工科大學生科研創新能力培養的探索與實踐

江 虹，邵向鑫，李 冬，張笑鳴

（長春工業大學電氣與電子工程學院，吉林長春130012）

學生進入科研領域的第一步是掌握科研創新能力。科學研究如工程，創新能力如工具，手上拿好工具才能做起更大的工程。近年來，各高校開展了創新基地、創新中心、創新素質培訓基地等項目，可以看出高校對創新人才的培養十分重視。在新時代背景下，培養創新型、復合型人才，應該理論聯系實際。

一、影響工科大學生科研創新能力的因素

（一）理工科大學在科學研究能力教育認識上存在誤區

在理工科大學本科的教育導向上，大部分學校沒有對學生科學研究能力的培養給予重視。而大多數的地方工科院校由于自身培養模式的問題，培養的學生缺乏對社會的適應能力。這些學校會把專業性的課程作為日常教學的重點，以傳授理論知識為主，而對于學生科學能力的培養不夠重視。因為這些大學認為，只有畢業后從事與學術相關工作的學生掌握科學研究方法才是有意義的［1］。

（二）教師鼓勵學生參與科研的方法有限

在教學實踐環節，學校傳統的教學模式一般都是以傳授理論知識為主去安排以驗證為目的課程設計、金工實習、畢業設計等。我們對某工科院校開設課程中科研內容占比進行調查，結果如表1所示。可以看出，科學研究的內容較為不足，這也代表了國內大部分理工科院校的普遍現象。由于教學計劃中學生思考創造環節的缺失，一部分理工科教師在備課過程中就會忽略科研方法。老師的這種做法會使一些同學的選題面臨無人指導的局面。長此以往，這種教學模式就會使教師沒有較為成熟的、系統的教學方法，繼而導致對本科學生的科學研究能力的教育效果差、學術氛圍難以形成。

（三）理工科學生主動掌握科學研究能力的意識不足

盡管工科院校和專業在大學生科技創新培養方面已經取得了明顯的成效，參賽人數以及申報作品的數量較以前大幅度提高，但質量上有些許不足，缺乏原創性以及創新性。

在學生成長過程中，相比歐洲的發達國家，我們在培養學生的過程中更重視學生對知識的掌握，而不是學生的科學研究能力［2］。學生缺少主動掌握科學研究能力的意識，自然會導致這種能力的缺失。

二、培養工科大學生科研創新能力的途徑

（一）創新性實驗的引入

表1 某理工科大學課程中科研內容占比

參與實驗的過程能夠增強學生的科研興趣，提高學生的科研能力。在20世紀90年代，國際21世紀教育委員會提出了學會認知、學會做事、學會生存、學會共處等未來教育的四大支柱［3］。高校應該增加一些開放性實驗、科技研究方法訓練，由教師進行研究方向的把控，學生進行實驗內容的思考和完成，最后將優秀作品進行展示。高校還可以開展課外科技活動，使學生能有針對性地提出問題，增加學生獨立思考的機會，鍛煉學生的發散性思維以及邏輯思考能力。

（二）搭建科研訓練平臺

高校學生雖然理論知識十足，但缺乏創造力。因此，高校要大力開展創新創業活動，提高高校學生的創新能力。

首先，高校可以加大對實訓基地的建設投資，為創新教育打下堅實的基礎。其次，高校可聘請經驗豐富的老師建設穩定專業的教師指導隊伍。一是可以使普通教師對創新教育有更深入的理解，二是通過“產、學、研一體化”活動更好地提高學生的創新性。而在教學團隊上，高校應主動聘請優秀的青年才俊作為指導教師，為學生提供課程設計，使學生接收到新的知識和方法。高校也要鼓勵師生共同參賽，教師可以為學生提供技術指導以及生活上的幫助。

（三）大學生畢業論文與教師科研課題相結合

大學教育的核心和主體是教師。教師需要在教育教學觀念、教學內容以及教學方法這三方面做出改變，以更好地培養學生的科學研究能力。圖1所示是某理工科大學本科學生參加比賽的情況。理工科大學都會鼓勵學生在本科期間參加一些比賽，鍛煉能力。但仍有不少學生沒有參加比賽，這就需要教師營造一種輕松、積極的啟發式教學氛圍，讓學生對學科內容感興趣并進行思考和創新。

高校應選擇經驗豐富的教師積極組織學生參加國家級、省市級和企業舉辦的創新創業競賽。教師的比賽經驗比較多，可以讓參賽同學快速進入比賽狀態。在理工科專業賽事中，隊員之間的相互配合至關重要，指導教師的加入可以增強團隊的凝聚力。除此之外，有了教師的引導和陪伴，學生會更加有信心，這樣取得獎項的幾率也會大大增加。

圖1 某理工科大學本科學生參加比賽的占比

（四）開放科研實驗室

工科院校科研實驗室擁有優越的實驗條件以及高質量的教學團隊，在新工科建設理念中，高校應為學生提供更加廣闊的科研創新平臺，以保障新工科建設的人才儲備。高校可以通過培養學生創新意識與綜合素質激發學生的創新性。開放科研實驗實后，學生可以利用所學知識，在教師的指導下進行科學實驗，避免一直進行枯燥的理論學習。接下來，學生可以深入了解本專業領域最新的理論動態，再與自己的科研結果相結合，完善自己的知識框架。高校要深入實施產教結合模式，與校外企業建立長期的合作關系，形成產學研一體化合作教學培養模式，為學生提供穩定的實踐場地。

（五）校企合作零距離

在當今的社會背景下，高校要培養具備基礎理論、實踐能力和創新創業能力的人才。高校可以將創新創業教育中的部分實訓課程轉為在校外場地開展，構建校企合作實訓基地，加強與科研機構、企業的協作，探索創新合作機制。

在社會經濟發展的大循環中，高校的人才培養需要將科學研究、人才培養與社會性的工作相結合，形成一個完善的體系，進而培養出創新型人才，讓他們在實踐中發揮出應有的作用。高校要充分完善校企合作創新型人才培養的合作機制，才能保證校企間更加深入地合作發展，激發出大學和企業合作的內部動力。第一，政府與高校之間可以建立合作性的共享平臺，建立良好的誠信關系，體現出創新性的培養方式，使得高校學生在未來可以在科研實驗中充分展現自己；第二，高校要不斷豐富基礎課程、專業課程、實驗課程以及創新課程，形成一個完善的授課體系；第三，為開發學生的發散性思維，鍛煉學生動手實踐能力，進一步促進人才隊伍的搭建以及培養機制的完善，高校可以通過師生結合、校內與校外教師結合、教師與專家結合，為學生開拓視野，提供思路，更好地激發學生的創新性思維。

三、激發科研興趣，提高科研意識

（一）建立工科大學生創新團隊培養機制

很多工科專業大學生對各個專業類的學科競賽了解途徑有限。學校和學院并沒有深入到學生群體中進行學科競賽宣講，使得大部分學生并不清楚學科競賽的側重點和競爭點。針對學生眾多而科研創新教育師資力量薄弱、實踐平臺局限性較大、實驗室數量有限、實踐過程缺乏專業化的科研指導等問題，高校可以在賽前針對科創項目管理、科創經費使用、科創團隊組成等制定明確的目標和要求。高校要有針對性地培訓科技創新項目負責人，引導參賽隊員互相學習、相互支持，幫助學生完成項目創新和實踐研究。教師要引導學生在理論學習中以主人的姿態投入到日常課程和實踐過程中，并鼓勵學生以課題組的方式進行研究性、創造性學習，讓學生參與到實際項目中去，利用專業資源與優勢建立以老師為首、學生參與的科研組織機構［4］。

（二）加強課外學術交流和學術報告活動

大學本科教育重點在于對于學生相關學科基礎知識的傳授，學生只有擁有扎實的理論知識，才會在完成基本課業要求的前提下，提高科研創新能力。為了讓學生在大一時期對相關專業領域知識進行思考從而產生興趣，高校可以為學生開設一些科研技術講座。

專業課的指導教師也可以根據授課的內容開展一些課程設計以及實驗，這樣可以很好地激發學生的創造能力與動手能力［5］。學校還可以允許本科生進行跨學科的課程設計，規定如果學生完成課程設計，也能夠獲得學分。

（三）組織大學生參加各類競賽活動

在大學學習生活中，學生學習好專業知識固然重要，但學會科學研究方法才是本科學業的精髓。尤其對于理工科院校的大學生來說，他們畢業之后大多從事關于科學技術方面的工作，技術領域更新日新月異，只有自己掌握了科學研究方法才能學以致用，加以創新。創新源自于實踐。高校要積極鼓勵和引導學生鍛煉自己的科研創新實踐能力。學生可以利用寒暑假深入基層，利用自己的所學進行實地考察。此外，學生也可以申請和指導教師一起參加專業性的競賽，研發具有實際應用價值或對科技發展有進步意義的發明專利及實用新型專利。平時，學生應該自發地閱讀文獻、多參加社會實踐活動、進行科技學術交流、通過網絡學習等多角度、全方位充實自己，并注重知識的積累。

（四）舉辦科技創新類競賽及組織發展多類學生學術社團活動

學校要積極宣傳，學生才能夠對“雙創”有所了解，才會有較大的興趣參加“雙創”。通過“雙創”，高校學生能夠提升自己的動手能力、創新能力，同時對科研產生更加深刻的認識。這樣能夠鼓勵更多的有志青年確立高端發展的學習目標，實現中華民族的偉大復興，為祖國的建設事業貢獻自己的一份力量。

四、強化學生的科研工作

（一）教學與科研相結合

學校應該有意識地加強對學生科學研究能力的教育，從制度和考核兩方面營造良好的教學氛圍，相關專業需要對課程的考核內容和方法做出相應的調整，讓學生可以自主提高自己的科研創新能力。學校可以在正常授課時加入科學研究方法的內容，例如：開設從哲學、方法論、方法體系到具體方法的課程和專題，并在日常教學中將專業課程對應的研究方法進行教學和分享。

（二）建立成果考評與獎勵制度

很多高校都在舉辦“雙創”活動。學校針對專業性競賽活動推出了一定的獎勵條例，以此激勵高校學生踴躍參加學校或是科研單位組織的各種科學競賽，從而提高學生的創新能力，動手能力以及對社會的適應能力。

這是學生從校園到社會的重要轉折點，學生只有具備了科學研究能力，才能在日后的工作中隨機應變。隨著智能化時代的到來，只有懂得如何去變通，扎實掌握方法才能在時代的浪潮中存活下來。雖然相對于發達國家的高等教育，我們還有很多不足之處，不過，現在已經有越來越多的人認識到科學研究能力的重要性。只要我們運用正確的教學方法，相信未來的中國青年必定成器。