認為這樣的設置不利于學生主觀能動性的發揮、學生被動參與、缺少自主性等等，然而事實確非如此，由于絕大多數大學生對于科研創作的基礎非常缺乏，對于相應領域的了解非常少，同時積累的知識還不足以能夠讀懂該領域的論文，導師根據學生的實際情況，提出結合實際的課題，那么課題的順利完成就有了保障，所以說課題的制定方式對于學生的自主創新能力的培養沒有太多的影響，關鍵要看如何去實施;另一個就是指導老師和參與的同學共同確立的課題，這種情況通常對于該領域有一定的了解，而且也閱讀了大量的科學文獻，然后把自己的想法和導師商討，最后確定課題，對于一些生命科學類的相關領域，這種情況還是不少的;最后一種就是學生自主設立的課題，通常對于一些文科類或者市場調研類的課題，并不需要太多英文文獻閱讀，也不需要過多的理論基礎，這類課題多數都是學生自主確立的。

2. 以目標為準繩評價項目得失

當項目已經確定并被立項以后，就是如何開展項目的事情了，傳統的思維是學生趕緊進入實驗室，但經驗表明，這種方式不利于學生獨立思考能力的培養，通常比較好的方式是先和學生進行必要的溝通，包括開展項目前多次召開工作研討會，一方面，通過和學生的溝通，大致了解學生的情況，同時給學生講明白項目的創新點、國內外研究現狀、大致會分哪幾個階段去實施。通過這些工作會議，同學們基本明白課題的難點、重點以及特點，同時讓他們學會基本的文獻搜索，以及當遇到困難時如何主動去尋找解決之道。對于具體的實驗細節，通常不具體要求，而是讓同學們以基本理論為原則主動探索，重點抓住項目目標的實現。具體來說，就是在目標確立以后，要同學們分工負責，把與項目相關的文獻集中收集，同時仔細研讀，發掘其中的一些亮點（比如實驗關鍵步驟、論文創新點等）;通過與同學們的討論，讓他們自行制定出相應的實驗方案、進度安排、表征測試等等。

3. 項目負責人定期工作匯報

在課題開展的過程中，實行項目負責人制，就是說項目負責人必須自行統籌實驗開展的各個方面，導師定期與負責人溝通并給出具體的解決思路。這種做法的好處是，讓參與項目的所有同學都有主人翁的感覺，覺得項目是自己的，要想法設法把工作開展好，這樣才會有比較好的結題成果。實行每周工作匯報的制度，具體來說，就是在課題實行過程中，參與課題的同學們將每周實驗的數據，經過整理以及所有組員對實驗結果充分討論后，在合適的時間負責人與指導老師進行匯報，根據實驗結果以及組員的總結，指導老師進行深入分析，指出實驗可能存在的一些問題，并給出一些具體的改進措施。負責人帶著這些具體的改進思路與組員分享并安排下一階段的工作重點。這樣做的好處在于負責人對于項目有高度的責任感，覺得自己要把課題做好，從而會激發他們的科研熱情，并充分發揮主觀能動性，讓每一位參與課題的成員都能很好配合，全力以赴做好工作。總而言之，培養本科生要像培養研究生那樣，待人以誠，指導老師要充分參與到課題中，這是保證課題能夠順利完成的重要保證。而這恰恰是當前很多指導老師非常缺乏的方面，通常不少的指導老師不親自指導，交給自己的研究生協助，這對于盡快提升大學生的獨立科研能力是非常不好的。

4. 啟發性問題解決方法

在實驗中經常碰到大量的問題，有些容易解決，有些即使是指導老師也是沒有碰到過的，這時候怎樣解決實驗中碰到的困難對于培養學生的獨立思考能力非常關鍵。一般來說，比較常見的問題，導師不要馬上告訴同學們怎樣去處理，而是旁敲側擊，指引他們去查一些相關的文獻，讓他們自行找到解決之道，等他們總結好后再給出必要的修正;另一方面，對于比較難的問題，有些甚至都是沒有碰到過的，指導老師給出一些建設性的建議，同時也讓同學們盡快查閱相關的文獻，結合老師的意見，大膽提出自己的方案。通過這樣的處理方式，不僅讓參與項目的同學們提高如何解決問題的能力，而且學習大量的文獻知識，豐富了他們在該領域的知識，為他們今后的研究生階段的科研或者企事業的研發打下良好的基礎。

5. 師生共同參與的成果整理以及論文書寫

在項目基本完成后，就是論文、專利等的寫作了。在整個課題實施的過程中，指導老師一定要不時的指導學生如何進行論文的書寫，包括論文的結構、創新點、背景、摘要、結果與討論、致謝以及文獻引用的規范性等等。如果需要發表一些中文期刊的論文，那么首先讓同學們整理好必要的參考文獻，并分工閱讀，然后自行按照老師給出的指導意見書寫，書寫后，導師對每一部分都給出具體的修改意見，這樣反復修改，直到達到期刊的要求才能投稿。對于英文論文，由于絕大多數學生尚未具備良好的專業背景知識，要寫出像樣的英文論文是非常困難的，這時，主角就變成了指導老師。當然論文全文并不是指導老師一人完成，而是一些關鍵的部分由指導老師來完成，比如題目、摘要、結果與討論、背景等，實驗過程以及引用論文的格式全部由學生完成，當論文寫完并修改好后，要求所有人都要認真讀幾遍，同時指導老師對于論文的構思、創新點的提出、討論等部分給學生講清楚，一些專業術語以及典型句子的運用也要和同學們好好分享，通過具體的一篇論文指導他們如何才能寫好一篇英文論文。在這個過程中，參與課題的同學都得到很好的指導和鍛煉，對于獨立完成下一篇英文論文打下很好的基礎。

這些年來，我們一直貫徹這樣的思路培養參與課題的同學，已經取得多項研究成果，其中本科生第一作者發表的相關SCI論文多篇[4-7]，申請專利多項，連續5年指導的國家大學生創新基金結題獲得“優秀”的成績（占學校全部同類課題的10%），指導的多名學生或者出國深造，或者繼續在國內攻讀研究生學位，得到用人單位的好評。

參考文獻：

[1]許偉，覃東歡，姚日暉，等.納米晶太陽電池在光電信息實驗中的教學實踐[J].高教學刊，2019，12：92-95.

[2]蔡葦，余波，蘭偉.大學生科技創新活動存在的問題與對策[J].重慶科技學院學報（社會科學版），2007，6：165-166.

[3]朱李楠，朱斌，陳皓.基于校企合作的大學生課外科技創新探索[J].高教與經濟，2009，6：40-43.

[4]Mei X L， Wu B， Guo X Z.， et al. Efficient CdTe Nanocrystal/TiO2 Hetero-Junction Solar Cells with Open Circuit Voltage Breaking 0.8 V by Incorporating A Thin Layer of CdS Nanocrystal [J]. NANOMATERIALS， 2018，8：614.

[5]Xie Y， Tang Q X， Zhang Z T， et al. Improving performance in CdTe/CdSe nanocrystals solar cells by using bulk nano-heterojunctions[J]. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C， 2016，4：6419-6676.

[6]Liu H， Tian Y Y， Zhang Y J et al.， Solution processed CdTe/CdSe nanocrystals solar cells with more than 5.5% efficiency by using an inverted device structure[J]. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C， 2015，3：4227-4234.

[7]Chen B C， Liu J H， Cai Z X et al.， The Effects of ZnTe：Cu Back Contact on the Performance of CdTe Nanocrystal Solar Cells with Inverted Structure[J]. NANOMATERIALS， 2019，9：626.