研究生與本科生組合培養(yǎng)模式在儀器分析科研實(shí)驗(yàn)中的探索

梁勝，鄺陽芳，陳述，黃昊文，龍?jiān)骑w，劉狄

(湖南科技大學(xué) a.教育學(xué)院;b.化學(xué)化工學(xué)院，湖南 湘潭 411201)

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研究生與本科生組合培養(yǎng)模式在儀器分析科研實(shí)驗(yàn)中的探索

梁勝a，鄺陽芳b，陳述b，黃昊文b，龍?jiān)骑wb，劉狄b

(湖南科技大學(xué) a.教育學(xué)院;b.化學(xué)化工學(xué)院，湖南 湘潭 411201)

一種高效優(yōu)質(zhì)的旨在提高普通高等學(xué)校培養(yǎng)化學(xué)類專業(yè)兩個(gè)層次(研究生與本科生)學(xué)生實(shí)踐探究和科研創(chuàng)新能力成效的新教育模式——“研究生與本科生組合式培養(yǎng)”，在湖南科技大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)系分析化學(xué)團(tuán)隊(duì)試行并獲得成功。結(jié)合當(dāng)前高等教育的改革方向和社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的要求，該模式在教育改革創(chuàng)新層面對(duì)科研綜合能力培養(yǎng)方面具有重大的作用和意義。此外，基于其精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)，推廣該模式具有可行性。

教育模式；組合培養(yǎng)；科研；意義

“理論源于實(shí)踐”，對(duì)于化學(xué)這一以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，這句話更是不二箴言。在這一領(lǐng)域，大多數(shù)的理論都是從實(shí)驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)并歸納而來，而理論的真理性考究更離不開其在不斷發(fā)展的實(shí)驗(yàn)中得以檢驗(yàn)[1]。基于此理念，我國大多數(shù)的高校在化學(xué)類本科專業(yè)的課程設(shè)置上已制定了較為全面的實(shí)驗(yàn)課程計(jì)劃。這些計(jì)劃無疑對(duì)本科生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)起到了很好的作用，但是對(duì)有志愿走上科研道路并想在更高層次上深造的學(xué)生來說，各高校制定的培養(yǎng)方案和在實(shí)際教學(xué)中的具體執(zhí)行方式還亟待積極的完善與創(chuàng)新[2]。在積極調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科研的興趣的基礎(chǔ)上，行之有效的培養(yǎng)模式不僅能使大學(xué)生科研能力的培養(yǎng)落到實(shí)處，甚至能讓培養(yǎng)目標(biāo)事半功倍地實(shí)現(xiàn)。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的現(xiàn)代化、新型儀器的開發(fā)與使用是人類學(xué)習(xí)和探索化學(xué)世界的基本工具和重要途徑，定量分析實(shí)驗(yàn)可以檢測(cè)物質(zhì)中各組分的含量，結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)可以確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征，而這些都越來越離不開現(xiàn)代化的儀器分析實(shí)驗(yàn)。也就是說，儀器分析實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)科中扮演著至關(guān)重要的基礎(chǔ)和橋梁的作用[3]。讓大學(xué)生參與到儀器分析的科學(xué)研究中來，對(duì)學(xué)生科研思維的建構(gòu)、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)等都有重大的意義。

另一方面，就目前情況看，錄入分析化學(xué)專業(yè)的碩士研究生已初步具備較豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)全面的化學(xué)專業(yè)知識(shí)，對(duì)儀器的使用操作能熟練掌握，并且大多表現(xiàn)出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，在實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范上能做到科學(xué)務(wù)實(shí)和嚴(yán)格要求自己。確定研究方向和課題后，研究生在導(dǎo)師指導(dǎo)下通過閱讀大量與課題相關(guān)的中、英文獻(xiàn)期刊，對(duì)科研實(shí)驗(yàn)和科技論文寫作已逐漸形成一些自己的見解。不足的是，由于科學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)相對(duì)不足，研究生在對(duì)課題方向的整體把握上表現(xiàn)不佳，獨(dú)立探究能力欠缺，創(chuàng)新思維不夠活躍，在這種情況下，課題難以拓寬，實(shí)驗(yàn)進(jìn)展緩慢，成果產(chǎn)出滯后。為充分發(fā)揮研究生科研能力的優(yōu)勢(shì)，并使其不足之處和面臨的難題得以彌補(bǔ)與解決，我院分析課題組在儀器分析實(shí)驗(yàn)中實(shí)施了“本/碩生組合式培養(yǎng)”。

1　本科生和研究生組合培養(yǎng)模式的基本框架

第一，導(dǎo)師對(duì)研究生的培訓(xùn)。首先，在確認(rèn)研究方向和課題之前，研究生在導(dǎo)師和“師兄”“師姐”的指導(dǎo)下，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的研究方向、科學(xué)及安全操作規(guī)范和器材藥品的分列進(jìn)行全面的了解和學(xué)習(xí)。與導(dǎo)師商榷后，研究生在一年級(jí)選擇與課題相關(guān)的專業(yè)課程深造，習(xí)得高等、前沿的分析化學(xué)理論知識(shí)。在課余時(shí)間，研習(xí)課題組已發(fā)表期刊文獻(xiàn)，閱讀老師推薦的科技論文，并在進(jìn)度報(bào)告會(huì)上學(xué)習(xí)相關(guān)研究經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)閱讀心得。在此基礎(chǔ)上，在進(jìn)行課題探究之前，研究生的儀器分析實(shí)驗(yàn)的基本功已扎穩(wěn)。

第二，研究生對(duì)本科生的培訓(xùn)。允許已確定研究課題或方向的研究生自行在理工科類學(xué)院招募有科研興趣的本科生，研究生自己推薦的優(yōu)秀學(xué)生優(yōu)先考慮，同時(shí)研究生導(dǎo)師也在校內(nèi)本科生中招募科研愛好者參與到儀器分析實(shí)驗(yàn)中來。參與報(bào)名的本科生需要參加各自所選擇的導(dǎo)師安排的基礎(chǔ)知識(shí)考核，通過研究生與導(dǎo)師的篩選與雙向選擇，為每個(gè)參與該培養(yǎng)模式的研究生分配1～3名本科生組建科研小組。研究生作為團(tuán)隊(duì)帶頭人負(fù)責(zé)小組內(nèi)本科生相關(guān)知識(shí)的引導(dǎo)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)室各儀器設(shè)備操作的教學(xué)并管理與協(xié)調(diào)組內(nèi)分工協(xié)作。各實(shí)驗(yàn)室會(huì)定期舉行科研小組的學(xué)習(xí)及工作進(jìn)展的分享和報(bào)告會(huì)議，導(dǎo)師予以點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)，同時(shí)設(shè)立合理的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，成果團(tuán)隊(duì)共享，調(diào)動(dòng)每個(gè)小組成員的積極性。

2　培養(yǎng)模式在實(shí)踐中的成功

在學(xué)校的支持和資助下，該培養(yǎng)模式近年在我?；瘜W(xué)化工學(xué)院一直被各碩士研究生導(dǎo)師踐行和完善，并取得了可觀的成績(jī)。

第一，本科生層面。采用本科生和研究生組合培養(yǎng)模式的實(shí)驗(yàn)室，學(xué)習(xí)與科研氛圍濃厚，課題研究進(jìn)展快，本科生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力與科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)成效顯著，成立的科研小組在各種大學(xué)生科技學(xué)術(shù)創(chuàng)新競(jìng)賽中斬獲多數(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)。而且，參與到該培養(yǎng)模式中的本科生，由于能將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作結(jié)合，知識(shí)體系可進(jìn)一步系統(tǒng)化，在研究生入學(xué)考試中往往能夠取得優(yōu)于一般本科生的成績(jī)，尤其在注重考察實(shí)踐能力的復(fù)試中表現(xiàn)出極為出眾的競(jìng)爭(zhēng)力。如參加我院分析課題組科研項(xiàng)目的2015屆本科畢業(yè)生的6名學(xué)生全部考研并成功被各高校錄取為碩士研究生，其中有2人以優(yōu)異的成績(jī)被湖南大學(xué)分析化學(xué)專業(yè)錄取。另外，該模式下培養(yǎng)的學(xué)生，具有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能和較為豐富的科研經(jīng)驗(yàn)，又具有良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，甚至有的學(xué)生已有成果發(fā)表于分析化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威學(xué)術(shù)期刊，邁入研究生階段后，進(jìn)入角色快，廣泛得到導(dǎo)師們的認(rèn)可和好評(píng)。

第二，研究生層面。研究生通過指導(dǎo)本科生實(shí)驗(yàn)探究和專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)，本身的專業(yè)知識(shí)、科研思維和實(shí)驗(yàn)技能得到鞏固、梳理和提升，綜合素質(zhì)進(jìn)一步增強(qiáng)。在團(tuán)隊(duì)組織與工作協(xié)調(diào)過程中研究生得到了更好的鍛煉，獨(dú)立拓展探究與領(lǐng)導(dǎo)分析能力增強(qiáng)。與此同時(shí)，通過團(tuán)隊(duì)的協(xié)作，研究生的課題進(jìn)展也比之前要快許多，科研成果產(chǎn)出效率也明顯提高。本課題組平均每一位研究生在畢業(yè)前能發(fā)表2～3篇SCI收錄論文，獲得1～2項(xiàng)科技發(fā)明專利，這種模式下培養(yǎng)出來的碩士畢業(yè)生科研實(shí)力拔尖，又具有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)與合作能力以及科技論文寫作能力，基本都達(dá)到博士研究生學(xué)習(xí)和工作的能力要求。我院分析化學(xué)課題組2015屆碩士畢業(yè)生中有2位分別被南開大學(xué)和天津大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院錄取為博士研究生，2016屆也有2位碩士畢業(yè)生分別被南開大學(xué)和華南理工大學(xué)錄取。

3　組合培養(yǎng)模式的優(yōu)勢(shì)分析

基于硬件設(shè)施和導(dǎo)師資源的有限性，我國大多數(shù)高校在培養(yǎng)化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生方面，雖保證了相關(guān)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，但在培養(yǎng)學(xué)生具有實(shí)驗(yàn)探究能力和科學(xué)研究能力方面止步于少量的相關(guān)課堂授課，有機(jī)會(huì)進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室獲得這方面能力提升的本科生寥寥可數(shù)。而在該組合培養(yǎng)模式下提升本碩生實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)素養(yǎng)，充分利用了可調(diào)動(dòng)和利用的人力資源、儀器及實(shí)驗(yàn)耗材資源，在這方面實(shí)現(xiàn)了資源利用最優(yōu)化和效率最大化，每個(gè)研究生導(dǎo)師的教育容量都能夠得到極大提升。在這種組合培養(yǎng)、小型團(tuán)隊(duì)的模式背景下，原本繁重的管理和教育任務(wù)也被精簡(jiǎn)，各導(dǎo)師能將更多時(shí)間投入到科研工作之中。我國許多高校在本科生的培養(yǎng)計(jì)劃中沒有開設(shè)科技論文寫作課程，但科技論文的寫作能力是化工學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)的一個(gè)重要組成部分[4]。由于在平時(shí)的研究過程中會(huì)要求本科生閱讀一定量的相關(guān)科技期刊文章，并進(jìn)行論文寫作格式的學(xué)習(xí)與練習(xí)，參與實(shí)驗(yàn)室科研成果論文的寫作。組合培養(yǎng)模式下的本科生，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，基本上能獨(dú)立完整地完成論文寫作，一般不需要導(dǎo)師在論文格式上作糾正和在內(nèi)容上給很多修改建議。此組合培養(yǎng)模式采用的是通告征募和研究生聯(lián)絡(luò)“種子成員”的方式選取本科生培養(yǎng)對(duì)象，以學(xué)生意向?yàn)橹饕M織動(dòng)機(jī)，因此進(jìn)入科研小組的本科生都是以積極的態(tài)度和飽滿的熱情投入到科研技能學(xué)習(xí)和應(yīng)用中。這些學(xué)生大多對(duì)學(xué)科研究有濃厚的興趣，有主動(dòng)學(xué)習(xí)的覺悟和良好習(xí)慣，且在人際交往和團(tuán)隊(duì)合作方面表現(xiàn)出優(yōu)于其他學(xué)生的積極性和能力。各小組一經(jīng)成立，組內(nèi)能快速形成良好的互學(xué)互助的融洽氛圍，便于導(dǎo)師的教育和管理工作順利進(jìn)行，只有在學(xué)生積極學(xué)習(xí)和探索的前提下，教育目的和培養(yǎng)目標(biāo)才能切實(shí)高效的實(shí)現(xiàn)。采用這樣的培養(yǎng)模式，改變了想進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)和參與科研的學(xué)生多而科研教育容量小的舊況，滿足了大多數(shù)有科研志向的學(xué)生提升自己的心愿。它培養(yǎng)了更多的科研“種子選手”，既增強(qiáng)了我院本科畢業(yè)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力和綜合能力與素質(zhì)，更是為國家科研軟實(shí)力的發(fā)展添磚加瓦，這是貼合我國“科教興國”戰(zhàn)略的培養(yǎng)模式。

4　對(duì)高校教育改革和培養(yǎng)實(shí)踐型人才的意義

美國著名的實(shí)用主義哲學(xué)家、教育家和心理學(xué)家約翰·杜威說過：“學(xué)生要學(xué)習(xí)的最難的課程就是實(shí)踐課，假如他學(xué)不好這門課，再多的書本知識(shí)也補(bǔ)償不了?！倍磐摹霸谧鲋袑W(xué)”的實(shí)用主義教育指出，要學(xué)會(huì)一種知識(shí)或一項(xiàng)技能，最好的方法，甚至唯一的方法就是去做，去親自體驗(yàn)。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)已在國際競(jìng)爭(zhēng)中扮演著舉足輕重的角色，其實(shí)質(zhì)即是人才的競(jìng)爭(zhēng)，而適應(yīng)社會(huì)需求的人才的培養(yǎng)正是教育的社會(huì)目的。在如今急需創(chuàng)新型、實(shí)踐型人才的社會(huì)背景之下，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)探究能力和創(chuàng)新意識(shí)成為了當(dāng)今教育改革的重要部分[5]。據(jù)考察，大多數(shù)高校都結(jié)合自身實(shí)際情況實(shí)施了各自頗具特色的改革策略，我校化學(xué)化工學(xué)院采用該種培養(yǎng)模式也是對(duì)這一改革浪潮的積極回應(yīng)和開拓。這一培養(yǎng)模式雖是我院結(jié)合學(xué)院實(shí)際情況的特色創(chuàng)新，但它結(jié)構(gòu)清晰、易于執(zhí)行的特點(diǎn)也決定了它具有廣泛的適用性。高校只有不斷創(chuàng)新更優(yōu)更高效的人才培養(yǎng)模式，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的潮流，培養(yǎng)更多的務(wù)實(shí)能干的科學(xué)工作者，為科技創(chuàng)新源源不斷注入血液，提供強(qiáng)有力的后備支撐，教育才能成功地為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

5　結(jié)語

教育的目的是把受教育者培養(yǎng)成為能滿足社會(huì)需要的人。大多數(shù)大學(xué)生從高校畢業(yè)后都直接進(jìn)入社會(huì)成為各行各業(yè)工作崗位上的專業(yè)型人才。高校畢業(yè)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力直接關(guān)系到整個(gè)社會(huì)的國際競(jìng)爭(zhēng)力。在教育改革全盤逐步推進(jìn)的今天，高校的教育模式只有不斷在創(chuàng)新中求發(fā)展，因地制宜，開發(fā)和實(shí)施如本文所介紹的“研究生與本科生組合培養(yǎng)”等優(yōu)質(zhì)高效的培養(yǎng)模式，人才培養(yǎng)的數(shù)量和質(zhì)量才能與時(shí)俱進(jìn)，教育先行的意義才能得以充分體現(xiàn)[6]。

[1] 陳述,龍?jiān)骑w.本科生與研究生儀器分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐,2011(3):54-55.

[2] 陳立妙.高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新研究[J].重慶與世界：學(xué)術(shù)版,2012(10):72-74.

[3] 崔連義.儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革之實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011(2):189-192.

[4] 龍?jiān)骑w,陳述,岳明.論大學(xué)生參與科學(xué)研究對(duì)能力培養(yǎng)的作用[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐,2011(3):165-167.

[5] 韋斯林.科學(xué)探究中的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究[D].桂林：廣西師范大學(xué),2004.

[6] 鄔志輝.教育先行的決策效益研究[J].教育發(fā)展研究,1997(8):5-10.

(責(zé)任校對(duì)王小飛)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.07.024

20160105

國家自然科學(xué)基金(21275047)；國家級(jí)化學(xué)特色專業(yè)資助(TS1Z078)

梁勝(1993-)，男，湖南益陽人，碩士生,主要從事光譜化學(xué)分析與化學(xué)學(xué)科教學(xué)研究。

G640

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1674-5884(2016)07-0072-03