實踐創新能力提升對培養復合型技術人才的研究

［摘 要］ 大學生實踐和創新能力的素質提升對于培養復合型專業技術人才至關重要，基于該背景，安徽工程大學材料科學與工程學院提出了本科生進科研團隊全覆蓋及本科生導師制。鑒于此，以安徽工程大學先進陶瓷研究中心科研團隊為例，通過對研究中心本科生“團隊式”培養，本科生的理論知識、實驗能力和創新能力得到相應提升。此外，對組建本科生科研團隊的具體實踐過程、目前存在的主要問題及相應的改進教育教學方法進行了探索和分析。

［關鍵詞］ 實踐和創新能力提升；科研團隊；改進教育教學方法

［基金項目］ 2021年度安徽工程大學校級本科教學質量提升計劃項目“材料科學與工程”（2021tszy01）；2021年度安徽省高等學校省級質量工程項目“提升專業服務十大新興產業項目”（2021fwxxcy005）；2022年度安徽省高等學校省級質量工程項目“材料科學與工程專業改造提升項目”（2022zygzts011）

［作者簡介］ 李天宇（1991—），男，吉林延邊人，博士，安徽工程大學材料科學與工程學院講師，主要從事無鉛電介質儲能陶瓷研究；桂凱旋（1989—），男，安徽安慶人，博士，安徽工程大學材料科學與工程學院副教授，主要從事陶瓷基復合材料研究；左如忠（1971—），男，江蘇淮安人，博士，安徽工程大學材料科學與工程學院教授，主要從事功能陶瓷研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）20-0165-04 ［收稿日期］ 2023-10-09

一、背景

近年來，大學生實踐和創新能力的培養受到越來越多的關注［1-2］。2019年2月，中共中央、國務院印發《中國教育現代化2035》指出，“加強創新人才特別是拔尖創新人才的培養，加大應用型、復合型、技術技能型人才培養比重［3］。”此外，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中也強調了“增強學生文明素養、社會責任意識、實踐本領，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人”。上述綱領性文件表明了未來高等教育培養人才的方向，即突出表明了培養本科生實踐創新能力的重要性和迫切性。

正如宋朝詩人陸游詩中提到的“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，再到“實踐是檢驗真理的唯一標準”。千百年來，崇尚實踐價值的不乏其人，追尋實踐真諦從未止步。因此，越來越多的高校開始重視培養本科生的創新科研思維和實踐能力［4］。

材料科學與工程專業是安徽工程大學的特色專業之一，專業的培養目標旨在適應國家經濟與科技發展的需求，能有效運用專業知識和工程技術原則解決復雜材料科學與工程問題，能在材料、電子、通信、信息、電氣、能源、汽車、航空航天等相關行業，特別是在高端芯片、高性能電子元器件關鍵材料及先進制造技術等領域從事技術與產品開發、工程設計與經營管理、科學研究等工作的高級工程技術人才。

二、組建本科生科研團隊的具體實踐過程

本文在安徽工程大學材料科學與工程學院領導提出本科生進科研團隊全覆蓋及本科生導師制的建議下，結合目前材料科學與工程專業的內涵、培養目標、課程設計、研究中心相關的科研方向，以及已具備的科研條件進行了實踐檢驗，且在學院內取得了較好的成果。

（一）前期本科生進團隊宣傳及準備工作

為使本科生能夠盡快加入心儀的科研團隊中，研究中心會組織大一與大二年級的材料科學與工程專業學生參觀實驗室，并有專業的教師為大家進行詳細的講解。此外，研究中心也會在每學期組織學術交流會，邀請研究中心的教師為學生講解自身科研方向并分享近期優秀的科研成果。這些活動能夠有效激發學生對專業知識內容學習的積極性，并且有針對性地選擇自己想從事的科研方向。

（二）本科生進團隊的科研實踐及團隊意識培養

生命高于一切，實驗室的安全問題應得到充分重視，近幾年因實驗過程中操作不當引發的安全問題屢見不鮮［5］。本科生在進入團隊之前接觸的實驗實踐操作經驗較為匱乏，導致他們進入科研團隊可能會帶來安全隱患。此外，研究中心很多的研究方向如陶瓷樣品的燒結、熱處理及相關電學性能測試等會涉及高溫及強電流等測試，因此，進入研究中心的學生首先要集中進行實驗安全教育培訓，包括相關知識的學習及遇到突發情況的演練。

首先，引導本科生將平時課堂中學到的專業知識應用在科研實踐活動中，達到學以致用的效果。即通過平時所學習的專業理論知識解決科研中的實際問題，在解決問題的同時又能夠完善自身在課堂上學到的專業知識［6］。因此，研究中心的教師要求課題組的本科生成員要勤做筆記，留意實驗過程中的相關現象，并與課堂上所學的相關知識進行聯系和對比。

其次，培養團隊成員之間的合作精神。團隊合作的重要性在于合作能夠帶來“合作剩余”，即多個要素共同的產出要大于各個要素的產出之和［7］。成員可形成知識互補，另外由于本科生以課程學習為主，導致其與科研實踐活動相沖突，團隊合作能夠有效地減輕每一位團隊成員的科研工作壓力，并提升專業知識技術水平，取長補短。另外，團隊中良好的競爭氛圍同樣會激勵各位成員在科研實踐能力提升的快速發展。在研究中心，指導教師會根據各位學生的科研興趣愛好及相關知識背景等將成員分為若干科研興趣小組。例如，本研究中心根據科研方向及平臺建設共有儲能陶瓷介質、無鉛壓電陶瓷、敏感陶瓷等科研興趣小組。團隊建立之后，教師會定期進行組會討論，包括成員匯報近期取得的科研結果及相關文獻的閱讀心得，原則上每名學生都要進行交流討論，教師會給出相應的評價及建議。

（三）目前已取得的部分成果

本科生科研團隊成立近兩年來，團隊成員在教師的悉心指導下，科研實踐素質水平得到了明顯的提升。首先，各位成員對專業課知識的學習更加積極主動，對相關知識的理解也更為透徹，達到了理論與實際相結合的目的，且近一半的成員可以獲得學業獎學金，無掛科現象存在。另外，各位成員積極參與教師的科研項目，目前已有10余位成員在SCI源論文期刊發表相關成果報道，例如，研究中心團隊本科生成員在材料類SCI期刊Journal of Materials Science發表了題為Lead-free X8R-type 0.92Ba0.8Sr0.2TiO3-0.08Bi（Mg0.5Zr0.5）O3 dielectric energy-storage ceramics for pulsed power capacitors一文［8］。研究中心還鼓勵各位成員積極參加學科競賽、專利申請，研究中心已成功申請省級大學生創新創業項目近10項。

三、本科生進科研團隊存在的問題

近兩年研究中心在本科生進科研團隊方面已取得較好的教學效果，然而，隨著本科生科研團隊規模的不斷發展和壯大，開始顯現一些問題和不足。例如，本科生課程學習與科研實踐時間上的沖突，以及本科生團隊成果論文署名等問題。

（一）本科生課程學習與科學實踐時間上的沖突

相較于碩士研究生的科學實踐培養模式，本科生在大學四年里更傾向于學好課程內的知識，為接下來從事本專業相關工作及繼續深造奠定良好的專業基礎。以筆者目前所在的安徽工程大學材料科學與工程專業為例，一方面，2023級材料科學與工程專業的培養方案要求大學四年修滿177學分，幾乎每學期學生都有8門以上的課程，這導致學生進行科學實踐的時間較少。以功能陶瓷方向為例，由于實驗過程需要連續性，然而團隊成員可能由于課程學習無法在規定時間內到達實驗室，從而影響了實驗結果的準確性。另一方面，近幾年考研熱度持續上升，研究中心大部分成員都要在大三下半年開始準備考研學習，這使得本就不寬裕的科學實踐時間被進一步壓縮。基于上述討論，可以看出本科生進團隊目前存在時間分散且不足的特點，這些都會限制科研實踐培訓的效果。

（二）本科生團隊成果論文署名的順序

通常來說，論文署名順序的依據來自作者對論文工作的貢獻程度［9］。如上文所述，目前研究中心是將本科生根據專業知識背景和興趣愛好分為了若干個小團隊。本著“合作剩余”的精神［10］完成教師為大家布置的科研任務，鍛煉其科研能力，提升其科研實踐素質。然而，隨著研究工作的深入，團隊中的成員可能存在摩擦甚至矛盾。這些矛盾產生的根源可能來自指導教師的疏忽，也可能與目前獎學金評定及保研機制等相關。這種急功近利的想法對于剛剛進入科學研究的學生是非常不利的，首先，會破壞課題組成員間的合作關系，容易影響實驗進度和結果，如果處理不好這種關系并將其帶入平時的學習生活中，更會對其大學的學習生活帶來極大的困擾。其次，當某些學生看到其他學生及課題組取得優秀實驗成果時，如因嫉妒心作祟無法正確面對，容易導致學術不端的滋生。

（三）科研實驗實踐過程中遇到的困難

在本科生進入團隊進行科研實驗實踐的過程中，可能會遇到時間不足、查閱文獻的困難、實驗條件限制、處理實驗數據的能力不足等各種各樣的困難和問題。這些都可能會導致學生在科研實踐過程中遇到困難和挫折。如果處理不當，會導致部分學生選擇退出團隊，還有的學生甚至會對專業學習失去興趣，對其學習生涯產生不良影響。

四、改進教育教學方法

結合近兩年研究中心組建本科生科研團隊的具體實踐過程及目前存在的問題，研究中心對本科生科研實踐教學方法進行了改進，具體措施如下。

（一）合理制定科研工作計劃及時間安排

在進行科研素質實踐培養的過程中，首先要根據學生的學習特點及課程時間明確團隊成員內部的責任分工，統籌安排大家的科研實踐活動，并定期召開組內學術研討會，由各位成員匯報自己近期的研究工作，課題組的負責人對其工作進行點評并提出下一步的方案，確保成員的工作情況在掌握之中。另外，實驗時間的安排盡量選擇在學期初期及中期進行，這樣可以確保學生有充足的時間完成科研實踐工作。

（二）實行工作記錄制并定期開展學術交流及教師答疑

從學生開始計算稱料配方、稱量、球磨、出料、烘干、預燒、成型等相關性能的測試及后續的數據處理都需要仔細地將其記錄在研究中心配備的實驗記錄本上，并定期與指導教師進行匯報、備案、查考、記錄。此外，研究中心科研團隊還要求各位學生每周要閱讀一篇與研究方向相關的英文文獻，每兩周進行一次文獻交流會，談閱讀文獻后的心得體會，教師也會為學生進行專業知識的解惑及答疑。

（三）邀請相關國內外知名學者開展科技講座

研究中心每學期會安排約十場科技講座，內容既包含相關專業知識，同時會邀請各位專家學者為學生分享大學生活中的學習心得。這些科技講座不僅為學生豐富了專業知識的學習，同時也拓寬了大家的眼界，也為自身今后繼續深造奠定了堅實的基礎。近期，研究中心也在考慮每年為團隊的成員辦一次學術交流年會，促進實踐教學成果更好地推廣及交流，同時鍛煉學生的科研學術語言表達能力。

結語

以安徽工程大學先進陶瓷研究中心科研團隊為例，針對本科生進科研團隊存在的若干問題進行了初步的探討。結合過去兩年研究中心組建本科生科研團隊的具體實踐過程、本科生進科研團隊存在的問題，提出了相應的改進教育教學方法，即通過合理制訂科研工作計劃及時間安排、實行工作記錄制并定期開展學術交流及教師答疑，以及邀請相關國內外知名學者開展科技講座等措施，為培養創新性強、符合行業需求的技術人才奠定了堅實基礎，同時也為本科生進科研團隊改革創新提供了一定的參考。

參考文獻

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Some Problems of Undergraduate Students Entering into the Scientific Research Team： Taking the Research Team of Advanced Ceramics Research Center of Anhui Engineering University as an Example

LI Tian-yu， GUI Kai-xuan， ZUO Ru-zhong

（School of Materials Science and Engineering， Anhui University of Engineering， Wuhu，

Anhui 241000， China）

Abstract： The quality improvement of college students’ practice and innovation ability is very important for the cultivation of compound professional and technical talents. Based on this background， the School of Materials Science and Engineering of Anhui University of Engineering proposed the full coverage of undergraduate research team and the undergraduate tutorial system. In view of this， this paper takes the research team of Advanced Ceramics Research Center of Anhui Engineering University as an example， the theoretical knowledge， experimental and innovation ability of these undergraduate students have been correspondingly improved by cultivating them in the research center as a team. Furthermore， this paper explores and analyzes the specific practice process of establishing the undergraduate research team， the main problems existing at present， and the corresponding improvement of education and teaching methods.

Key words： practice and innovation ability; undergraduate research team; improve teaching methods