工科大學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索與實(shí)踐

江 虹，邵向鑫，李 冬，張笑鳴

（長春工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，吉林長春130012）

學(xué)生進(jìn)入科研領(lǐng)域的第一步是掌握科研創(chuàng)新能力?？茖W(xué)研究如工程，創(chuàng)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(chuàng)新基地、創(chuàng)新中心、創(chuàng)新素質(zhì)培訓(xùn)基地等項目，可以看出高校對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)十分重視。在新時代背景下，培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才，應(yīng)該理論聯(lián)系實(shí)際。

一、影響工科大學(xué)生科研創(chuàng)新能力的因素

（一）理工科大學(xué)在科學(xué)研究能力教育認(rèn)識上存在誤區(qū)

在理工科大學(xué)本科的教育導(dǎo)向上，大部分學(xué)校沒有對學(xué)生科學(xué)研究能力的培養(yǎng)給予重視。而大多數(shù)的地方工科院校由于自身培養(yǎng)模式的問題，培養(yǎng)的學(xué)生缺乏對社會的適應(yīng)能力。這些學(xué)校會把專業(yè)性的課程作為日常教學(xué)的重點(diǎn)，以傳授理論知識為主，而對于學(xué)生科學(xué)能力的培養(yǎng)不夠重視。因為這些大學(xué)認(rèn)為，只有畢業(yè)后從事與學(xué)術(shù)相關(guān)工作的學(xué)生掌握科學(xué)研究方法才是有意義的［1］。

（二）教師鼓勵學(xué)生參與科研的方法有限

在教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)校傳統(tǒng)的教學(xué)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(shè)計、金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等。我們對某工科院校開設(shè)課程中科研內(nèi)容占比進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果如表1所示?？梢钥闯?，科學(xué)研究的內(nèi)容較為不足，這也代表了國內(nèi)大部分理工科院校的普遍現(xiàn)象。由于教學(xué)計劃中學(xué)生思考創(chuàng)造環(huán)節(jié)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(xué)的選題面臨無人指導(dǎo)的局面。長此以往，這種教學(xué)模式就會使教師沒有較為成熟的、系統(tǒng)的教學(xué)方法，繼而導(dǎo)致對本科學(xué)生的科學(xué)研究能力的教育效果差、學(xué)術(shù)氛圍難以形成。

（三）理工科學(xué)生主動掌握科學(xué)研究能力的意識不足

盡管工科院校和專業(yè)在大學(xué)生科技創(chuàng)新培養(yǎng)方面已經(jīng)取得了明顯的成效，參賽人數(shù)以及申報作品的數(shù)量較以前大幅度提高，但質(zhì)量上有些許不足，缺乏原創(chuàng)性以及創(chuàng)新性。

在學(xué)生成長過程中，相比歐洲的發(fā)達(dá)國家，我們在培養(yǎng)學(xué)生的過程中更重視學(xué)生對知識的掌握，而不是學(xué)生的科學(xué)研究能力［2］。學(xué)生缺少主動掌握科學(xué)研究能力的意識，自然會導(dǎo)致這種能力的缺失。

二、培養(yǎng)工科大學(xué)生科研創(chuàng)新能力的途徑

（一）創(chuàng)新性實(shí)驗的引入

表1 某理工科大學(xué)課程中科研內(nèi)容占比

參與實(shí)驗的過程能夠增強(qiáng)學(xué)生的科研興趣，提高學(xué)生的科研能力。在20世紀(jì)90年代，國際21世紀(jì)教育委員會提出了學(xué)會認(rèn)知、學(xué)會做事、學(xué)會生存、學(xué)會共處等未來教育的四大支柱［3］。高校應(yīng)該增加一些開放性實(shí)驗、科技研究方法訓(xùn)練，由教師進(jìn)行研究方向的把控，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗內(nèi)容的思考和完成，最后將優(yōu)秀作品進(jìn)行展示。高校還可以開展課外科技活動，使學(xué)生能有針對性地提出問題，增加學(xué)生獨(dú)立思考的機(jī)會，鍛煉學(xué)生的發(fā)散性思維以及邏輯思考能力。

（二）搭建科研訓(xùn)練平臺

高校學(xué)生雖然理論知識十足，但缺乏創(chuàng)造力。因此，高校要大力開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，提高高校學(xué)生的創(chuàng)新能力。

首先，高?？梢约哟髮?shí)訓(xùn)基地的建設(shè)投資，為創(chuàng)新教育打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。其次，高?？善刚埥?jīng)驗豐富的老師建設(shè)穩(wěn)定專業(yè)的教師指導(dǎo)隊伍。一是可以使普通教師對創(chuàng)新教育有更深入的理解，二是通過“產(chǎn)、學(xué)、研一體化”活動更好地提高學(xué)生的創(chuàng)新性。而在教學(xué)團(tuán)隊上，高校應(yīng)主動聘請優(yōu)秀的青年才俊作為指導(dǎo)教師，為學(xué)生提供課程設(shè)計，使學(xué)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(xué)生提供技術(shù)指導(dǎo)以及生活上的幫助。

（三）大學(xué)生畢業(yè)論文與教師科研課題相結(jié)合

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

高校應(yīng)選擇經(jīng)驗豐富的教師積極組織學(xué)生參加國家級、省市級和企業(yè)舉辦的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽。教師的比賽經(jīng)驗比較多，可以讓參賽同學(xué)快速進(jìn)入比賽狀態(tài)。在理工科專業(yè)賽事中，隊員之間的相互配合至關(guān)重要，指導(dǎo)教師的加入可以增強(qiáng)團(tuán)隊的凝聚力。除此之外，有了教師的引導(dǎo)和陪伴，學(xué)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(xué)本科學(xué)生參加比賽的占比

（四）開放科研實(shí)驗室

工科院校科研實(shí)驗室擁有優(yōu)越的實(shí)驗條件以及高質(zhì)量的教學(xué)團(tuán)隊，在新工科建設(shè)理念中，高校應(yīng)為學(xué)生提供更加廣闊的科研創(chuàng)新平臺，以保障新工科建設(shè)的人才儲備。高?？梢酝ㄟ^培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與綜合素質(zhì)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性。開放科研實(shí)驗實(shí)后，學(xué)生可以利用所學(xué)知識，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗，避免一直進(jìn)行枯燥的理論學(xué)習(xí)。接下來，學(xué)生可以深入了解本專業(yè)領(lǐng)域最新的理論動態(tài)，再與自己的科研結(jié)果相結(jié)合，完善自己的知識框架。高校要深入實(shí)施產(chǎn)教結(jié)合模式，與校外企業(yè)建立長期的合作關(guān)系，形成產(chǎn)學(xué)研一體化合作教學(xué)培養(yǎng)模式，為學(xué)生提供穩(wěn)定的實(shí)踐場地。

（五）校企合作零距離

在當(dāng)今的社會背景下，高校要培養(yǎng)具備基礎(chǔ)理論、實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的人才。高校可以將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的部分實(shí)訓(xùn)課程轉(zhuǎn)為在校外場地開展，構(gòu)建校企合作實(shí)訓(xùn)基地，加強(qiáng)與科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)的協(xié)作，探索創(chuàng)新合作機(jī)制。

在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大循環(huán)中，高校的人才培養(yǎng)需要將科學(xué)研究、人才培養(yǎng)與社會性的工作相結(jié)合，形成一個完善的體系，進(jìn)而培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，讓他們在實(shí)踐中發(fā)揮出應(yīng)有的作用。高校要充分完善校企合作創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的合作機(jī)制，才能保證校企間更加深入地合作發(fā)展，激發(fā)出大學(xué)和企業(yè)合作的內(nèi)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(guān)系，體現(xiàn)出創(chuàng)新性的培養(yǎng)方式，使得高校學(xué)生在未來可以在科研實(shí)驗中充分展現(xiàn)自己；第二，高校要不斷豐富基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、實(shí)驗課程以及創(chuàng)新課程，形成一個完善的授課體系；第三，為開發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維，鍛煉學(xué)生動手實(shí)踐能力，進(jìn)一步促進(jìn)人才隊伍的搭建以及培養(yǎng)機(jī)制的完善，高?？梢酝ㄟ^師生結(jié)合、校內(nèi)與校外教師結(jié)合、教師與專家結(jié)合，為學(xué)生開拓視野，提供思路，更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。

三、激發(fā)科研興趣，提高科研意識

（一）建立工科大學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊培養(yǎng)機(jī)制

很多工科專業(yè)大學(xué)生對各個專業(yè)類的學(xué)科競賽了解途徑有限。學(xué)校和學(xué)院并沒有深入到學(xué)生群體中進(jìn)行學(xué)科競賽宣講，使得大部分學(xué)生并不清楚學(xué)科競賽的側(cè)重點(diǎn)和競爭點(diǎn)。針對學(xué)生眾多而科研創(chuàng)新教育師資力量薄弱、實(shí)踐平臺局限性較大、實(shí)驗室數(shù)量有限、實(shí)踐過程缺乏專業(yè)化的科研指導(dǎo)等問題，高?？梢栽谫惽搬槍苿?chuàng)項目管理、科創(chuàng)經(jīng)費(fèi)使用、科創(chuàng)團(tuán)隊組成等制定明確的目標(biāo)和要求。高校要有針對性地培訓(xùn)科技創(chuàng)新項目負(fù)責(zé)人，引導(dǎo)參賽隊員互相學(xué)習(xí)、相互支持，幫助學(xué)生完成項目創(chuàng)新和實(shí)踐研究。教師要引導(dǎo)學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中以主人的姿態(tài)投入到日常課程和實(shí)踐過程中，并鼓勵學(xué)生以課題組的方式進(jìn)行研究性、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，讓學(xué)生參與到實(shí)際項目中去，利用專業(yè)資源與優(yōu)勢建立以老師為首、學(xué)生參與的科研組織機(jī)構(gòu)［4］。

（二）加強(qiáng)課外學(xué)術(shù)交流和學(xué)術(shù)報告活動

大學(xué)本科教育重點(diǎn)在于對于學(xué)生相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)知識的傳授，學(xué)生只有擁有扎實(shí)的理論知識，才會在完成基本課業(yè)要求的前提下，提高科研創(chuàng)新能力。為了讓學(xué)生在大一時期對相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域知識進(jìn)行思考從而產(chǎn)生興趣，高?？梢詾閷W(xué)生開設(shè)一些科研技術(shù)講座。

專業(yè)課的指導(dǎo)教師也可以根據(jù)授課的內(nèi)容開展一些課程設(shè)計以及實(shí)驗，這樣可以很好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力與動手能力［5］。學(xué)校還可以允許本科生進(jìn)行跨學(xué)科的課程設(shè)計，規(guī)定如果學(xué)生完成課程設(shè)計，也能夠獲得學(xué)分。

（三）組織大學(xué)生參加各類競賽活動

在大學(xué)學(xué)習(xí)生活中，學(xué)生學(xué)習(xí)好專業(yè)知識固然重要，但學(xué)會科學(xué)研究方法才是本科學(xué)業(yè)的精髓。尤其對于理工科院校的大學(xué)生來說，他們畢業(yè)之后大多從事關(guān)于科學(xué)技術(shù)方面的工作，技術(shù)領(lǐng)域更新日新月異，只有自己掌握了科學(xué)研究方法才能學(xué)以致用，加以創(chuàng)新。創(chuàng)新源自于實(shí)踐。高校要積極鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生鍛煉自己的科研創(chuàng)新實(shí)踐能力。學(xué)生可以利用寒暑假深入基層，利用自己的所學(xué)進(jìn)行實(shí)地考察。此外，學(xué)生也可以申請和指導(dǎo)教師一起參加專業(yè)性的競賽，研發(fā)具有實(shí)際應(yīng)用價值或?qū)萍及l(fā)展有進(jìn)步意義的發(fā)明專利及實(shí)用新型專利。平時，學(xué)生應(yīng)該自發(fā)地閱讀文獻(xiàn)、多參加社會實(shí)踐活動、進(jìn)行科技學(xué)術(shù)交流、通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)等多角度、全方位充實(shí)自己，并注重知識的積累。

（四）舉辦科技創(chuàng)新類競賽及組織發(fā)展多類學(xué)生學(xué)術(shù)社團(tuán)活動

學(xué)校要積極宣傳，學(xué)生才能夠?qū)Α半p創(chuàng)”有所了解，才會有較大的興趣參加“雙創(chuàng)”。通過“雙創(chuàng)”，高校學(xué)生能夠提升自己的動手能力、創(chuàng)新能力，同時對科研產(chǎn)生更加深刻的認(rèn)識。這樣能夠鼓勵更多的有志青年確立高端發(fā)展的學(xué)習(xí)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，為祖國的建設(shè)事業(yè)貢獻(xiàn)自己的一份力量。

四、強(qiáng)化學(xué)生的科研工作

（一）教學(xué)與科研相結(jié)合

學(xué)校應(yīng)該有意識地加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)研究能力的教育，從制度和考核兩方面營造良好的教學(xué)氛圍，相關(guān)專業(yè)需要對課程的考核內(nèi)容和方法做出相應(yīng)的調(diào)整，讓學(xué)生可以自主提高自己的科研創(chuàng)新能力。學(xué)?？梢栽谡Ｊ谡n時加入科學(xué)研究方法的內(nèi)容，例如：開設(shè)從哲學(xué)、方法論、方法體系到具體方法的課程和專題，并在日常教學(xué)中將專業(yè)課程對應(yīng)的研究方法進(jìn)行教學(xué)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(chuàng)”活動。學(xué)校針對專業(yè)性競賽活動推出了一定的獎勵條例，以此激勵高校學(xué)生踴躍參加學(xué)校或是科研單位組織的各種科學(xué)競賽，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，動手能力以及對社會的適應(yīng)能力。

這是學(xué)生從校園到社會的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，學(xué)生只有具備了科學(xué)研究能力，才能在日后的工作中隨機(jī)應(yīng)變。隨著智能化時代的到來，只有懂得如何去變通，扎實(shí)掌握方法才能在時代的浪潮中存活下來。雖然相對于發(fā)達(dá)國家的高等教育，我們還有很多不足之處，不過，現(xiàn)在已經(jīng)有越來越多的人認(rèn)識到科學(xué)研究能力的重要性。只要我們運(yùn)用正確的教學(xué)方法，相信未來的中國青年必定成器。