淺談本科生科研能力的培養與實踐

呂書鋒 姜愛峰

【摘要】本科生的科研能力是衡量和評估普通本科高校教育教學水平的一個重要指標。高校教師應提早將具有一定科研潛質或對科研感興趣的本科學生帶入科研活動中，適當讓其參與到前沿科學問題的研究中，一方面使其盡早熟悉科學研究的工作方法，另一方面引導其建立對科研的濃厚興趣，培養具有一定科研素質的優秀本科畢業生。本文將從科研工作的一般方法和角度出發，以工程力學專業的教學實踐為例，淺談普通本科高校本科生科研能力的開發與培養策略。

【關鍵詞】本科生 ?科研素質 ?興趣 ?參與課題

【基金項目】內蒙古工業大學高等教育教學改革項目（項目編號2020234，2019233）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）45-0070-02

一、引言

隨著我國進入全面建設中國特色社會主義現代化強國的戰略階段，國家對新時代的高等教育提出了更高的要求，如雙一流建設、新工科建設等，迫切需要培養出具有創新精神和實踐能力的創新型人才[1，2]。本科教育的主要目的就是使學生能夠系統的掌握本學科、本專業所必需的基本理論、知識和技能，從而能夠從事本專業的實際工作與科研工作。

一直以來，本科生的科研能力都是衡量和評估普通本科高校教育教學水平的一個重要指標。2018年，《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》頒布，對不同專業的培養目標進行了明確和定位，對畢業生不同程度地都增加了科研能力的要求;同年，教育部出臺《普通高等學校本科教學工作合格評估指標和基本要求》，在“教學質量”中明確要求，畢業生要具備從事本專業相關工作能力的要求，進一步明確了“以本為本”教育思想。因此，對普通本科高校本科生科研能力的開發與培養已刻不容緩。近年來，國內學者對這一問題的研究中，對創新型人才綜合素質能力培養機制及培養模式都進行系統的研究[3，4]。作為少數民族地區的高校教師，針對民族地區經濟發展需要，本文從科研工作的一般方法和角度出發，以工程力學專業的教學實踐為例，對普通本科高校本科生科研能力的開發與培養策略進行了一定的探索。

二、實踐與探索

隨著教育部對新工科建設的逐步深入，鼓勵“雙一流”建設高校將新工科研究與實踐項目相結合，加強新型人才培養綜合素質的提高，對于工程力學專業來說既是機遇也是挑戰。根據內蒙古自治區經濟發展需要，作為具有地方特色工科院校，應更加注重學生科研能力的培養[5]，為民族地區的經濟事業發展做出一定的貢獻。本科生的科研能力培養往往不同于研究生的培養，其更加注重科研訓練，培養其發現問、思考問題、解決問題的能力，以循序漸進的方式進行，著重培養本科生的科研意識，促進他們獨立思考，自主學習。

本文作者從事工程力學專業本科生的教學工作多年，在教學過程中，逐漸發現每個年級中，都有一部分學生思維活躍、特別熱衷于前沿科學問題，對一些科學領域的難題也敢于發表自己的看法，由此，作者從五年前開始將具有一定科研潛質和對科研感興趣的同學納入到自己的課題組中，對其進行科研素質的培養。從結果看，參與課題研究的本科生中超過80%都選擇了繼續深造，被推免或考取了相關專業研究生，這一過程獲得了不錯的培養成效，也獲得了一些寶貴的經驗。

1.專業教育及指導。在新生入學時首先應該有針對性地進行專業教育，充分利用學校各種實踐培訓平臺，將“博學躬行，尚志明德”的校訓、“唯實尚行”的校風內化于心，外化于行。為了激發學生對本專業的學習興趣，聘請力學各方向學科帶頭人及專業負責人為新生講述學科特點、專業歷史、知識體系、就業前景、熱點問題以及深造方向等，使得學生在進入學校的一開始就全面了解專業發展，建立良好的學習規劃，明確自身的發展方向，規劃好大學生活。其次，為了更好地推進學生在專業方向的學習，在選課、課程答疑、專業指導等方向持續指導，聘請國內外的專家、學者、校友來校做專業學術報告，提高對力學專業的認識和學習興趣，使學生能夠主動利用所學知識解決在見習、實習、日常實驗中遇到的問題，使得專業能力與綜合素質不斷提高。

2.課程教育。將學科建設、課堂教育、科研動態進行綜合性建設，將本科生科研素養的培養滲透到日常教學過程中，在全面系統介紹課程大綱安排的內容之外，提高學生對科研問題的興趣。在平時的課堂教學中，給予授課教師充分的講課自由發揮空間，即允許任課教師根據專業需要，對相應知識點進行擴充或者簡述，以此提升學生的學習興趣和對知識點應用的直觀理解，提升工程應用能力。在作者的課堂教學環節中，強調對工程力學基本概念的理解和深化，會適當介紹與所講知識點相關的科學前沿問題，將當前航空航天、機械、化工等行業中的最新工程案例引入到教學實踐中，此外也穿插講解一些學科上的未解難題，由此來帶動和啟發學生對科學問題的探索欲望。這樣不僅對教材的內容進行了更新，在實驗環節上，對學生的興趣也能起到較大的提升作用。通過設置大量的新工科例題和思考題，加深讀者對力學概念的理解和拓展。同時，嘗試設置開放性題目，供不同層次的學生獨立完成或以小組組合的方式完成，不同程度強化學生創新能力和團隊合作能力的培養。高等學校人才培養是育人和育才相統一的過程[6]，因此在課堂教學環節，除知識點的講授外，課程思政教育的融入也是十分重要的工作，為了實現“協同育人”的教育目標，作者在教學過程中也進行了一些嘗試。例如，在講解“材料力學強度理論”知識點的時候，我會提及復合材料研究的最新進展;在講解“理論力學-運動學”部分的時候，剛好趕上國慶閱兵，結合閱兵中展出的國產最新型武器，我會提及火箭發射與回收中的力學問題。前期備課需要耗費大量的額外時間，但通過這一系列工作，越來越多的學生提升了對自己所學專業的認知度，參與課外活動的踴躍性也越來越高。通過在課堂上介紹國家發展過程中的關鍵技術和“卡脖子”問題，引導學生端正學習目標、樹立遠大理想，將知識傳授、價值塑造和能力培養[6]結合到一起，完成“立德樹人”的教育根本任務。

3.科研小組。鼓勵學生利用課余時間參加科研活動，提供科研場地及指導，通過多種方式提高學生對科研的參與度。（1）參與課題的討論，對于一、二年級的本科生，由于剛進入大學，基礎課和專業課知識還未完善，直接進入課題難免遇到困難，可讓其適當參加組內導師及研究生例會，通過聽報告、講文獻等方式，開拓科研視野，了解學科前沿，對所在團隊有了更深層次的了解;（2）分配“小”科研問題，通過將導師課題細化，幫助學生找到適合自己的方向，在導師指導下針對所選課題，培養學生提出問題、閱讀文獻、總結歸納、解決問題等能力，培養良好實驗習慣，每次實驗需整理好實驗器材，做好實驗記錄，保證實驗安全;在這個階段導師進行動態管理，不定時地督促學生進行口頭報告、PPT報告，提高學生的科研素養;（3）鼓勵并資助學生參加高水平學術會議并作報告，檢驗學生的學習效果，鍛煉學生的心理素質，開拓學生的眼界，接觸優秀院校的學生，建立良好的科研聯系。

4.課外活動。通過課外的實驗設計和學科競賽等活動促實踐、促學習。為了培養學生獨立解決問題的能力，鼓勵學生組建團隊，提高學生實踐能力、思維能力、創造能力以及團隊協作能力。（1）大學生創新實驗，近年來，學校及自治區對于本科生科研培養給予了極大的支持，提供了相應的資金供學生自己支配，鼓勵學生以導師的課題開展創新型的科研及實驗研究;在給予學生學分上獎勵的同時，有效激發了學生的科研興趣;（2）參加國內高水平的競賽活動，如“全國周培源力學競賽”、“全國青年科普創新實驗即作品大賽”、“全國大學生數學建模大賽”等活動，不但培養學生團隊協作能力、創新力，同時對于課內知識也有更深層次的認知，對數學、物理、計算機方面的專業進行綜合運用;（3）參與企業活動及調研，通過科研訓練、認識實習、企業實習、畢業實習等一系列的實踐性課程構建出一整套適合學生發展的實踐型教育體系，促進課內、課外知識的融合。

5.論文實踐。本科論文實踐是高校本科教育過程中一個重要的教學環節，是對學生專業學習成果的綜合性運用和檢驗。在本科生學習的四年時間里，論文的實踐環節設立了“課程設計”、“科研訓練”、“畢業實習”和“畢業論文”四級論文寫作制度，充分地引導學生將論文理論與實踐相結合。課程設計環節主要對學生的軟件使用和實驗儀器操作等能力進行了訓練;科研訓練環節對學生的外文文獻閱讀和文獻檢索能力進行了訓練，要求學生掌握選題和對題目進行綜述的能力;畢業設計環節對學生的動手實踐能力進行訓練，提升學生將專業理論知識與工程實際相結合的能力;畢業論文環節則是對學生4年學習成果的考核，是將所學知識在某個具體科學問題上的應用和實踐，是對學生是否達到專業培養目標的綜合反應和體現。為了更好地達成以上幾個環節，在具體的實踐過程中，鼓勵對科研感興趣和想繼續深造的學生較早地參與到指導教師的科研項目中，培養學生分析和解決問題的綜合能力，培養科學的思維方式和創新精神，最后將推薦優秀的畢業論文進行發表。

三、結語

本文通過對本科生科研能力培養的一系列探索，總結出了一套較適合學生科研能力發展的教學方法。有組織、有計劃地針對不同學習階段的具體情況進行指導，將課內與課外相結合，校內與校外相輔助，扎實理論基礎，引導創新思維，加強實踐培養，從而促進學生的全面發展，在平時的教學活動中，高校教師也要對自身能力有新的要求，不僅專業素質要精通，學科的前沿發展也要及時跟進，新時代的教師要有自己的科研課題，只有具備一定科研素質的教師才能培養出具有一定科研能力的本科生，真正做到踐行“四個回歸”，為實現教育強國夢助力。

參考文獻：

[1]吳愛華，侯永，峰郝杰.完善高層次創新型人才培養機制[J].中國高等教育，2017（12）：44-48.

[2]周光禮，周詳，秦惠民，劉振天.科教融合 ?學術育人——以高水平科研支撐高質量本科教學的行動框架[J].中國高等教育，2018（8）：11-16.

[3]鐘秉林.推進大學科教融合努力培養創新型人才[J].中國大學教學，2012（5）：1-3.

[4]吳愛華，等.創新高等理工科教育人才培養機制[M].北京：高等教育出版，2015.

[5]邢永明.創新培養模式為民族地區培養高素質應用型人才[J].中國高等教育.2011（15）：26-27.

[6]國務院辦公廳.關于深化新時代學校思想政治理論課改革創新的若干意見.2019年8月.