以科研促動教學的師生協同創(chuàng)新

苗春雨，陳麗娜，杜巧連，趙建民

（浙江師范大學 行知學院，浙江 金華 321004）

以科研促動教學的師生協同創(chuàng)新

苗春雨，陳麗娜，杜巧連，趙建民

（浙江師范大學 行知學院，浙江 金華 321004）

以工科專業(yè)為例，分析高校專業(yè)教師科研與教學結合方面存在的問題，提出可操作性較強的方法，并以計算機專業(yè)的科研與教學結合為具體實施背景，在方法論、資源建設和成果轉化等幾個方面，介紹教師與學生、科研與教學相結合的協同創(chuàng)新實踐。

科研與教學；融合；師生協同

1 背 景

如果一個教師沒有創(chuàng)新思想，不掌握前沿理論和技術，就無法在方法論和創(chuàng)新實踐能力上較好地引導學生；但如果只關注自己的科研進展，而不愿意將科研成果很好地與教學實踐相結合，那也不是一個優(yōu)秀的教師。由于職稱晉升和科研評價導向等問題，本科高校教師在科研方面投入的精力占比逐年攀高；工科教師的科研也大多偏重基礎性研究，以筆者從事的計算機專業(yè)為例，教師的科研工作往往以理論研究為主。在這種情況下，科研與教學失衡的情況越發(fā)嚴重，很難做到平衡，而由于缺少機制體制的保證和可行的操作方法，科研與教學日漸獨立，對學生培養(yǎng)極為不利。特別是在面向應用型人才培養(yǎng)為辦學定位的情況下，本科生教學中很難做到“科教相長”。

2 高?？蒲信c教學結合方面的現狀

2.1 工科專業(yè)科研與教學結合方面的問題

結合自身10余年科研與教學經歷，通過同類院校的調研和相關文獻[1—2]的收集，可總結出以下本科院校工科專業(yè)在科研與教學結合方面的問題。

（1）大部分教師在科研方面投入的精力遠高于教學，由于學術期刊較看重理論研究的原因，大量的工科教師從事基礎性研究工作，教學重心逐漸轉移至研究生教學；而一流的本科教育才是大部分學校的立校之本。

（2）除去評價體制方面的原因，部分有志于科研反哺教學或將科研和教學相結合的教師因不得其法導致無功而返，大部分本科院校在科研與教學結合方面成效甚微。

（3）大部分學校在鼓勵協同創(chuàng)新的同時，忽略了學生的參與在科研與教學協同方面的影響力，只單向關注教師科研成果的轉化[3]。

2.2 相關研究

大量學者對計算機專業(yè)的科研與教學結合方面進行了研究。劉艷麗等人[4]討論了計算機類課程科研和教學的關系，提出計算機專業(yè)科研與教學結合的3種操作模式，具有一定的可行性。文獻[5]提出普通高校應該重視教師科研能力的提升，使得科研能夠進一步和教學融合，以促進科研和教學平衡發(fā)展，相互促進。大多數研究均從教學主客體的單方面入手，比如趙姝等[6]以計算機專業(yè)本科生為研究對象，提出了具體的措施，將科研方面的方法論應用于教學過程，加強本科生科研能力的培養(yǎng)。文獻[7]則提出依托教師科研項目與成果培養(yǎng)計算機創(chuàng)新應用型人才的實踐教學模式，從科研成果進課堂，創(chuàng)新工作室和實訓基地的方式使科研與教學更好地結合。在具體的研究方向與教學結合方面，學者們也提出不同維度的方法。以計算機網絡為例，蔣天發(fā)等人[8]將目光定位在課程群建設方面，王慧強等[9]則闡述了計算機網絡課程在本科、碩士和博士3個學習階段中科研與教學結合方面存在的問題?？蒲蟹床附虒W的過程的確是多層次、多元化的過程。

3 科研促進教學的具體方法

3.1 積極主動尋找科研理論聯系實踐應用的接口

教師不應只關注自己的科研進展，而是要積極嘗試將新的科研成果融入教學過程，引導學生了解學術前沿，使其熟悉學術發(fā)展動態(tài)，促進其探求新知識和新技術。如筆者在2014年講授計算機網絡課時，為同學們介紹了一種完成無線傳感器網絡科研實驗的arduino開發(fā)平臺的開發(fā)模式和特點及Zigbee協議棧的結構，在指導學生參加服務外包比賽時，學生主動選擇arduino開發(fā)平臺進行了系統原型的開發(fā)，并將筆者科研領域中的室內定位技術在原型系統上進行了實現，最終獲得全國一等獎的好成績。這一過程不僅提高了學生們的實踐動手能力，也為教師的科研提供了數據和實驗幫助，是一個典型的協同創(chuàng)新過程。在另一門專業(yè)課程專業(yè)英語中，將發(fā)表科研論文過程中撰寫的Cover Letter以及同評審專家的E-mail通信內容作為案例進行講解，既能使學生認可教師的專業(yè)英語應用能力，又將往來通信中的思考過程與內容組織進行結合，使學生們有直觀的認識。

此外，某些科研項目的實踐部分所涉及的專業(yè)技能面較廣，可以將任務分解落實在多門專業(yè)課中，與課程群的項目式教學進行協同，取得意想不到的成效。筆者2015年的一個科研項目涉及一種基于多維數據融合的室內導航算法，經過與幾個專業(yè)課教師的溝通，將地圖繪制、算法測試、數據庫設計與移動端原型系統開發(fā)等作為項目任務分配到多媒體技術、算法設計與分析、數據庫應用和Android 開發(fā)等幾門專業(yè)課和系統設計實訓這門實踐課程，經過教師間的協作，以及每門課程的成果在實踐課程中的融合，最后不僅使學生了解一個完整的室內導航系統的結構，又在學習過程中參與了教師的科研項目，成果經過進一步完善，有效地支撐了教師的科研項目?？傊處熤挥兄鲃尤ふ铱蒲信c教學融合的接口，才能使“科研反哺教學”有落實的機會。

3.2 科研方法論與教學過程有機結合

科研與教學的結合，不僅是科研內容和科研成果與教學的結合，更可以深入到科研思維和方法論與教學方法的結合。教師可以借助自身在科研過程中的創(chuàng)新思考過程與創(chuàng)新實踐方法，引導學生以質疑式思維和發(fā)散式思維去分析問題和解決問題，而不只是得到問題的答案；同時也使學生了解到研究歷程中遇到問題和解決問題的方法與體會，使學生得到借鑒和啟發(fā)。比如，在講解網絡計算模式時，讓學生們閱讀相關科研文獻，并針對集中式計算模式與分布式計算模式所適用的網絡環(huán)境問題展開激烈的討論，雖然學生們對網絡協議設計的理論基礎了解不多，但對P2P網絡技術的演進和發(fā)展有了更深入的理解。

3.3 以角色扮演的方式帶著學生玩“游戲”

科研過程往往也是團隊合作的過程，通過合作的方式發(fā)現新問題和新方法是很有成就的過程。教師可以將學生引入這種“團隊角色扮演”游戲，特別是實踐性較強的課程（如短學期實踐教學課程），教師扮演甲方，學生團隊扮演乙方，在完成規(guī)定任務的同時，可按創(chuàng)新點進行加分，一方面激發(fā)學生的興趣，另一方面也促使學生將課堂內的教學過程延伸到課外自主學習過程。筆者在網絡工程綜合實驗和編程實訓兩門短學期實踐課程中引入這種團隊競賽的模式，將科研工作中實驗床的組網與嵌入式軟件的開發(fā)兩項任務分解出來作為實訓項目，采用科研訓練結合技能實踐的方法，增加了學生的責任心和成就感，取得了較好的教學效果。

3.4 科研平臺資源的開放與共享

在課堂教學過程中開發(fā)科研平臺資源，有助于學生更好地理解理論知識，并促進他們的實踐參與意識。在講授計算機網絡課程的mesh網絡結構與特點時，利用MICZ無線節(jié)點及其配套的可視化軟件，很直觀地展現了無線網絡中隱藏站和暴露站的問題、多跳通信的組網形式。在課堂教學分析TCP協議的擁塞控制與流程控制時，向學生介紹網絡仿真軟件wireshark和opnet的特點并提供相關學習資源，部分感興趣的同學獨立完成了自主設計的仿真實驗；將arduino開發(fā)平臺的部分節(jié)點開放給學生后，他們也自主設計了實驗室環(huán)境監(jiān)測系統，提高參與科學研究的興趣。

4 對科研反哺教學的進一步思考

由于計算機技術本身工具性的特點，在本專業(yè)開展科研與教學融合的過程中，可以跨專業(yè)合作，找到更加廣泛的研教結合接口。比如筆者曾在與城市規(guī)劃專業(yè)教師溝通過程中，了解到基于眾包模式的城市規(guī)劃方法中的一個道路規(guī)劃的子任務，若能夠提供一個系統原型為項目提供可視化的驗證系統，會增加項目的實用性。系統具有兩個核心技術，一是繪圖，二是將參與人繪制的路線進行聚合。因此，將基于開放式地圖API的協同規(guī)劃系統開發(fā)作為案例和任務在軟件開發(fā)環(huán)境與工具課程中實施，一方面使學生學習開放式地圖API的應用技術，最近鄰聚類算法的學習和應用，并以新校區(qū)的道路規(guī)劃為具體測試用例，有效地促進了學生的參與意識。這次跨專業(yè)科教結合的實踐在教學和跨專業(yè)科研合作上均取得了較好的效果。

通過對上述科研與教學融合實踐的總結，不難發(fā)現科研與教學其實是相互融合、互相促進的共同體，與其說是科研反哺教學，不如說通過將科研過程與教學過程相融合，達成師生協同，對教學與科研進行創(chuàng)新的雙贏過程；而另一方面，教學反哺科研，也只是多元化深入教學改革的一個層面，如果能夠與課程群建設、校企合作等其他層面有機結合，互為補充，才能使學生有能力和意愿參與科研，從本質上改善教學效果，升華師生關系。

5 結 語

筆者所在的專業(yè)通過校企合作等方式力爭將教師的科研類型由理論研究轉化為應用型研究，并結合上述方法，在科研反哺教學方面取得了一定的成效，學生直接參與教師科研工作的比例由5年前的0%提升到20%；科研成果轉化為教學資源和案例30多項；同時近3年某A類學科競賽的獲獎項目均來自于科研與教學的融合。

[1] 張中強, 唐翔, 蔣艷. 基于科研反哺教學理念的高校科教融合機制研究[J]. 教育探索, 2014(1)： 79-80.

[2] 章新友, 肖芬芬. 計算機本科專業(yè)科研實踐學期的教學設計與評價[J]. 實驗室研究與探索, 2012(10)： 356-360.

[3] 郭迎春, 閻剛, 周穎,等. 計算機專業(yè)教學中的本科生科研工作研究[J]. 計算機教育, 2015(1)： 91-94.

[4] 劉艷麗, 張恒, 湯兆平. 計算機類課程教學與科研相結合模式初探[J]. 時代教育： 教育教學版, 2012(17)： 4-5.

[5] 李俊杰. 科研反哺教學的合理性及地方高校因應策略[J]. 教育研究, 2012(3)： 53-56.

[6] 趙姝, 張燕平, 陳潔. 如何在教學中培養(yǎng)本科生的科研能力[J]. 計算機教育, 2012(6)： 12-15.

[7] 李文敬, 廖偉志, 元昌安. 依托教師科研培養(yǎng)計算機專業(yè)創(chuàng)新型應用人才的新模式[J]. 現代計算機, 2012(7)： 29-32.

[8] 蔣天發(fā), 晏軻. 教學與科研的互動促進計算機網絡課程教學質量與水平的提高[J]. 計算機教育, 2008(5)： 65-67.

[9] 王慧強, 馮光升, 郭方方, 等. 結合科研, 打造計算機網絡教學新模式[J]. 計算機教育, 2014(11)： 22-25.

（編輯： 郭田珍 ）

1672-5913(2017)03-0092-03

G642

浙江師范大學2015校級重點教改項目“協同創(chuàng)新視域下的IT應用型人才培養(yǎng)模式研究與實踐”；浙江省2015年度高等教育教學改革項目（jg2015220）。

苗春雨，男，副教授，研究方向為無線網絡、網絡應用安全，cymiao@zjnu.cn。