劉倩宏,田萬年,李春花
(吉林農業科技學院,吉林吉林 132100)
一個民族要想走在時代前列,一刻也不能沒有創新思維,一刻也不能停止各種創新。高校創新創業教育的開展旨在提高學生的綜合素質,將學生創新與創業能力的培養充分融入素質教育的綜合改革中,力爭實現人才培養機制的新變化,高校人才培養模式的新變革,培養適應國家建設需要的高水平創新型人才[1]。本文從大學生創新創業訓練計劃中的創新訓練(簡稱“大創”)項目出發,結合本校生命科學相關專業及筆者指導的創新訓練案例,分析創新能力培養現狀及實施情況,為后續創新項目的立項、實施及創新型人才培養提供依據[2]。
目前本校“大創”項目已形成人才培養方案,從項目評審、立項、開題及中期檢查、項目結題及驗收等都已形成一整套管理辦法及流程。學期初學校、學院兩級教學單位即發動“大創”申報的宣傳工作,積極組織師生參加。包括團隊組建、項目選題、實地調研、文獻閱讀等。經過充分準備,每年5月份左右開始正式申報,經校外專家評審并反饋意見給申報師生后,公示、正式立項、撥付經費。在此過程中,師生可以互相學習、不斷進步。項目實施階段需要指導教師付出大量時間和精力,對學生進行高效指導,指導教師的水平及經驗直接決定著項目實施的順利程度,此過程也是學生收獲最大的一個階段。學生不僅可以了解科研項目的實施流程,并且通過自己動手、在實施過程中思考問題,將所學理論、技能融會貫通,完成從理論到實踐的轉變。通過中期檢查可以對項目進行再評估,及時發現項目執行過程中存在的問題,為團隊及時提供幫助。項目驗收根據結題要求進行,包括結題項目書撰寫、文章發表等。此階段對于學生科研論文撰寫能力、科研思維能力、創新能力的培養都是至關重要的。對“大創”項目級別較高、完成較好的,學校鼓勵團隊參加全國、全省各級競賽,并在資金及學分上給予獎勵。
統計了動物科學、 動物醫學專業2017年至2020年68 項創新訓練項目,其中國家級12 項,省級25 項,校級31 項。從項目完成情況看,100%完成,其中73%在1年內完成,24%在2年內完成,3%在3年內完成。根據教務處統計結果,100%的項目發表了文章,20%的項目參加了全國性/省級比賽,并全部獲得獎勵,有16個項目申請了實用新型專利。結合筆者指導的三項國家級大學生創新創業項目,圍繞課題選題、技術路線設計、項目實施、課題報告及論文撰寫等實施過程中存在的問題,探討對學生創新意識、知識水平、實踐能力及科研能力的培養。
(1)問題提出階段。筆者分別在2017年和2018年立項兩個國家級大學生創新創業項目,都是試圖建立新型布魯氏菌診斷方法,兩個項目具有關聯性。一個是利用LAMP 建立適用于現場的、 既快速又準確的診斷方法,一個是試圖建立將疫苗免疫和自然感染區分開的診斷方法。通過在生產中發現問題,引導學生思考、提出解決問題的思路,從而進行項目選題。目前現場、快速診斷布魯氏菌病的常用方法為虎紅平板凝集試驗,通過引導學生學習該技術,并清晰了解該技術的主要優勢及存在問題后,啟發學生探索、建立更好診斷方法,即通過LAMP 技術建立更加敏感、特異的現場診斷方法。布魯氏菌病的臨床檢測方法不能將自然免疫與疫苗免疫區分開。吉林省作為布魯氏菌病的一類流行地區,疫苗免疫普遍采用,雖然這些措施的采用降低了經濟損失,但給該病的監測和確診帶來了困難。通過在教學中提出問題,引導學生發現現有方法存在的問題,進而明確項目的創新點及需要解決的問題: 能否建立一種能夠將自然感染與疫苗感染區別開的診斷方法。
(2)問題準備階段。通過養殖場實地調研及指導學生閱讀科技文獻,使學生既能深刻體會到項目擬要解決問題的實用性、迫切性,又能了解當前研究進展。通過實地調研,學生能深切體會到養殖業面臨的困難,增強對專業的自豪感,堅定樹立起通過科技進步、技術進步解決實際問題的自信心。面對浩瀚的專業文獻,通過耐心、循序漸進的指導,訓練學生閱讀科技論文,并組織項目組成員討論閱讀的文獻,理清文獻思路、發現問題,通過凝練、思考進一步明確創新需求。
(3)技術路線設計及完善階段。基于大量科技文獻的閱讀、梳理,對當前該領域內的研究進展已經非常熟悉。在此基礎上提出解決問題的具體思路及方法,即建立適用于現場的診斷方法,此方法的靈敏性及特異性都要高于目前現行方法; 和如何快速鑒別疫苗免疫感染和臨床自然感染。在此過程中對學生提出的思路予以積極肯定,通過積極引導、啟發學生主觀能動性,對研究思路進行不斷完善。
技術路線的設計需要較強的專業背景知識及對專業技術的熟練運用,此過程需要教師指導,并且教師的水平直接決定技術路線的質量。合理的技術路線是實驗順利進行的保障,不僅包括理論、技術的合理性,還有本校實驗條件是否能夠滿足、 實驗強度是否能使學生在學期間完成、經費保障等。
(4)項目實施。“大創”項目訓練不同于本科生實驗、實訓項目,全程需要學生獨立完成,教師予以指導。具有較高科研水平及較好創新能力的教師隊伍是項目順利實施的保障。只有具有較高研究水平、熟悉研究熱點及技術瓶頸,才能有針對性地引導學生了解研究領域的前沿,設計出符合本校實際、符合學生水平、具有可操作性的技術路線,這些都是項目能夠順利實施的前提。這就要求教師有終身學習的精神,同時學校也積極為教師提供國內外培訓、跨行業培訓,提過教師自身創新實踐指導學生提高創新創業實踐的能力。
學生創新積極性的調動、 學習專業知識興趣的激發、專業綜合素養的提高,也是保證項目順利實施的重要一環。選取典型案例進行宣傳,對學生進行引導,使學生從思想上認識到專業知識的重要性,行動上積極參與創新實踐的各項活動。案例宣傳可以讓學生有鮮活、生動的印象,感受、體會更深。學校、學院每年定期都會對大學生創新創業項目進行宣講、介紹,并制定相應政策及獎勵措施鼓勵學生。作為專業教師要利用平時的授課機會多對學生進行宣傳、引導,充分調動學生主觀能動性,幫助學生確定方向。逐漸在學院形成良好風氣,營造熱愛專業的良好氛圍。
在整個項目實施過程中,遵循學生主導、教師輔導的原則。項目實施的過程也是學生學習的過程,在此過程中遇到問題、甚至出現錯誤都是十分正常的。堅持發揮學生的自主能動性,遇到問題、出現問題,盡量讓學生自己解決,對于培養學生獨立思考、獨立解決問題的能力是十分必要的,而且對于學生自信心的建立也是必不可少的階段。指導教師團隊起到引導、 輔導的作用,而不是大包大攬,學生完全要按教師思路進行。甚至在學生思路與設計技術路線出現沖突、矛盾時,也不是一味無視學生。創新思維及能力的培養不是朝夕可以達到,不是通過書本及課堂講授可以達到的,是在實實在在的項目訓練中逐步培養的,甚至是在不斷地犯錯、認識錯誤、改正錯誤的過程中逐步培養的。指導教師團隊要有足夠的耐心容忍學生在項目實施過程中犯錯,但也要對學生及時進行引導、點撥。既不能完全放手不管,也不能管得太嚴、太緊,指導程度的把握也是在與學生的交流中不斷調整,指導水平才能逐步提高。實際上雙向學習的過程,既是學生創新能力培養的過程,也是教師指導水平不斷提高、豐富的過程。
(5)課題報告及文章撰寫。課題報告及文章撰寫是對試驗的梳理、升華及凝練的過程,也是對學生科研思維能力的培養。在項目實施過程中指導學生邊試驗邊形成電子版實驗記錄,對試驗中遇到的問題及時進行分析、總結。試驗一旦完成,文章中的試驗材料及方法部分、試驗結果部分也就形成。文章撰寫不是試驗操作方法及數據的簡單堆砌,而是對科研思路的重新梳理、再審視。閱讀科研文獻也是再理解、深化的過程,并且能夠提出自己的看法和觀點,進而培養對閱讀文獻提出質疑的精神和能力。對與自己研究方向接近、撰寫較好的文章進行模仿,提出自己的科研觀點、通過系列試驗的實施與試驗結果證實,最后證明自己提出的觀點,并對其科研前景及存在的問題進行討論與分析。對于本校情況而言,學生的動手能力較強,項目實施階段的操作不是難點,在文章撰寫方面,學生感覺非常困難。一個是不知道如何撰寫文章,不熟悉科研文章的撰寫格式及要求,另一個就是不會提出、證實自己的科研思路。為了解決這些問題,除了在項目準備及實施階段要求學生進行大量相關文獻的閱讀外,還要定期開展試驗交流會,除了討論在試驗中遇到的問題、交流試驗心得,還要對閱讀文獻進行報告,即通過PPT 形式,將自己閱讀的文獻在全組進行講解,然后大家討論。這種形式在實踐中被證明是一種較好的方法,因為是公開報告,學生都很重視,事前都要進行大量的準備,包括對一些自己還不清楚及大家可能感興趣的問題進行大量資料檢索及閱讀,要想講好一篇文獻,自己首先要明白文獻中試驗的設計思路、技術細節等。以本團隊為例,以學生為第一作者近三年累計發表文章十余篇,其中SCI 檢索文章1 篇,重要核心期刊6 篇[3,4]。
(6)成果參賽。對于達到參賽標準的文章,積極組織、推薦學生參加相應級別的比賽。通過參賽可以對科研成果進行展示,另外還可以與其他院校學生很好地交流。通過交流,能更清楚地認識到自己目前的研究水平、研究現狀,既不盲目悲觀,也不過度自負。本人自2016年到2020年,累計指導國家級大學生創新創業項目3 項,發表文章十數篇,參加全國大學生生命科學大賽3 次并獲得二等獎,吉林省生命科學大賽3 次獲一等獎一次,二等獎兩次。這些成果的取得不僅是對指導教師的鼓勵,更是對學生科研實踐活動成果的肯定。對于準備攻讀碩士研究生的優秀學生而言,創新能力的強弱不僅影響研究生的考取,而且對于整個研究生階段的學習也是至關重要的。這些科研實踐和競賽項目極大增強了學生的自信心,項目組的大多數學生都考取了國內一流院校的研究生。
創新思維與能力的培養至關重要,但不可能完全在課堂上實現,大量的科研訓練對學生創新思維與能力的培養是必要的[5]。通過本團隊、本校多年的實踐、探索,已經形成一套成熟的體系,從項目的宣傳、立項、中期考核、結項,直至最后參賽,學校、學院兩級組織積極參與,制定相應的鼓勵及考核制度,積極匹配資金,納入人才培養方案等。同時對于學生的團結協作能力、溝通能力培養也有很大提升[6]。