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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇本科生科研訓練,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)30-0218-02
目前我國各高校普遍開展了“大學生科研訓練計劃”(Student Research Training Program,簡稱SRTP)。SRTP是浙江大學于1998年開始實施的[1],其目的是加強本科生的分析能力、科研能力、實踐能力等綜合能力和素質的培養。浙江大學作為一所綜合性的重點高校,特別重視本科生綜合素質的培養,為本科生提供了各式各樣參與科研項目的平臺,包括“挑戰杯”全國大學生系列科技學術競賽項目、國家大學生創新訓練實驗計劃、新苗人才計劃項目等。但參與人數最多和普及面最廣的就是SRTP了。從1998年開始,浙江大學SRTP至今已進行了18期。在學校層面上,由剛開始時的立項七十余項,發展為現在的一萬多項。而且經過18年的執行,SRTP已經形成了一套比較成熟的運作體系。但是仍然具有一些欠缺,特別對于具體學科,SRTP在實施過程中存在的問題尚需進一步探索、思考和完善。本文在總結浙江大學數學與科學學院(簡稱數學學院)近兩年SRTP情況的基礎上,分析和思考了其中存在的問題及成因,針對數學專業的特點提出了解決的對策和建議,為提高校數學學科的本科生參與科研活動和教學改革提供參考。
一、數學學院近兩年SRTP的現狀分析
從2013年的第16期到2014年的第17期,浙江大學數學學院本科生參加SRTP共115項(詳見表格1)。第16期校級立項30項,院級為33項(共63項)、第17期校級為16項,院級為38項(共52項)。參加人數分別為84人和104人,其中大二的學生占75%左右,其余為大三和大一的學生。從表1可以看出立項項目數減少的主要原因是校級立項少了近一半,校級投入經費更是削減了一半以上。但學生參與的積極性卻在提高,學院的立項數和投入經費都在增加。參與SRTP主要的是大二學生,說明了這些學生經過基礎課程的學習和適當的專業訓練后,對更進一步提高自身的綜合能力具有較強的意愿,同時也有將理論學習和實踐應用結合的強烈愿望。總體上,兩期SRTP的研究過程比較順利,也具有一定的科研成果。參與的學生都反映在SRTP中受益匪淺。學生從開始申請時的各自組隊,分工協作,相互交流;到執行期間,尋找、閱讀大量文獻,充分了解與課題相關的知識以及已有成果,然后與導師討論,建立數學模型,驗證模型并修正不足之處。最后對相關問題得到不同的成果。通過上述這些環節,使學生們在分析,判斷和總結等重要個人能力和科研水平上都得到提升。
二、數學學院SRTP實施中存在的問題
雖然SRTP激發了本科生研究學習的積極性,培養和提高了本科生的創新精神和科研能力,但由于數學學科的特點和性質等原因,SRTP在實施過程中仍難免存在一些問題和困難。
1.研究成果單一。由于數學學科偏向基礎性研究,基本上以理論研究為主。SRTP在立項時或多或少偏向于理論研究型的項目,這也導致了只能選擇科研論文作為研究結果。不同于工科學科或者醫學生物學科的實驗研究,基礎性研究缺乏直觀性和欣賞性,這就使得在選題時,學生可能沒有足夠的興趣,或者在開展過程中容易喪失積極性[2]。
2.專業知識不足。數學學科的SRTP立項項目往往是理論性研究,甚至是導師科研項目的一部分,這使得對參與學生的理論知識和專業水平需要較高的要求。而參與者多為大二的本科生,基本上只學了一年半的基礎知識,專業課程沒學過多少,有的是剛剛開始接觸專業課程。這對于理論研究是遠遠不夠的。
3.交叉領域不多。從以往SRTP立項的情況來看,小組成員以都是數學學科的學生居多。這就造成了小組成員的知識結構大致一樣,知識儲備基本相同,看待問題會有一定的相似性,很難對項目研究有突破性的想法和創新。甚至對于涉及范圍比較廣的課題,在閱讀非本專業方向前沿文獻時,都會存在比較多的困難。另一方面如果立項的項目為數學理論型的課題,那么其他專業的學生很難參與的,即便參與也發揮不出他的作用。
4.執行時間偏短。SRTP執行的周期一般只有一年的時間。本科生參與SRTP科研訓練都是業余時間。而數學專業的學生學業繁重,因為數學的專業課程需要他們大量練習后才鞏固和吸收。因此他們真正參與SRTP科研訓練的時間基本上只有假期。還有數學科研能力的提高是一個漸進過程,這要求學生對某些問題需要反復推導、演算、論證,甚至有可能一種方法或者一種思路在經過大量研究后發現是錯誤的或者不可行的,需要從頭開始另找方案。
三、數學學院SRTP的對策和建議
經過十幾年的發展,SRTP已經成為本科生參加科研研究提高自身綜合素質的有效手段。但其中也不乏存在一些問題。為此,學校努力在各方面進一步完善SRTP。我們從數學學科的角度,針對前面的問題,提出了一些對策和建議。
1.延長執行時間,加大資助強度。SRTP只有一年的執行周期對于理論性學科來說都是偏短的[3],尤其在數學學科,SRTP時間偏短更是一個普遍現象。本科生是利用課余時間參與SRTP科研訓練的,而數學知識是一個積累的過程,比如學習計算方法,必須有常微分方程和偏微分方程的基礎。對于知識的掌握也不是短期快速能完成的,需要反復做題練習,前后知識貫通,深刻理解后才有可能將所學知識應用于實際問題中。因此可以適當延長SRTP的時間,例如一年半,或者兩年,甚至可以與畢業論文進行銜接。這樣,學生有充足的時間去學習一些相關知識和開展研究討論。經費投入的多少與數學學科SRTP開展的情況緊密相關。從表格1可以看出,正是由于學校投入經費的減半,致使第17期校級立項數比第16期少了14項近占50%。雖然數學學院加大了投入經費,但學院的能力畢竟有限。事實上,從全校SRTP立項總數來看,數學學院的立項數是非常少的。因為,強烈建議學校加大對理論性研究學科的投入,特別是對數學學院的經費投入。從而可以讓數學學院的大部分學生都能參與和受益于SRTP[4]。
2.加強學科交叉,激發研究興趣。SRTP學科的交叉不僅有利于激發不同的科研興趣,提高綜合素質,而且有利于強化理論與實踐的結合,培養創新思維。學科交叉可以從兩個方面進行。首先是不同學科學生的交叉。在SRTP申請時,鼓勵不同學科的同學一起組隊申報。這樣小組成員來自不同的專業,可以從不同的角度來看待同一問題,相互學習和優勢互補。其次是不同學科教師的交叉。鼓勵不同學科的老師共同帶隊,立項課題上可以兼顧理論和實際應用型,能吸引更多的學生參與。而且在執行過程中,能從不同的專業上指導和引導學生。既然SRTP的目的是鼓勵本科生參與科研,提高其綜合能力,那么不妨提供一些多學科交叉的探索性大方向,讓本科生在這些方向中按照自己的興趣,在導師們的指導下再確立精細的研究課題。當學生對SRTP具有發自內心的興趣時,他們會積極主動、堅持不懈地去進行研究學習,不會覺得是一種沉重的負擔。而且帶有興趣的學習,容易獲得啟迪和靈感,進一步提高他們的積極性[5]。
3.鼓勵教師參與,增加技術指導。在SRTP中,教師需要在項目選題、文獻搜索、研究方案等方面為學生提供參考意見,并且在項目執行過程中為學生提供指導、把握方向等。然而由于教師自己的工作任務多,特別是青年教師的科研壓力過大,使得他們作為SRTP導師時常常心有余而力不足,不能完全勝任導師的角色。另一方面,當研究遇到問題時,往往需要指導老師手把手地教會學生,所以不但要求導師有耐心還要有一定的責任心。因此,強烈建議將SRTP的指導工作納入正常的教學任務中,鼓勵教師積極參與SRTP的指導。同時,需要在SRTP各個環節上進一步加強對學生科研的技術指導。從項目選題和申請立項開始,由于學生知識和經驗等限制,在選題上會比較茫然和不明確性,有些題目太大或者太難,適當的指點對后面的立項和研究都大有益處。立項后參考文獻的選取同樣需要指引,哪些文獻精度、哪些泛讀等既可以節省時間,又不乏重要性。在研究過程中,除了導師的指導外,可以安排各項目組之間的交流,以及以往的SRTP小組來介紹成果和經驗交流等。項目結題后,創建交流平臺或者刊物論文,鼓勵學生展示自己的研究成果,可以在學生之間開展討論或者評選等活動,進一步激發學生對科研的興趣,使他們能積極參與其中。
參考文獻:
[1]葉民,魏志淵,樓程富,毛一平.SRTP:浙江大學本科生教學改革的成功探索[J].高等工程教育研究,2005,(4):55-58.
[2]陽明慶,李榮隆,趙慶源.基于層次式創新實踐模式的本科生科研訓練[J].教育教學論壇,2015,(44):98-99.
[3]汪志南.農科類本科生參加科研訓練及創新實驗項目存在的問題與解決思路[J].中國農業教育,2015,(2):8-11,18.
高等教育的核心任務就是培養和造就具有創新意識、創新思維和創新能力的高素質人才。在本科教育階段開展科研訓練,有利于培養學生的創新意識與創新思維,有利于挖掘學生的創造潛能,拓展學生的知識面,強化學生的專業技能,對于促進學生自身的發展具有積極的作用。
一、國內外大學生科研創新訓練的發展概況
在全球高等教育中,最先在本科生中開展科研訓練的國家是美國。1969年,麻省理工學院創設了“本科生研究計劃”(TheUndergraduateResearchOpportunitiesProgram,簡稱UROP),鼓勵和支持達到一定條件的本科生參與教師的科學研究項目。該計劃的實施開了本科生參與科學研究的先河。
此后,該做法很快為美國其他大學所仿效,加州理工學院等研究型大學相繼制訂了本科生科研訓練計劃。20世紀80年代后,美國研究型大學的培養目標由原來的培養全面發展的人向創新人才轉型,科研訓練作為培養創新人才的有效措施普遍受到了重視。在本科生科研理事會(CouncilonUndergraduateResearch,簡稱CUR)、全國本科生科研大會(TheNationalConferenceonUndergraduateResearch,簡稱NCUR)、卡內基教學促進基金會、美國科學基金會等組織的推動下,目前在美國幾乎所有的研究型大學都在實施不同形式的本科生科研計劃。
我國內地高校實施本科生科研訓練計劃最早始于20世紀90年代。1995年,清華大學在考察了麻省理工學院(MIT)的UROP計劃后,在已有的機械、電子、結構、數學建模大獎賽等學生課外科技活動的基礎上,提出了“大學生研究訓練”(StudentResearchTraining,簡稱SRT)計劃,并于1996年開始正式實施。隨后,浙江大學、中國科技大學、中國礦業大學等陸續跟進,并設立了各自的大學生科研訓練項目。進入新世紀后,一些地方院校也紛紛加入到了這一行列中。
在內地的地方院校中,江蘇省內的部分高校是全國較早開展本科生科研創新訓練的學校。2007年,江蘇省教育廳率先設立了“江蘇省高等學校教學質量與教學改革工程”項目,面向全省所有高校啟動“江蘇省大學生實踐創新訓練計劃”。該計劃每年申報一次,一直延續至今,且立項數量逐年增加,很受省內地方院校的歡迎。
二、地方院校開展本科生科研創新訓練的重要意義
德國近代著名教育家威廉?馮?洪堡(WilhelmvonHumboldt)認為大學兼有雙重任務,其中之一就是對科學知識的探求。在他看來,對大學教師和學生的角色的界定已非傳統意義上那樣嚴格。大學生也可以獨立進行研究,教授的工作在于培養學生的研究興趣,并協助學生開展研究。此后,威廉?馮?洪堡提出的“研究與教學相統一”的原則,逐漸被推崇為大學治學的指導思想。
進入21世紀,隨著知識經濟和技術經濟的飛速發展,創新已成為時展的要求和社會進步的動力,而科研創新是創新的一個極為重要的方面。高校尤其是大量地方本科院校作為高等教育的主陣地,在本科生中開展科研創新訓練,有利于為地方培養大量的創新型人才,因而具有重要的現實意義。
1.有利于培養本科生的創新意識和科學精神
本科生作為目前內地高等教育受眾中數量最龐大的一個群體,不僅要掌握一定的專業知識,還應具備一定的創造能力。
將本科生科研創新訓練融入到學生學習的整個過程中,是地方院校培養學生科研創新意識、創新思維、創新能力的有效途徑。本科生可自主選擇指導教師,并在指導教師的引領下自主選題、設計課題研究方案并進行獨立研究,這樣做有助于他們內化所學的專業知識,鍛煉自主學習、獨立分析、解決問題的能力,同時還能培養他們的創新意識和嚴謹務實的科學態度。
2.有利于培養本科生將理論與實踐相結合的意識和能力
通過開展科研創新訓練,能夠使地方院校本科生在鞏固自身理論知識的同時,嘗試解決一些實際問題,有利于培養他們將理論與實踐相結合的意識,也能逐步提高他們發現問題、分析問題、解決問題的能力。同時,通過實施創業計劃和開展社會調查等,還能使他們更好地接觸社會,了解社會對人才的要求。
3.有利于促進師生的共同發展
《禮記?學記》中有這樣的論述,“學然后知不足,教然后知困。知不足,然后能自反也,知困,然后能自強也。故曰教學相長也”。這段名言深刻揭示了教與學、師與生之間的辯證關系。
地方院校在對本科生進行科研創新訓練的過程中,可采取讓學生主持和參與科研訓練項目,教師只起輔助和指導的作用,這種模式體現了教學與科研相結合的原則。大學生創新訓練項目的來源,可以是教師科研與技術開發(服務)課題中的子項目,這樣隨著科研創新項目的推進,師生之間需要不斷地協作、交流、探討,因此在教與學過程中,師生雙方都會有所獲益,有利于促進師生的共同發展。
4.有利于促進地方院校加快學科和專業的建設
在當前內地高考適齡人數連年下降的新形勢下,內地高校間的生源爭奪將更加激烈。而地方院校因其綜合實力有限,其所面臨的發展壓力將會更大,因而亟待提高學科和專業建設的質量和層次。
地方院校應以國家和省市教育主管部門實施的“高等學校教學質量與教學改革工程”項目為契機,充分利用好配套資源,扎實推進本科生科研創新訓練計劃,并且在制訂專業人才培養方案時,應更加注重對本科生科研能力的培養,加快學科和專業的建設,促進其良性發展。
三、地方院校本科生科研創新訓練實踐中存在的問題
地方院校開展本科生科研創新訓練的起步較晚,在實踐中還存在著諸多問題,主要表現在以下六個方面。
1.配套政策不完善,硬件條件尚欠缺
由于國家和地方對各級各類院校的扶持力度往往帶有明顯的不均衡性,因而地方院校能夠獲得的政策、經費、師資等方面的扶持,遠不如“985”、“211”等重點高校。
以“江蘇省大學生實踐創新訓練計劃”為例,據統計,在每年的大學生科研創新訓練計劃項目的立項數量上,地方院校得以立項的名額少于重點高校。在項目經費上,江蘇省教育廳對獲批立項的大學生實踐創新訓練項目雖給予了一定的配套經費,但單個項目獲得的經費仍較少,即便加上地方院校按照1:1的配比經費,單個項目的總資助經費通常也僅為“文科項目3000元,理工科項目5000元”。這個標準對科研創新,尤其是需要購置儀器設備、實驗耗材的理工科項目而言,還是偏低些。
此外,在實驗方面,地方院校由于不具備一些實驗條件,其學生進行科研創新訓練只能借用重點院校的實驗室或研究所進行,這對那些需要通過大量的實驗才能獲取可信數據的項目而言,是一種極大的制約因素。
2.科研創新訓練項目的數量與質量在專業間分布失衡
經多年的發展,地方院校的專業數量雖有了較大幅度的增長,但各專業對學生參與科研創新訓練活動的重視程度卻存在很大的差異,這也直接影響了各專業科研創新訓練的開展。
以我校近年來獲得江蘇省教育廳立項的“江蘇省大學生實踐創新訓練計劃”項目為例,在2007年獲立項的12個項目中,有6項是理科類項目;2008年獲立項的12個項目中,有9個是理科類項目;2009年獲立項的19個項目中,有13個為理科類項目;2010年獲立項的24個項目中,有理科類項目12個;2011年獲得立項的31個項目中,有理科類項目19個。而且,在歷年立項的理科項目中,生物、化學兩個專業立項項目的獲批比例相對較高;人文、社工、教育、語言、管理、經濟、新聞等具有文科色彩的專業,申報數量相對較少,獲批數量也較少。
從科研創新訓練的質量上看,在我校近年來獲批立項的大學生實踐創新訓練項目中,化學類項目成績最為顯著。通過科研訓練,學生在各類學術期刊尤其是核心期刊上發表的學術論文數量不斷增長。
3.科研創新訓練項目的形式單一
地方院校本科生科研創新訓練的形式缺乏創新性,集中表現為:文科項目多采取實地調研的形式,田野研究的環節相對匱乏;理科項目多在實驗室單獨進行;跨院校、跨學科、跨專業的研究團隊和研究項目稀缺。
可以說,目前地方院校在執行本科生科研創新訓練計劃的過程中,未能體現出本科生科研創新訓練應有的多樣性特點。
4.重視申報和結題,忽視過程管理
地方院校作為本科生科研創新訓練的管理者和具體實施者,其對學生科研創新訓練的認識,將會直接影響到項目開展的成效。
近年來,各地教育主管部門對大學生開展科研創新訓練持鼓勵的態度。不少高校尤其是地方院校,為了擴大項目的參與度,放寬了審批條件,對學生申報的項目沒有認真履行校內專家委員會的評審程序。在項目獲批立項
后,對其進展情況不聞不問,導致過程性管理的缺位,中期檢查也未能很好執行,更缺少定期或不定期組織各項目組進行交流、分享經驗的管理環節。
5.對指導教師工作量的認定缺乏依據,教師積極性不高
地方院校本科生科研創新訓練項目的主持人一般都由學生擔任,項目的成員也都是學生,教師僅承擔對項目進行指導的任務。但地方院校學生無論在知識面、專業基礎、科研方法運用上,還是在過程管理和細節把握上,都離不開教師的引導和輔助。尤其是一些實驗性項目,離開了指導教師的幫助,很可能難以順利完成。因此,指導教師在本科生科研創新訓練項目中投入了不少的精力,花費了不少的心血。但是,由于本科生科研創新訓練項目具有特殊性,因而對教師的指導工作量難以認定。以“江蘇省大學生實踐創新訓練計劃”項目為例,其要求指導教師的職稱一般是副高以上(含副高),指導項目的研究成果歸屬于學生,對指導教師晉升職稱幾乎無任何幫助,嚴重削弱了廣大教師的積極性。
6.學生基礎薄弱,科研創新訓練成果有限
地方院校開展本科生實踐創新訓練項目,旨在培養學生的創新精神、創業精神和實踐能力。而對于科研創新而言,只有將科研成果轉化為現實生產力或人類精神層面的財富,才能體現出它的價值。
地方院校學生相對重點高校學生而言,受學習基礎差、文化知識面窄、創新能力弱等因素的影響,他們所取得的科研成果,多以在國內各類學術期刊上發表科研論文的形式呈現出來,科研專利較少,至于能轉化為現實生產力,并在社會生產生活中產生實際經濟效益的成果更是鳳毛麟角。
四、解決問題的對策
針對地方院校在開展本科生科研創新訓練中普遍存在的問題,可以采取以下對策。
1.明確本科生科研創新訓練的定位
地方院校要在本科生中開展科研創新訓練,首先應解決的就是定位問題。地方院校多以教學型為主,培養實用型人才是該類院校的特色。在這一觀念引導下,地方院校普遍比較重視教學工作,從而忽視了對學生科研創新能力的培育,導致學生科研創新意識和能力都很薄弱,部分地方院校學生在考取研究生之后,存在科研后勁不足的問題。
鑒于此,地方院校在開展本科生科研創新訓練活動的過程中,必須要深刻地認識到科研創新和日常教學活動是相輔相成的關系。對本科生科研創新訓練的定位,應是提升本科教育質量的助推器,并體現出本科教育的特色。
2.建立健全保障機制,調動教師的積極性
目前,地方院校本科生科研創新訓練的管理制度仍不健全,且校際間項目多有雷同,無法體現出校本特色。部分地方院校對本科生科研創新訓練扶持乏力,在經費、師資投入等方面還應加大力度。
為此,本科生科研創新訓練應隨著各高校學分制的推廣,將其納入到學分制實施方案中。對成功申報并切實完成科研創新訓練課題的學生,學校應予以學分獎勵。對學生在科研創新訓練中產生的科研成果、專利發明,應制定相應的規章制度,對其予以獎勵、展示和推廣。
此外,應調動教師參與指導的積極性,并建立激勵機制??蓪⒔處焸€人的科研工作量和指導學生科研創新訓練的工作量同時納入考核范圍。對指導學生進行科研創新訓練并取得一定成果的教師,應予以一定的物質獎勵或工作量認可。
3.加強宣傳力度,強化過程管理
地方院校本科生的知識基礎相對薄弱,因而他們參與科研創新訓練的熱情不高。為此,教學管理部門應加大宣傳力度,采取各種方式吸引學生主動參與。
此外,為避免已立項的學生科研創新訓練項目流于形式,地方院校應加強對項目計劃實施過程的管理。校內相關管理部門應盡力協助學生解決項目進展中遇到的困難和問題,將人本關懷融入到項目管理過程中來,將培養學生的探究意識、科學精神、嚴謹學風和研究能力,作為主要的考評指標。
4.加強本科生科研創新隊伍的梯隊建設
大學生科研創新訓練是國家實施的一項長期的政策。地方院校應抓住這一機遇,加強本科生科研隊伍建設。為此,可以采取在教育主管部門資助的科研創新實踐項目外,撥出專項經費,面向大學一、二年級的本科生,設立校級項目的做法。通過在校級項目研究中的鍛煉,在下一年度可鼓勵和支持這部分學生申報更高層次的大學生科研創新訓練項目。
此外,在團隊項目中,指導教師可以引導學生以“年級梯隊”模式組建申報團隊,高年級的學生可以作為項目主持人,同時讓低年級的學生參與到項目中,以利于學生科研隊伍的新老交替和可持續發展。
5.加強實驗室和見習實習基地的建設
本科生進行科研創新訓練,離不開實驗室和見習實習基地。因此,地方院校應加大力度做好實驗室建設工作,以滿足本科生對實驗條件的要求。
此外,地方院校應加強見習實習基地建設,讓學生帶著科研創新訓練項目走進基地,充分利用見習實習基地的資源,強化對專業知識的學習,確??蒲袆撔掠柧氻椖康捻樌瓿?。
參考文獻:
[1]顏媛媛.美國加州大學伯克利分校本科生研究能力培養的實踐與啟示[J].教育探索,2010(9).
【關鍵詞】生物藥劑學與藥物動力學中藥學科研訓練創新能力
[基金項目]:廣東藥學院校級教學改革一般項目(編號:GYJGYB201216)
普通高等院校的本科教學已從精英教育轉變為大眾教育,如何在有限的教學時間內既能提高專業知識與技能,又具有一定的創新能力,是現代高等教育者亟需破解的一個難題??茖W知識日新月異,只有具備創新思維和創新能力,才能切實提高自身素質,滿足社會需要。我國高等教育法明確規定,高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。創新能力的培養,目前高等學校的普遍做法是通過實踐教學及科研項目培訓。國家教育部已把本科生的科研能力培養提到了重要的位置,并在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中明確指出,高等教育須全面實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”,要“支持學生參與科學研究,強化實踐教學環節”[1]。
《生物藥劑學與藥物動力學》是我院中藥學、中藥制藥學等專業必修課程,同時也是一門綜合性課程,課程融合高等化學、分析化學、藥劑學、生理學等多學科知識,實踐性強。為達到中醫藥行業高素質人才的培養目標,廣東藥學院制定的課程教學大綱明確指出:要求學生系統掌握生物藥劑學、藥物動力學的相關理論及概念,掌握藥物劑型設計和臨床給藥方案設計的能力及新藥研究的基本知識,并要求熟練進行藥物吸收、分布、代謝及排泄過程的相關實驗操作技能,培養良好的科研實驗作風。筆者結合多年來《生物藥劑學與藥物動力學》的教學實際,對教學過程中本科生創新能力的訓練與培養,進行了一些有益的探索和有效的嘗試。
1.加強課堂教學,活躍創新思維
課堂教學目前仍然是高等教育的主要模式,通過教師的講解、提問反饋和學生的聽講,實施教學計劃。課堂教學具有教學效率高、秩序好的優勢,但也存在以教定學、以教材為本、學法單一、評價單純的問題[2]。因此,我們在教學過程中靈活運用多種教學形式,采用實物、圖片、動畫等工具,引入案例教學,啟發學生的創新思維[3]。如詳細介紹翻轉腸囊法用于預測藥物的吸收;微透析技術用于活體組織取樣;人工神經網絡建立藥物的體內外相關性等。在講授基本理論和基本技能的同時,通過介紹新技術和新方法,培養學生的創新思維,開拓科研視野。
學生們普遍反映藥物動力學難學難懂,我們采取回顧《高等數學》基本理論和利用教學軟件,培養學生自己解決問題的能力,有助于學生科研能力的培養。講解單室模型時,結合積分知識,讓學生自己推導血藥濃度曲線下面積(AUC),運用極值理論,推導血管外給藥達峰時(tmax)、達峰濃度(Cmax),結合excel軟件,進行殘數法計算藥動學參數的演示。
2.強化實驗教學,側重創新性思考
傳統的實驗教學以驗證性試驗為主,主要通過既定的實驗方法和內容驗證相關理論。這種模式目前仍然是實驗教學的主體,可以提高學生的實驗技能及操作能力,但忽略了學生的主觀能動性,缺乏對學生自主研究及創新能力的培養[4,5]。針對中藥學專業的教學實際,共開設3個實驗(共18學時),其中2個驗證性實驗,1個綜合性實驗。
2.1 以基本技能訓練為本
我院針對中藥學專業本科生培養方案,開設片劑溶出度測定及尿藥法測定生物利用度試驗。片劑溶出度測定實驗培養學生正確使用溶出儀,進行累積溶出百分率-時間的數據處理,熟練運用威布爾分布等模型擬合,分析藥物的溶出模型及相關參數的計算;尿藥法測定生物利用度試驗培養學生正確使用尿藥法測定藥動學參數,熟悉數據的處理。通過實驗教學,一方面教會學生正確使用相關分析檢測儀器設備,另一方面,培養學生處理數據的能力,正確使用excel和SPSS等軟件,進行模型擬合、參數求算等。
2.2 以提高解決實際問題能力為抓手
我院在第七學期開設《生物藥劑學與藥物動力學》課程,已有高等數學、藥劑學、分析化學等學科理論和實踐基礎,為加強學科間知識的整合和滲透,給學生提供一個運用專業知識分析問題、解決問題的訓練機會,我們開設撲熱息痛血管外給藥藥動學參數測定的綜合性實驗,將家兔給藥、血樣采集、血液樣品藥物濃度測定、殘數法計算雙指數方程參數等實驗操作項目整合,使學生初步了解新藥研究中藥動學研究流程,培養了學生的科學思維和創新意識。尤其是實驗過程中,強調不能單純跟從實驗輔導教材或實驗指導,要多思考、多總結。
3.鼓勵參與科研訓練,提高科研能力
廣東省教育廳于2010年9月啟動高等學校大學生創新實驗項目建設。本課程組老師主動聯系,指導品學兼優且對中醫藥科研具有濃厚興趣的學生,選擇課題、查閱文獻、撰寫標書,鼓勵他們積極申報,并通過申報使學生們受到了科研前期工作的訓練。課題立項后,指導老師負責監督和指導科研小組研究計劃的落實,定期組織實驗研討,討論實驗進程中存在的問題,重點培養他們分析問題、解決問題的能力,本課程組共有6項課題獲得立項資助。針對《生物藥劑學與藥物動力學》教學時數少(共54學時)、缺乏實踐機會的不足,我們主動聯系對這門課程有濃厚興趣或有志于考研的同學,利用暑假或寒假的學習閑暇時間,結合教師自己的科研課題,對他們進行較為系統的科研訓練。隨著同學們研究能力的提高,一些科研項目取得了階段性研究成果,學生已發表8篇科研論文,并在廣東省挑戰杯論文比賽中屢獲佳績。
4.加強畢業帶教管理,切實提升科研素質
畢業專題實習是高等教育的重要環節,我院規范畢業實習管理,規定畢業實習階段,每個學生都有一個獨立的課題,由老師進行單獨輔導。我院中藥學專業本科生在第七學期期中,即進入畢業實習階段。首先,本課程組教師結合課題研究情況,提出一個思路,學生通過全面檢閱文獻和實驗條件,設計初步的實驗方案,并開始預實驗。在第七學期期末前進行立題,并撰寫開題報告,由指導老師審閱實驗方案的可行性。實驗過程中發現問題,通過指導老師的指導、同學老師之間的交流和討論,找出解決問題的辦法。第八學期首月,進行實習中期檢查,跟蹤實驗進展。最后,整理實驗資料,撰寫畢業論文。通過畢業專題的系統訓練,提高學生發現問題、解決問題的能力,系統培養科研創新能力和科學精神[6]。
通過“課堂-實驗室-實習地點”的科研訓練地點轉換,同學們的綜合科研素質、科研創新能力得到了很大的提高,同時加強了對整個新藥研究過程的了解。2012年11月,我們在2009級中藥學專業2個班級、中藥學中藥制藥方向2個班級,進行了一次問卷調查,共發放問卷218份,實際收回212份,有效問卷212份。同學們普遍對教學中側重科研能力培養持肯定態度(占92.4%),希望教學過程結合授課教師科研心得(占64.6%),通過學習課程后,有78.8%感到動手能力得到提高,基本掌握新藥研究中生物藥劑學與藥物動力學研究流程??傊?,本科生的科研能力培養不能一蹴而就,我們將進一步結合廣東藥學院課程教學改革,在《生物藥劑學和藥物動力學》教學過程中不斷總結、不斷提高,切實加強中藥學本科生科研能力的培養。
參考文獻
[1]國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年).中國教育報. 2010年7月30日.
[2]劉德勝,代現平,陳向明,等.生物藥劑學與藥物動力學教學改革與實踐[J].山東醫科大學學報(基礎醫學教育版).2010,12(7):700-702
[3]時軍,周毅生,沈雪梅,等.啟發式教學在中藥藥劑學教學中的應用[J].安徽醫藥.2010,14(12):1524-1525
[4]王銳利,張淑秋,張麗鋒.生物藥劑學與藥物動力學實驗教學的改革與實踐[J].山東醫科大學學報(基礎醫學教育版).2007,9(1):47-49
關鍵詞:本科;科研創新;生命科學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)43-0039-03
本科教育作為多層次高等教育體系的基礎階段,是學生基礎知識和綜合素質培養的關鍵時期,在人才培養體系中占有基礎性、先導性地位。加強培養本科生的基本科研能力與創新能力,為我國建設“創新型社會”培養大量的創新型人才,是當前綜合型大學的一項重要的任務。教育部在《關于全面提高高等教育質量的若干意見》中明確表示,要創新人才培養模式,支持本科生參與科研活動,早進課題、早進實驗室、早進團隊[1]。關于進一步加強高等院校本科教學工作的若干意見中也明確提出“積極推動研究型教學,提高大學生的創新能力”。為培養和造就適應社會需要的創新人才,我校正在積極創建“綜合性有特色的教學研究型大學”,逐漸把研究型教學理念與科研實踐融入本科教育的各個環節。生命科學是飛速發展的科學領域,由于該領域科學研究的進展迅速,使得新理論、新技術層出不窮,對從事生命科學科研、應用和教育人才的需求越來越大,要求也越來越高。作為一名從事生命科學領域高等教育的教師,如何在自己的教學科研領域做好教書育人工作,深化教學改革,激勵和培養學生科研能力與創新能力,卓有成效地培養人才,是值得不斷地探索的課題。
一、建立學術導師,完善本科生導師制度
本科生科研的啟蒙與培養來自于具有一定學術造詣、專業素質過硬的優秀教師的指導。早在2002年,隨著北京大學在本科生中全面實行導師制的率先推開,一些高校也紛紛開始了在本科生中建立導師制的探索。本科生導師制是在實行班級制和年級輔導員制的同時,聘請有經驗的老師擔任本科生指導老師,對學生進行指導的教育活動方式,是融教學與學生培養于一體的高等教育新模式[2]。作為211工程重點建設高校,我校早在2005年在學校相關院系實施本科生導師制度,由各業務素質好又熱心學生工作的專業導師(碩導和博導)負責各專業本科生的指導。我校本科生導師的主要職責包括引導學習、指導研究、傳導方法、引導發展、開導思想、疏導心理等,在多年的實踐中,導師制發揮著人才培養的積極作用。為適應高校創新科研人才的培養,近年來我校正在探索由廣義上的本科生導師向學術型導師轉型的探索,建立本科生的學術導師,對本科生進行學術與科研創新的引導與指導。學術型導師需要有高度的責任感和使命感,在本科生日常學習管理中不斷為學生滲透科研精神與創新精神,可以通過以下舉措切實有效開展工作:結合學院每年聘請大量國內外知名學者開展學術報告,有效組織本科生積極聽取報告;有計劃組織參觀、介紹重點實驗室的研究方向、科研成果;介紹本院優秀的教師科研團體與研究方向;有效組織學術帶頭人、教授等不定期地為本科生開展學術講座,介紹學科進展與前沿,對學生感興趣的科研領域及時與相關領域教師溝通并推薦進入實驗室開展研究工作,通過不斷完善與探索,使得導師制度在指導本科生開展科研工作方面發揮著重要的作用。
二、將科研與創新的理念滲透入課程教學
本科階段的課程內容以學生知識積累為基礎,課程學習是本科的主要學習內容,課程學習包括課堂理論學習與實驗室基本技能學習。引導學生創造性應用知識、自主發現問題、研究問題、解決問題,培養科研能力與創新能力的教學模式,在課程教學中需要教師不斷地將科研與創新的理念滲透入課程教學中。課堂教學中進行啟發式教學,引導學生以論文形式進行研討學習。生命科學領域不斷出現新理論、新觀點、新知識、新技術。研究型教學首先必須創新教學內容,雖然本科教學重點是經典知識和傳統技術的學習,但僅僅這樣將遠不能順應學科發展的需要。如何創新教學內容呢?我們的做法是處理好教學內容基礎性與先進性的關系,適當引入學科前沿知識,結合我校教師的研究課題,提出當前的一些研究進展,提出問題啟發學生,引導學生課后利用各種學習資源,查閱相關文獻,進行研討學習。我們在教學中,常常提出一些尚待解決的研究課題或研究熱點啟發學生,在這個過程中,學生要查閱大量相關資料進行深入實際調查研究,要與老師同學交流討論,得出自己的觀點,激發了學生的主觀能動性,進行探究性學習,培養了學生研究和創新思維能力以及理論應用于實踐的能力。
三、積極鼓勵本科生參加科學研究活動
科學研究是人才培養的基本手段,本科生參與科研活動是研究性大學教學法的基本原則[3]。同時科研實踐是理論、技術與實際應用相連接的紐帶。開展科研實踐訓練,是教學和科學研究相結合的研究型教學的重要內容,能有效促進本科生創新精神與實踐能力的培養[4]。建立“以學生為主體、以教師為主導”的基于探索和研究的科研實踐,可以充分激發每個學生的特長和潛能,鼓勵并引導他們的求知欲、創新欲望和探索精神,培養創新意識、創新能力和實踐能力。由于生命科學的科研特性,使得科研實踐在生命科學類本科生的培養中具有重要的意義。我院擁有國家動物學重點實驗室、分子醫學江蘇省重點實驗室、生物技術江蘇省重點實驗室等多個重點實驗室,具有完善、先進的儀器、設備平臺與人力資源優勢,為我院本科生科研活動奠定了實驗技術平臺。多年來學校積極支持本科生的科研活動,為本科生科研創新活動構建了很好的平臺,本科生可以自由組合2~4人的團隊申請江蘇省和學校大學生創新項目(StudentResearch Training,SRT),平均資助金額2000~3000元/項[5]。然而,學生的項目選題必須得到教師的積極鼓勵與支持,因為大多數項目的實施需要在科研實驗室中完成。同時也需要教師在上課期間積極宣傳本學院教師的研究方向與研究動態,激發學生對科研的興趣,也能有效促進學生與從事研究老師的交流,真正融入到學校學院的學術氛圍中。多年來我們一直積極鼓勵本科生參與各種形式的科研實踐,讓學生參與小型科研的設計、實施與總結,時間長至二年,短至四五個月。短時間的科研實踐主要通過本科生參與研究生科研活動進行;一年以上的科研實踐主要是本科生自主申請省級或校級科研創新項目進行。由于教師的熱情鼓勵與宣傳,每年有大批的本科生參與到科研項目的工作中。
四、認真指導學生的科研選題與申報
科研訓練的首要工作是選題。多年來我們指導了多屆學生的科研創新項目的選題申報。如何結合學生興趣選取符合學生當前水平的課題進行創新訓練呢?教師在指導時,首先要對本課題的訓練所達到的預期效果做到心中有數,不僅需要考慮學生的興趣,還要考慮現階段已掌握的專業知識水平,選取有一定創新性和可操作性的科研課題。申報時教師無須包辦代替,完全讓學生自主積極參與團隊的組建與分工、文獻的閱讀、方案的設計、申報書的撰寫等具體環節,讓學生體會到自己是主體,只有這樣才能有利于加強學生科研創新的自信心,激發學生的研究激情,促使學生積極主動地完成科研訓練項目。通過指導學生的選題與申報過程,也是對學生科研能力的培養內容,有效地提高了學生科研創新的主動性、信心與團結協作能力,使得學生能夠順利地獲得項目資助參與后續的科研訓練。
五、保障學生科研項目實施
如果沒有精心的指導,本科生進入科研實驗室后通常是手足無措,很難開展研究工作。作為導師,應該合理安排,建立保障本科生科研項目順利實施的有效措施。我們經過多年的探索,建立了如下舉措:(1)加強本科生的文獻閱讀能力的培養,吸納本科生參與每周一次的研究生文獻交流活動,并讓本科生參與讀書報告的交流;(2)選取優秀的研究生直接指導本科生的科研實踐,研究生負責指導本科生參與實驗室的日常管理、儀器的規范使用、實驗實施的指導等工作;(3)定期交流研究進展與實驗心得,指導解決科研過程中出現的難題,并對學生取得的進展及時給予肯定,讓學生在科研訓練過程中,不斷提高科研能力與創新能力;(4)教師對本科生科研的經費上的支持。盡管學校對本科生申請的科研創新項目有一定經費資助,然而對于從事生命科學領域的實驗研究,也只是杯水車薪,大量的研究經費還是需要指導教師承擔才能保障研究課題的順利進行。通過這些措施,讓本科生對研究工作有了全面的了解,并能真正融入實驗室研究氛圍中,學習到研究技術,并且與研究生相互協調、相互促進,共同發展。
六、及時總結科研活動的實踐成效
本科生參與的科研項目訓練需要提交結題報告,需要教師認真指導學生完成報告的總結與寫作。對研究結果的總結也是科研能力培養的重要環節,教師要指導學生按規范的格式、規范的語言進行寫作;要指導學生應用圖形軟件等處理實驗結果、詳細地描述研究結果、合理地討論研究結果。同時,對研究結果要及時整理成研究,既肯定了學生的辛勤付出,又讓學生有實實在在的收獲,將極大地強化學生的科研熱情,增強學生的自信心。多年來,我們指導的本科生在《中國抗生素雜志》、《藥物生物技術》、《生物技術通訊》、《Appl Microbiol Biotechnol》、《Peptides》、《Protein Expr Purif》等刊物發表文章多篇。并且這些學生在完成本科學習后,都順利進入重點高校或中科院研究所進一步攻讀碩士學位,繼續開展創新性的研究工作。
總之,科學研究是生命科學領域發展的核心動力,對于生命科學領域的本科生的人才培養應加強科研創新能力的培養。作為教育第一線的教師,無論是參與學術導師的工作,還是日常教學與科研工作,都應在各個環節充分調動學生參與科研的積極性,激發學生的創新意識,建立并提升本科生的科研素養、創新精神與科研實踐能力,為國家科技創新戰略的實施不斷培養高質量后備人才。
參考文獻:
[1]教育部.教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見(教高[2012]4號)[Z].2012-03-19.
[2]胡詩紅.本科導師制的實踐與思考[J].中國成人教育,2008,(7):118-119.
[3]施芝元,薛成龍.大學生創新性實驗計劃實踐的理念與思考[J].高等理科教育,2009,(1):63-67.
[4]曹建,王海欣,朱若珊,盧曉東.以本科生科研促進創新能力培養——北京大學的個案研究[J].中國高??萍?2013,(21):16-19.
[5]汪育文,褚惠萍,曹祥榮,路遙,王偉.拔尖創新型人才科研能力培養途徑探析—以南京師范大學生物學國家理科基地為例[J].高等理科教育,2012,(4):35-39.
關鍵詞:食品專業;本科生;科研能力;培養途徑
隨著科學技術的迅猛發展,知識更新日新月異。社會的發展對創新型人才的要求越來越高,不僅要求高校畢業生掌握系統的專業知識,而且要具備探索、研究問題的能力。高等院校是培養、提高學生科研能力和創新意識的重要場所,教學和科研活動是培養、提高學生科研能力和創新意識的重要渠道。目前,我國高??蒲心芰Φ呐囵B主要針對研究生,關于本科生科研能力培養及其研究較少。本科生參與科研活動普遍較少,大多數本科生缺乏科研思維及能力、創新精神和創新能力,引導本科生盡早參與、從事科研活動,培養其科研能力和創新能力,對于提高民族創造力及在國際上的競爭力有著重要意義。食品行業是人類的生命產業,其現代化水平已成為反映人民生活質量高低及國家發展程度的重要標志。創新和科研實踐能力是食品專業本科生培養的重要內容,然而,目前大多數高校食品專業本科培養存在一系列問題,本文從本科生科研能力培養計劃、科研活動管理機制、科研經費投入、教學模式等方面分析了我國部分高校食品專業本科生科研能力培養存在的問題。
一、科研能力培養存在的問題
教學研究型大學為地方培養各類人才,培養方案以教學為主,在實施本科生科學研究計劃時,大多效仿研究型大學的本科生科學研究能力培養模式。教學研究型大學雖然開展了科研訓練項目,但從整體上來看,大學生科研訓練的作用和重要性并沒有達到預期的認識高度,沒有起到良好的訓練效果,而僅是一種輔的培養手段。教學研究型大學開展本科生科研能力培養存在以下問題:
(一)科研能力培養計劃不完善
目前,我國高校科研能力培養主要針對研究生,本科教育階段尚未建立科研能力培養計劃,因此,大多高校的本科生受培養方案的限制,對科學研究缺少充分認識,對于理論知識只是一味的被動接受,缺乏自主學習的能力和創造性的思維。本科生因課業繁重而將主要精力用于完成理論知識學習任務上,學生的知識結構側重于專業理論,忽略了科研創新的重要性。
國內各大高校對本科生科研能力培養的標準不同,對科研缺乏統一的指導機構和管理措施,雖然各院校均開展各種形式的科研活動,但多數院校的科研活動形式較單一,內容不夠深入。培養本科生科研能力的工作機制尚未健全完善,學生科研工作的隨意性較大,缺乏漸進的培養計劃。
(二)科研活動管理機制不健全
我國高校大學生科研活動一般由科研處、學生處、教務處三個部門之一負責,但實際執行時學生的科研活動往往處于松散的自發狀態。培養學生科研能力的最終效果,過程的監管是關鍵,這期間學校管理部門、導師、學生三者之間的角色及溝通存在很多問題。學校管理部門不可能無微不至的監管到每一個項目的每一個學生,如以導師為主容易出現導師包辦的情況,很難發揮學生的自主性和挖掘學生的創造性,如以學生為主導容易出現管理不到位,重結果輕過程的現象,不能達到本科生科研訓練的目的。因此,必須健全培養本科生科研能力的管理機制。
(三)科研經費投入不足
各高校對本科生科研能力培養越來越重視,科研經費投入不斷大幅增加,由于高校自身經費不足,雖然設置了支持本科生科研能力培養的專項項目,但多數為示范、引導項目,項目本身的實際意義并不大。隨著本科生數量的增加,實驗室、儀器設備的管理和使用,大型儀器的共享等問題突出,有限的科研設施優先滿足教師和研究生的科研需要,從事科研的本科生無法正常的使用科研設施,難以順利進行科學研究??蒲薪涃M不足是阻礙我國高校培養本科生科研能力的關鍵問題之一。
(四)教學模式落后
傳統的教學模式嚴重束縛了本科生科研能力培養的改革和發展,本科生的創新意識和創新能力普遍很低。傳統的教學模式使得教師在教學過程中只重視理論知識的傳授,忽視對學生科研思維和能力的培養,導致學生的創新能力薄弱。傳統的教學模式使得學生只注重知識的記憶,輕視知識的運用,更談不上與科研應用的結合,造成大學生知識面窄,思維方式單一,適應性差。由于缺乏詳盡的指導,沒有查閱相關的文獻資料,本科生在畢業論文選題上存在很大的誤區,缺乏科學論證。前期準備不充分,對相關實驗儀器沒有詳細認識,使得在進行畢業論文實驗的過程中遇到各種問題,難以取得預期的科研效果。
二、結語
本科階段是培養學生基本科研素質,奠定科研能力基礎的階段,科研能力培養要滲透在所有的培養環節中,高校應為培養學生科研能力建立完善的培養制度和體系,從而促進學生科研能力的培養和提高。高校要根據培養要求,細化具體內容,制定相應措施,不斷促進學生科研能力的提升。通過食品專業的教學和科研活動引導學生掌握食品專業各個學科的科研技能,提高學生綜合素質。食品專業本科生科研能力的培養有利于培養學生的創新意識、創新精神和創新能力,進而培養出符合知識經濟時代需要和食品行業發展的優秀人才。
參考文獻:
[1]俎云霄,李巍海,侯賓,劉剛.本科生科研能力培養的探討[J].2013,15(4):101-105.
[2]顧萬榮,孫繼,寧海龍,唐鑫華,李晶,魏.完善本科生科研能力培養機制的思考[J].中國農業教育,2011,5:24-27.
[3]洪雁,劉國棟,田耀旗,顧正彪,程力,李兆豐.結合科研課題促進食品專業大學生研究計劃的實踐[J].科技創新導報,2015,8:153-156.
【關鍵詞】醫學本科生 學生科研綜合素質 培養模式
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)21-0079-02
一名合格的醫學生必須經歷完整而特有的教學制度,如長時間的理論學習、臨床科室的見習、實習等,其間還需培養實踐操作能力、科研能力等方面的綜合素質,才能順利地步入日后的工作崗位。在醫學發展的幾千年中,醫學科研的深入和醫學知識的創新顯得尤為重要,因此,科研思維、科研創新能力及其動手操作能力的培養,成為高等醫學院校需要不斷探索的問題。而本科生參與科研活動,對其培養學生的科研綜合素質有著重要作用。
以往,各大高等醫學院校科研能力培養的重點在碩士和博士研究生,近幾年才開始重視醫學本科生的科研能力的培養。筆者從事本科生科研管理工作,通過淺談天津醫科大學醫學檢驗學院檢驗專業本科生科研能力培養的模式,為高等醫學院校建立本科生系統性科研培養模式提供借鑒。
一 國內外高等學校對本科生科研能力培養模式的現狀分析
經分析,國內外本科生科研能力的培養現狀明顯處于不同的發展階段。國外院校對本科生科研能力的培養起步早,發展迅速,培養模式多樣。如早在1969年,麻省理工學院就創立了“本科研究機會計劃”,明確提出了教學、科研和校園三位一體的教育概念,形成低、高年級學生和教師之間相互交流、學習和研討機制,鼓勵并支持達到一定條件的本科生參與教師的研究項目。美國的醫學院校率先以“項目教學”的形式強化訓練醫學生的科研能力,定位于以思維能力為核心的認知能力的提升,強調批判性思維、知識信息的獲取與利用、自主學習、團隊意識和多學科知識的融合。每個學校都根據自己的辦學特色形成一套完善的科研培養體制。反觀我國本科生科研能力培養的發展,起步較晚。隨著教育部對本科生科研能力培養的重視,1995年,清華大學提出了學生科技訓練計劃,成為我國首項本科科研訓練計劃,隨后,全國其他高校才相繼開展本科生科研的培養計劃。教育部和地方高校還組織了“國家級大學生創新創業計劃訓練計劃”、“挑戰杯創新創業競賽”、“挑戰杯大學生課外學術科技作品競賽”等各種全國性科技競賽活動,各大高校也借助這個平臺,設立了自己的大學生學術研究資助計劃項目,進一步激勵本科生參與科研活動。雖然我國本科生科研培養起步較晚,培養機制上尚未完善,但這幾年發展較為迅速。
二 目前國內醫學本科生科研能力的現狀分析
目前,我國醫學本科生整體科研能力較前幾年相比有所提高,但仍然受到以下因素的制約:(1)本科生掌握的知識有限。本科生由于專業知識的掌握和積累尚淺,沒有形成全面地、靈活貫通地應用知識,缺乏更深層次的探研和創新思維的鍛煉,對于本科生獨立或半獨立地進行科研活動存在一定的難度。(2)缺乏專業老師持續性、系統性的指導。學生的科研活動需要有經驗的專業老師進行帶領和指導,在高等醫學院校里,專業老師教學任務多,科研任務重,加上大學校園中學生與老師的溝通較少,多種因素導致專業老師對本科生的科研能力培養的投入相對減少。(3)缺乏有效的激勵和評價機制。在科研項目過程中,學生面臨很多問題,若未及時解決,加之本身學業的壓力,學生容易產生退出的念頭,并且部分高校對進行科研活動的學生的獎勵沒有具體實質性的體現,或者只獎勵第一作者,大大打擊了學生參與科研活動的積極性,導致學生參與科研活動的持久性較差。(4)缺乏有效科研管理機制。對于學生科研工作的指導和監督沒有專業人員管理,學生科研工作存在隨意性,缺乏整體協作。(5)科研經費、設備投入不足。各大高校的實驗室基礎不一樣,學生科研經費較少,或者缺乏資金支持。(6)學生心態存在利益趨向性。有部分學生參與科研活動,不是為了提高科研能力,而是為了追求個人利益,違背了培養學生科研能力的本質目的,不利于本科生科研活動的長期發展。
三 醫學本科生科研能力培養體制的建立
在醫學專業中,科研能力是檢驗專業發展中不可缺少的綜合素質之一,我院根據檢驗專業發展的特點,把培養本科生科研創新能力和科研創新思維作為工作要點,以國家級、省市級科研競賽作為出發點,建立了適應我院檢驗專業本科生科研能力培養體制,取得了良好的成效。
1.引進大量高等人才,舉辦科研講座培訓,營造良好的科研環境
近年來,我院引進了一批國內外高學歷博士人才,加強了專業教師團隊的科研力量。并且不定期舉辦大型國內、國外專家學術講座,鼓勵師生參加,在全院營造良好的科研氛圍。一方面,提升教師的科研創新思路,掌握檢驗發展的新技術,促進國內外檢驗人才交流。另一方面,使檢驗專業本科生了解和熟悉與專業相關的科技前沿信息,對科研活動產生興趣。
2.培養穩定、階梯型的學生科研團隊
我院本科生科研團隊有著完善的選拔和管理制度。每一組本科生科研團隊按照年級高低,由四個年級的學生組成,并且團隊按照年級高低來分工。本科生科研團隊與檢驗專業研究生相互交叉,讓研究生參與指導高年級學生,高年級學生帶領低年級學生,不同年級的學生之間相互交流,科研能力共同提高,這樣年級呈遞的傳承,可以保持學生團隊的持續性,中間不會出現斷層。對于參與科研活動學生的選拔,由專門的管理人員在學生群體里公開指導老師簡介與研究方向、招收學生條件和名額等信息,符合條件的學生進行自愿申請報名,指導老師通過小論文等形式進行考查,同時指導老師均為檢驗專業的任課老師,在教學中對學生在專業知識上的掌握有一定的了解,并參考學生專職管理老師的意見,學生專職管理老師平時與學生接觸較多,從學生的性格、平時的表現給予評定,綜合進行選拔,這種模式保證了指導老師和學生的雙向滿意度,這種梯隊的組建,從興趣和時間分配上,性格和耐力上,全方面地保持了本科生團隊的穩定性。
3.完善的科研評價體制、科研獎勵體制
我院對于參加科研活動的學生,有著完善的科研獎勵和評價體制,不以考分作為衡量學生學習能力的唯一標準。對于獲得科技競賽獎項的學生,根據科技比賽的級別,學生在團隊中職責的不同,在學生綜合測評中有對應的不同分值進行加分。此外,對于發表文章也是根據不同級別的期刊和作者順序,給予不同分值的加分(每一項都有加分的上限)。這對學生的科研能力有一個正面的評價和肯定,同時也調動了科研團隊中不同分工的學生的積極性。
4.設立專門學生科研管理人員
我院對于本科生科研工作有專門的人員管理,管理人員具有醫學教育背景,具備一定的科研經驗,了解科研管理知識,掌握參與科研學生的基本情況。對科研團隊進行各項科研競賽的動員、申報指導,并督促科研團隊中的教師、學生按時完成各科研項目,及時與教師、學生、學校有關部門溝通,雙向交互反饋,更好地完成學生科研活動。
5.開放實驗室和科研經費的支持
我院大力支持本科生科研活動,開放各種實驗室,引進先進的實驗室設備,加強實驗室的建設,并設立專項學生科研基金,為學生科研活動提供保障和支持。
在我院系統性的本科生科研能力培養機制的實踐中,我院本科生在國家級比賽、大學生挑戰杯、天津市級以及學校等科技競賽中均取得好成績。近3年來,我院獲得天津市大學生挑戰杯比賽市級獎項共12項,國家級大學生創新創業訓練計劃立項共2項,天津市大學生化學實驗邀請賽市級獎項共13項,天津市大學生生命科學基本實驗技能競賽市級獎項共8項,天津市女性創業計劃書大賽市級獎項共5項,天津市創業獎學金1項,天津市大學生創新創業先鋒行動市級獎項共4項。并且我院在天津醫科大學校級科研競賽中也是位于全校各院系的前列,這些科研競賽的成果肯定了我院在本專業本科生科研能力培養模式的合理性。
總之,我院本科生科研能力的培養模式,能夠有效提高學生的科研素養,提高學生參與科研活動的積極性,科研項目的質量和成功率也相應提高,為檢驗儲備科研人才奠定一定的基礎,但仍有一些不完善的地方需要進一步的探討和改進。
參考文獻
[關鍵詞]高??蒲?創新型本科人才
[作者簡介]邢亞林(1976- ),男,江蘇如皋人,江蘇大學理學院,助理研究員,碩士,研究方向為高等教育管理。(江蘇 鎮江 212013)
[課題項目]本文系江蘇省教育廳2010年度高校哲學社會科學研究指導項目“教師教育實踐性課程建構與實施研究”(項目編號:2010SJD880006)和江蘇省鎮江市2013年度軟科學研究指導項目“促進高??蒲谐晒D化路徑研究”(項目編號:YJ2013006)的階段性成果。
[中圖分類號]G647 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2014)06-0029-02
近年來,我國的高等教育事業實現了跨越式發展,在取得舉世矚目成就的同時,也暴露出諸多不足,需要教育主管部門和高校認真思考和研究。高校的主要功能表現在人才培養、科學研究和社會服務三大方面,其中,人才培養是核心,是高校的生存之本。在科技迅猛發展的今天,社會對創新型人才的需求越來越多。目前我國高校主要通過各類科研競賽訓練,培養了一批創新型本科人才,但遠遠不能滿足社會的需求。如何利用國家政策和現有資源,培養更多符合社會需求的創新型人才,是高校當前面臨的新課題。本文主要從高校科研如何促進本科人才培養的角度進行了研究。高校必須更新教育理念,改革教學模式,制定合理的激勵制度,加強對學生的創新意識和創新能力的培養,為社會培養更多的創新型本科人才。
一、高??蒲写龠M創新型本科人才培養的可行性分析
1.高校的科研項目及經費投入逐年增加。隨著我國經濟建設的快速發展,科研工作在我國高校得到了迅速發展。1986年,國家成立了國家自然科學基金委員會和國家社會科學基金委員會,國家自然基金科研經費撥款從8000萬元起步,國家社會科學基金科研經費從500萬元起步。1995年,國家提出了全面實施“科教興國”的戰略方針,在科技發展與教育事業方面加大了投入。截至2011年,國家自然基金科研經費撥款達到了149億多元,是1986年撥款經費的186倍多;國家社會科學基金科研經費撥款達到了8億元,是成立之初的160倍。根據國家自然基金委員會和國家社會科學基金委員會公布的數據統計,近年來,高校獲批的國家自然基金占國家自然基金總數的80%左右,獲批的社科基金占社科基金總數的87%左右。就近三年的數據而言,高校獲批的項目數增加了近1800項,經費增長近100億,增長勢頭明顯,增幅較大。以2011年獲批的國家基金為例,僅面上項目經費超過1000萬元的高校就有150多所,獲批國家自然基金青年基金項目的高校就有560多所,以上數據統計還不包括橫向研究課題。以筆者所在高校為例,“十一五”期間,學校的橫向科研技術合同數接近3000份,總金額達到5.75億元。由此可見,無論是國家投入,還是高校與社會進行的產學研合作研究,高校的科研項目數及經費正在快速增長,這些科研投入為本科生參與科研提供了良好的條件,使通過科研促進創新型本科人才培養成為可能。
2.高校的科研師資力量不斷增強。近年來,隨著高等教育的快速發展,高校的師資力量也有了較大幅度的提高,各高校在師資隊伍建設上都采取了相應的舉措。為加強師資隊伍建設,各高校都重視在職教師的培養,紛紛出臺參加國內外進修、學習、交流、訪問等的相關規定和鼓勵政策,并對新引進的師資在年齡結構、學歷層次、科研經歷等方面有很高的要求。無論是在職教師,還是新引進的高學歷人才,大都具備較強的科研能力。越來越多的高校教師正以主持人或參與人的身份投入科研工作中,除承擔本科生的教學工作外,許多人還擔任本科生的學業導師,這也使高校通過科研促進創新型本科人才的培養成為可能。
二、當前普通本科院校創新型本科人才培養的現狀
從20世紀90年代開始,我國高校開始試行和推廣本科生科研活動計劃?;顒釉囆谐跗?,僅有十幾所研究型高校參與試點,經過幾年的實踐,取得了較好的效果,受到了國家和相關部門的重視,聯合出臺了許多鼓勵大學生參與科研活動計劃的措施。到90年代末,本科生科研活動得到了廣泛推廣。目前,我國本科生科研活動主要有大學生課外各類科技活動(如挑戰杯大學生創業計劃大賽、國內外大學生數學建模競賽、電子設計競賽等活動)、大學生自主申請的高校本科生科研立項以及畢業設計等。通過十多年的努力,我國的本科生科研訓練已形成了相對穩定的國家、省、校三級比賽制度,大學生數學建模等競賽已踏上國際舞臺。以筆者所在高校本科生參加數學建模競賽為例,在獲得國際、國家及省級獎項的同學中,有60%以上的學生畢業后繼續深造,部分學生還獲得了出國深造的機會。本科生參與科研訓練,在各級各類賽事中取得了較好成績,培養了一批杰出的創新型人才。
雖然我國的本科生科研活動計劃取得了一定的成效,但是能參與并得到訓練的學生很少。對此,高校在創新型本科人才培養方面應不斷進行探索和實踐。隨著高??蒲械目焖侔l展和師資力量的迅速提升,高校以科研反哺教學、讓本科生參與教師課題研究,已成為創新型本科人才培養的新途徑。然而,高校通過科研來培養創新型本科人才卻面臨以下難題,需要認真面對。
1.教學與科研的發展不協調。高校的教學與科研服務于高校人才培養,教學與科研的關系如果不能得到協調發展,會直接影響我國創新型人才培養目標的實現。目前我國高校普遍存在“教學與科研非良性互動”的問題,主要表現為許多普通本科院校重科研、輕教學。雖然大數高校都意識到教學是人才培養的根本,科研要服務于人才培養,但由于國家對高??蒲械拇罅ν度搿⒏咝E琶年P鍵指標、高校教師社會地位的體現等因素,一系列的政策、指標體系、價值觀念都鼓勵高校教師從事科研工作,從而導致教學與科研不能協調發展。部分科學前沿的知識、成果和實驗手段沒有很好地運用到本科生教學中,有的教師甚至因為科研工作而忽視了教學。教學與科研不能實現協調發展,傳統的教學模式又缺乏活力,不能很好地激發本科生的科研興趣、調動他們從事科研的積極性。
2.高校教師對本科生參與科研訓練的積極性不高。雖然我國的本科生科研訓練計劃經過十多年的發展,取得了不小的成就,但部分高校教師仍存在錯誤認識,認為本科生參與科研取得成果的可能性不大,不想把時間花費在指導本科生從事科研工作上。另外,在絕大多數高校中,指導本科生參與科研,對教師職稱評審、研究生導師評聘、項目申報、評獎評優等各個方面都沒有明確的規定和激勵政策,這在很大程度上也影響了教師指導本科生參與科研的積極性,畢竟教師在指導學生時會付出相當多的時間和精力。
三、高校科研促進創新型本科人才培養的思考
當前大多數本科院校在學科、科研和師資隊伍等方面已經具備了讓更多的本科生參與科研訓練的條件,為了能更好地實現創新型本科人才培養目標,教育主管部門和高校要在更新教育理念、改革傳教學模式、構建合理的激勵制度等方面做出努力。
1.更新教育理念,牢固樹立人才培養的中心地位。人才培養是高校的生存之本,高校要牢固樹立以人才培養為中心的工作理念,切實做到“為了一切學生,為了學生一切,一切為了學生”。人才培養、科學研究和對外服務是高校的三大功能,高校的科學研究和對外服務最終應落實到為人才培養服務這一點上,離開了人才培養的科學研究和對外服務機構不能稱之為高校。因此,高校的政策導向和實際行動,都要以人才培養為中心。同志在慶祝清華大學建校100周年大學上特別強調,高等學校要注重拔尖創新型人才的培養。在社會需求和人才培養為中心的指導思想下,高校要更新教育理念,建立創新型本科人才培養的總體目標,進而制訂切實可行的培養方案。在新形勢下,我們要充分利用現有政策和資源,根據學校辦學特色,制訂以培養學生的創新意識和創新思維、充分挖掘學生的創新潛能為核心的培養方案,堅持以學生為主體,著力培養學生的創新意識和創新能力。
2.改革傳統的教學模式。在傳統的教學模式中,教學與科研的相互滲透較少,教師往往不遺余力地“灌輸”,學生則被動地接受,故所學的知識往往局限在教師傳授的書本范圍內,缺乏解決實際問題和發展創新能力的訓練。事實上,教學與科研相互發展、相互促進,共同服務于人才培養這一目標。一方面,高校的科研要運用于教學中,教師可以將科學前沿的知識、科研成果、科研實驗、研討方法用于課堂教學中,以彌補教材的不足,激發學生的學習興趣;另一方面,學生有了濃厚的學習興趣,就會對所學的知識不斷進行思考和研究,從而積極參與各項科研活動,有些新思想甚至能為教師從事科研提供新思路。因此,高校要改革傳統的教學模式,將以科研促進教學的模式體現在人才培養方案中,積極鼓勵教師運用新知識和新方法來改革傳統的教學模式。教師在教學過程中,也要積極引導大學生參與科研,在課堂教學中培養本科生參與科研的興趣。
3.構建合理的激勵制度。合理的制度是促進各項事業良性發展的基礎。教育管理部門和高校要制定合理的規章制度,體現創新型人才培養的要求。比如,對于獲得科研項目的教師,學校在給予獎勵的同時,也要明確要求其在項目研究過程中培養一定數量的本科生。指導本科生科研也可以作為教師評獎評優、職稱評定等方面的一個基本要求。在鼓勵科研的同時,要鼓勵教學,對于能把科研動態、科研成果、研討方法等運用于課堂教學的教師,要進行相應的獎勵。要制定有利于教學和科研協調發展的政策,使教學促進科研發展、科研成果又反哺教學,從而促進創新型本科人才的培養。對于本科生參與各類科研活動,學校在人才培養方案、大學生評獎評優等方面也要有明確的要求。這方面要向西方國家學習,如美國的加州大學伯克利分校,要求本科畢業生修滿120個學分,其中有20個以上的學分要進行研究性工作,占總學分要求的1/6以上。我國高校在人才培養方案中的科研學分較少,因此,在新一輪的人才培養方案修訂中,教育主管部門和高校明確提出要求,要增加創新性學分來激勵大學生參與各級各類科研訓練計劃。
高校要充分利用“科技興國”的政策,合理運用各種教學資源,多方面開創創新型人才培養的新途徑,從而為社會培養更多更好的高素質創新型人才。
[參考文獻]
[1]李軍.高教科研工作要為提高高等教育質量服務[J].現代教育科學,2010(1).
[2]李祖超,別雪君.美國高校拔尖創新人才培養模式探析[J].中國高等教育,2011(9).
[3]劉贊英.國外大學研究性教學經驗及其啟示[J].河北科技大學學報:社會科學版,2007(3).
[4]孫俊偉,張清.提高大學生科研創新能力途徑的探討[J].山西高等學校社會科學學報,2009(8).
[5]陶冬冰,孟憲軍,張佰清,等.科研與教學相結合的人才培養模式的探索與實踐[J].實驗技術與管理,2011(7).
實施本科生導師制的主要措施
(一)更新教育理念首先,根據學院本科生導師制的特點,明確了本科生導師制分階段實施的要求。通過對自然保護區管理專業本科生學習特點的分析,學院把本科生導師制分兩個階段。第一階段是在大學一、二年級實施。新生入學時由學院為學生指配導師,此階段導師的工作重點是導學。第二階段是在大學三、四年級實施,進入三年級后學生可根據自身發展的需要和學力情況自主選擇導師,這一階段導師的工作重點是導研。其次,從人才培養的目標、定位與指導思想方面對自然保護區管理專業新版人才培養方案進行了調整,突出與本科生導師制相結合的創新型人才培養。明確了以培養具有較好的科學素養,勇于實踐、敢于創新的復合型人才為目標,強調不僅要培養學術型的拔尖人才,還要培養應用型的創新人才,突出學生的主體地位,賦予學生更多的自我選擇、自我提高的廣闊空間。第三,把本科生導師制切實落實到相關的培養環節中。例如,在本科畢業論文設計方面,學院要求學生在第三學年后參與導師的科研工作,結合科研實踐工作設定適合自己的畢業論文主題。同時,在總結和分析學院本科生導師制實施經驗的基礎上,在新版人才培養方案中新增了專業綜合創新實踐課程,貫穿本科4年的學習,學生要在導師的指導下,完成發展規劃、課程學習、文獻閱讀、研究探索、論文撰寫及參與科學研究等多方面的工作。
(二)構建完善的支撐平臺1.提高導師的創新能力,建設具備創新思維的導師隊伍具備創新思維和創新能力的教師和管理隊伍,是發揮本科生導師制在創新型人才培養中的積極作用的重要保障。首先,學院優化教師配置,為本科生導師制實施提供重要的人員保障。學院目前有專職教師22人,其中教授6人,副教授10人,且均具有國內外知名科研院所的博士學位。學院還聘請了國際食物政策研究所高級研究員、國際水文學會主席、英國自然保護聯合委員會主席等國外專家為學院的客座教授,在學院舉辦的自然大講堂上做講座,將最新的科技前沿知識、關鍵技術帶進課堂,共同培養創新型應用人才。其次,學院建立了導師培訓和交流機制。鼓勵導師參加學校、學院舉辦的培訓,加強導師之間的交流,讓各位導師吸取經驗,揚長避短,促進學生的全面發展。同時,學院為推進教學與科研,積極鼓勵導師深入企業、科研單位和重大工程實踐一線,了解和掌握最新科研動態、科研成果和學術前沿知識,及時更新教學內容。第三,學院鼓勵教師開展教學改革研究工作。新版人才培養方案中,確定了“野生動物管理學”“保護經濟學”“自然保護區規劃”“濕地學”等7門課程為野生動物與自然保護區管理專業的核心課程,學院鼓勵教師在這些專業核心課程上推進研究性教學,建立有利于學生自主學習與科學研究的教學模式,結合科研訓練系列項目,使學生真正達到參與、合作、探究、實踐的目的。2.提高學生的創新意識和創新能力,構建本科生科研訓練平臺首先,學院積極引導并組織學生參與科研訓練項目,主要包括大學生科研訓練項目、暑期社會實踐等,由導師對項目申請、資金的配套、檢查與驗收直接負責,讓學生接受系統的科研訓練,從方法、能力到個性特長等方面強調對創新人才培養的重要性。其次,學院建立“本科生科技創新基金”項目。學院自籌資金達10余萬元,鼓勵本科生在導師的指導下自選課題、制定研究方案。幾年來,該基金先后資助本科生科研項目10多項。這些項目的實施,激發了學生對科研的興趣和熱情,有越來越多的學生留院讀研。第三,學院還建立了相應的激勵和評價機制。鼓勵學生通過科研訓練發表科研論文、申報專利,并將此作為對學生進行獎勵的參考依據之一,導師也將因此在年終考核和職務晉升中獲得加分。3.加強專業實踐教學,構建完善的實踐教學平臺實踐教學是創新型人才培養和本科生導師制實施的重要渠道,在培養學生動手能力、學習與認知能力,特別是提高創新能力方面起著至關重要的作用。所以,學院在人才培養方案中提升了實踐教學的比重。新版人才培養方案中設置了認知類實習—專業基礎類實習—專業綜合類實習—創新研究類實習—畢業論文(設計)系列實踐環節,這一系列實踐環節貫穿學生的4年學習,重點培養學生的實踐能力。其次,在新版人才培養方案中更加注重實踐教學與科研相結合。在學校有關部門的支持下,學院已經初步建立了野生動植物保護與利用、自然保護區規劃設計、濕地生態過程等3個實驗室,學院還利用導師人脈資源、野外工作基地資源等優勢,在內蒙古達賚湖、福建武夷山、山東黃河三角洲等國家級自然保護區建立了教學科研實習基地,用于學生實驗實習,加強實踐教學與科研的結合,讓學生盡早接觸科研項目和實驗室的工作,提高學生的科研和獨立工作的能力。4.加強對外交流與合作,為本科生導師制的實施提供國際平臺北京林業大學自然保護區學院在管理體制上進行創新,成立了包括國家有關部委、部分地方自然保護區管理部門或機構及有關專家在內的學院董事會。利用這一平臺,學院同國外大學、聯合國相關機構、國際非政府環保組織建立了良好的合作關系,為學生提供了更多聯合培養、培訓以及參加國際會議的機會。例如,有學生曾在導師的指導下到美國、德國、荷蘭參加國際會議、夏令營等活動,另有學生受邀參加2009年哥本哈根《聯合國氣候變化框架公約》締約方第15次會議。這些經驗不僅拓寬了這些學生本人及其同學的視野,激發了他們的學習熱情,還增強了學院同國外各大高校、機構的交流,在一定程度上提高了學院在國際上的知名度。
(三)加強保障制度的建設與實施國內部分高校實施本科生導師制失敗的重要原因之一是缺少完善的制度保障[2-5]。因此,要保障本科生導師制高效運行,發揮其在創新型人才培養中的積極作用,需要構建完善的配套制度。1.成立本科生導師制實施領導小組學院成立了由院長、黨總支書記、黨總支副書記以及各教研室主任組成的領導小組,全面負責導師制的實施和管理工作。內容包括學院本科生導師的日常管理、協調、調整和考核工作,委派輔導員做好學生的分組工作,并協助導師做好日常管理工作。2.規范本科生導師的選派方法學院明確規定,本科生導師一般由各教研室提名,并報主管教學副院長審批,由本科生導師制實施領導小組選派。在新生入學前兩周,領導小組及學院團總支根據當年的具體情況給學生指派導師,每位導師按著3~6名學生的標準配備。原則上本科生導師一聘4年,每年可以依據工作需要和學生專業興趣進行微調。3.明確本科生導師的職責學院明確本科生導師具有“五導”職責,即思想引導、學習指導、心理疏導、生活輔導和成才向導,全方位對本科生進行指導,端正學生思想,激發學生學習的主動性和創新性,及時疏通學生心理和生活困擾,引導學生順利走向社會。4.規范本科生導師考核辦法學院明確了本科生導師的考核辦法,主要包括:①考核頻率。本科生導師工作考核每學年進行一次,由學院導師制實施領導小組負責。②考核內容及考核結構??己藘热葜饕鶕熒辖坏摹蹲匀槐Wo區學院指導教師指導學生情況反饋表》《導師工作總結》,學生上交的《自然保護區學院“導師制”學生培養學期情況表》從導師指導學生的工作態度、是否按時對學生進行集中指導和個別指導、指導方法的科學性和可行性、被指導學生的學業情況和學生對導師的評價等方面綜合評價導師履行職責的情況??己私Y構則包括導師自評(30%)、學生評議(50%)和學院評價(20%)。③獎勵與懲罰措施??己私Y果分為優秀(≥85分)、合格(60(含)~85分)及不合格(<60分)3個等次,并計入教師年度考核檔案。考核不合格者,將取消其導師資格,建議取消當年職務職稱晉升資格。考核優秀者將由導師制實施領導小組評定為“自然保護區學院優秀本科生導師”,頒發證書和500元獎金,并將在年度考核、職稱晉升、崗位聘任、進修提高、先進評選等方面優先考慮。
實施本科生導師制的成效
(一)學生的科學素養得到明顯提升從2006年以來,全院本科生均有機會參與科研課題。在導師的指導下,學院共獲批大學生科研創新項目17項,其中國家級項目3項、北京市級項目1項、校級項目13項,并已完成5篇本科畢業論文、12篇調查論文,發表SCI論文2篇、中文期刊論文5篇,4篇被《北京林業大學本科生科研訓練項目論文集》收錄。學生科研興趣項目組1成員曾獲美國自然歷史博物館承辦的國際學生保護科學大會“4分鐘快速演講”獎,是大會唯一獲獎的本科生,也是唯一獲獎的中國學生。學生科研興趣項目組成員還榮獲“2010年北京中國青年鳥類學家研討會”優秀報告獎1項。此外,學院學生在導師的指導下還申請并獲批暑期社會實踐項目共14個,其中市級項目5個、校級重點項目5個、校級項目4個,獲得優秀暑期實踐論文共10篇,受益人數達69人。
(二)人才培養質量得到認可導師制實施以來,已順利畢業2屆本科生,共52人。首屆本科畢業生于2010年7月順利畢業,讀研率達44.28%,簽約率為85.71%,就業率達93.1%,多名畢業生立志扎根基層、服務基層,分別在北京松山、百花山、陜西長青、四川臥龍等自然保護區就業。2011年本科生簽約率為73.91%,就業率達100%。學院有2名畢業生榮獲“北美楓情杯”2012屆全國林科十佳畢業生評選入圍獎。畢業生專業讀研率顯著提高。首屆本科生保研率達15%,保研考研率共計48%,其中保送北京大學和中科院動物所各1人;第二屆本科生保研率為15%,考研保研率共達到60.87%,其中1人保送到中科院動物所。同時學院也有一定數量的優秀本科畢業生被美國、香港等地的知名大學錄取,人才培養質量得到國內外高等院校和科研院所的認可。
(三)教師及教學管理隊伍的整體水平得到明顯提高本科生導師制的實施,激發了教師教學改革的積極性和主動性,促進了教學水平的提高,教師的學生評教平均成績從2006年的90.07分上升到2011年的93.21分。學院中青年骨干教師積極承擔本科教學任務和教改項目,成為執行本科生導師制的中堅力量。學院還積極開展教學團隊建設,進行專業、課程、教材、網絡教學等建設。2006年以來,學院獲批國家級特色專業點項目1項,校級專業建設項目4項,教學團隊3支,精品課程5項及其他教學改革項目5項,主編或參與編寫教材4部,發表相關教改研究論文17篇。這些工作的開展,大大提升了學院本科教學工作的水平和質量。自然保護區管理專業本科生導師制的實施,對該專業人才培養特別是創新型人才培養產生了積極的影響。自然保護區管理專業的實踐表明,在本科生培養中實施導師制,有助于更好地貫徹全員育人、全過程育人、全方位育人的現代教育理念,更好地適應了素質教育和創新型人才培養的要求,更好地適應了人才培養目標的轉變,這對其他相近專業的人才培養特別是創新型人才培養也具有一定的借鑒意義。
作者:雷光春 王艷青 徐基良 張明祥 單位:北京林業大學自然保護區學院
關鍵詞:物理化學實驗,科研性實驗,本科生
科研訓練物理化學實驗是一門綜合性的基礎化學實驗[1-2],在本科生的教學工作中備受關注,其將分析化學的手段和數學分析方法綜合運用的一門化學學科。傳統的實驗課程模式通常是老師講解、學生照做,并且每個實驗只做一次,對大部分學生來講難以留下深刻印象[3-5]。這種模式不利于學生創新模式的培養,物理化學實驗教學體系的改革也因此成為被關注的重要教研問題之一,其主要目標在于使學生更好地了解物理化學的研究方法和技能,加深對物理化學基本概念和理論的理解,進一步培養和提高學生的科學能力和創新能力[6-7]。我們進行了大膽的嘗試——將科研活動與教學內容相結合,結合教學計劃中的本科學位論文工作以及推行的本科生科研訓練計劃,開展多種形式、多層次的開放實驗教學:將實踐證實適合本科生教學的科研實驗內容,先通過本科論文的形式對內容進行優化,然后補充到現有的物理化學教學體系中;物化實驗中的基本實驗拓寬到應用領域,賦予明確的、鮮明的專業特色的教學目標,并借助于學校的科研訓練項目,設計研究性實驗供學生進行科研訓練。
1.從本科生畢業論文到的物理化學實驗中的綜合實驗
在日常的教學和科研工作中,有意識地將科研工作中涉及到的所屬專業的共性和基礎的內容與本科教學中相關知識相結合。首先合理選擇實驗內容,并將這些內容融合到本科畢業論文中。之后對實驗結果進行總結和升華,轉化為物理化學實驗中的綜合實驗。目前,我們選擇的物理化學實驗中的綜合實驗之一——“化學電源基本性能的測定”便是我們總結了科研工作中的一些基礎內容并與物理化學課程中的電化學部分內容相聯系進行設計的?!盎瘜W電源基本性能的測定”實驗的目的在于使學生了解化學電源基本性能的評價指標以及設計相應的測試方法,同時加深理解極化作用對化學電源性能產生的影響。其所用設備均為物化實驗室中的常用設備,如:電流表、電壓表、穩壓電源等;具體測試的性能指標主要有:電動勢、開路電壓、工作電壓、容量、能量、功率等;所測試的電池也是我們日常生活中常用的鋅錳電池、鎳氫電池、鉛酸電池等。實驗對象為化學和化工專業大學三年級學生,實驗是以開放實驗的形式展開的。實驗通常由4-5人組成的小組完成,實驗由學生自己設計,獨立操作,教師在其中只起到引導作用。通過開展這樣的綜合實驗,學生興趣濃厚、樂于動手,勤于思考,通過觀察實驗現象,記錄和分析實驗數據,獲得豐富的關于電池性能的感性認識,達到對理論概念深刻理解和熟練掌握的目的。另外通過這個實驗,學生們了解了不同類型的電池在性能上的差別,拓寬了物理化學的知識面,增加了對電化學知識的學習興趣。在整個實驗實施過程中,我們組織學生學習了有關設計性實驗的要求,查閱電池相關的文獻,并安排學生根據本實驗所提供的儀器,完成一下工作兩方面的工作:1)設計實驗測定給定電池的基本性能。2)設計實驗考察電池極化行為對電池性能的影響。物理化學實驗課程作為化學專業教學計劃中一門重要的課程,它對于學生理解化學學科的基本理論,掌握和運用化學中基本的物理方法和技能,以及培養學生科學思維和綜合分析解決問題的能力等方面都起著重要的作用。將科研中一些基礎的、經典的測試方法引入物理化學實驗課程,對該課程的內容進行了一個良好的補充。
2、物理化學實驗中的基本實驗與本科生的科技訓練結合
為進一步培養本科生創新意識和創新精神、提高本科生的創新實踐能力,學校自2005年開始設立本科生研究訓練計劃,為本科生開展科學研究和技術開發活動提供專門化的訓練和指導,其英文表述為“StudentResearchDevelopingProgram”,縮寫為“SRDP”,實施原則是“自主申請、公平立項、擇優資助、規范管理”,由項目申報學生在教師指導下主持完成,其主要是針對已經具備一定的專業基礎知識的化學和化工專業大學二年級和三年級的學生開展。項目按期進行,結束時要進行答辯,答辯專家根據學生匯報情況進行考核,根據考核的結果相應的給予2-3個學分。近年來我們已經進行了兩屆物理化學實驗到SRDP課題的嘗試,分別是關于“海洋沉積物中表面活性劑的提取和分析”研究和“銅離子在海洋沉積物上的吸附等溫線”研究,先后組織9名本科生進行科研訓練。上述兩個課題內容覆蓋了大學無機、有機、分析和物化課程的內容,突出了物理化學基礎實驗內容的應用。界面現象是物理化學課程中較為重要的內容之一,其內容較為抽象,加大了學生對該部分內容的理解難度?!按姿嵩诨钚蕴可系奈健笔俏锢砘瘜W實驗課程在該知識面設計的基礎實驗。通過該實驗,學生能夠對液固吸附現象以及吸附等溫線的測定等有了較好的感性認識,并更好的掌握了有關的概念和理論知識。以此為契機,我們引導學生進一步加以訓練,對本科生而言是一個對所學知識進行融會貫通以期進一步提高的好機會,可使學生充分理解和掌握有關液固界面性質、吸附脫附過程等的基礎理論和相關的實驗原理及技術、方法。SRDP課題實施中學生從查閱文獻開始,然后設計實驗,自己動手開展實驗,認識海洋中的界面現象,并了解污染物的去除和分析技術,將課本中學到的抽象技術和理論與具體的海洋環境問題聯系在一起,在具體科研工作中加深對有關知識的理解,同時增強對海洋環境問題的認識。SRDP工作開展不僅鍛煉學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,而且增強其工作中的觀察能力、操作能力和結果分析能力,從而使得學生具備一定的科研素質。學校組織的SRDP計劃,給在讀的本科生提供一個科研鍛煉的平臺,讓他們較早地近距離地參與到科研項目中,接受科學研究的熏陶。幾年的努力結果表明,我們的措施對學生進行研究性學習、孕育創新意識、培養創新能力等都起到了積極作用。不少學生因對從事SRDP科研工作的喜愛,繼續從事該方向的本科畢業論文設計,甚至有的學生因此選擇繼續從事該方向的科研工作。
有著合理目標和計劃的科研訓練對提高學生的綜合素質有著積極促進作用。通過補充有利于學生思維能力培養和科學素質提高為的實驗訓練項目,使化學專業的學生更好地掌握思考、探索和研究的方法,并在理論和實踐上都得到全面的提高,為以后學習及工作打下扎實的基礎。幾年來進行多層次物理化學實驗教學模式的有益嘗試,我們和學生們的共同努力已經取得了令人較為滿意的效果。
作者:王麗莎 曹曉燕 姬泓巍 包木太李先國 單位:中國海洋大學化學化工學院
參考文獻:
[1].訾學紅,陳永寶,張紅光等,自主式教學模式在物理化學創新性實驗教學中的探索[J],實驗室研究與探索,2013,32:321-323
[2].鄭傳明,呂桂琴,王良玉,在物理化學實驗教學中注重培養學生的能力[J],實驗室技術與管理,2008,25:132-134
[3].劉海峰,陳明潔,陳敏,《物理化學實驗》教學方法改革的探索與實踐[J],實驗室科學與技術:2013,11:66-68
[4].張虎成,李苞,物理化學探究性教學模式的探索與實踐[J],實驗室科學,2013,16:50-52
[5].石海信,物理化學實驗開放性研究性教學模式的研究與探索[J],廣東化工,2008,35:119-122
關鍵詞:大學生;科研;創新能力
作者簡介:曹洪洋(1975-),男,河北南宮人,石家莊經濟學院勘查技術學院,副教授。(河北?石家莊?050031)
中圖分類號:G642?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)23-0015-02
大學生科研活動是指大學生課外參加與專業緊密聯系的學術交流、社會實踐、課題研究、論文撰寫等活動,它對培養大學生的優秀品格、提高大學生的綜合素質有重要作用。對于大學生綜合素質,不同的學者有不同的論述,但對創新能力是綜合素質中較高層次的一種能力的說法卻達成了共識。目前世界各國的高等教育都非常重視創新能力的培養,而大學生科研項目是培養創新能力的一個平臺。1969年美國麻省理工學院(MIT)首倡的“本科研究機會計劃”(The Undergraduate Research Opportunities Program,簡稱UROP)作為一種有效嘗試,經過40年的發展與變革已成為世界諸多知名高校普遍效仿的做法。20世紀90年代以來,國內部分高校開始秉承這一思路,實施本科生科研訓練計劃(Student Research Training Plan,簡稱SRTP),被普遍認為是一條培養創新人才的有效途徑,并有利于提高學生整體的科研素質。[1]針對這一問題,國內不少學者從培養模式和途徑方面進行了深入的研究并給出了有益的結論。[2,3]
筆者結合近幾年來指導本科生科研立項工作實踐,對大學生科研培養過程中存在的問題進行剖析,試圖尋找其解決方案。
一、培養大學生科研能力的意義
本科生科研正在成為本科生教育改革的一個重要趨勢。聯合國教科文組織在北京召開的“面向21世紀教育國際研討會”上,明確提出未來人應掌握的三張“教育通行證”。第一張是“學術性通行證”,第二張是“職業性通行性”,第三張是“事業心和開拓技能的通行證”。在解釋第三張通證時指出:“對于變化持積極的、靈活的和適應的態度,視變化為正常,為機會,而不視其為問題。一個如此對待變化的、具有事業心和開拓技能的人,具有一種來自自信的安全感,處理危險、冒險、難題和未知,從容自如。這樣的人具有提出創造性思維、發展這些思想,并堅定不移地使之付諸實施的能力?!惫鸫髮W校長陸登庭認為:“一個人是否具有創造力是一流人才和三流人才的分水嶺?!币虼?,實施創新教育,發展和培養學生的創新能力,應成為我國當前教育改革的一個重要課題。[4]
大學生科研活動是培養其創新能力的重要途徑之一,大學生參與科研項目的意義在于:通過本科生科研,首先能夠培養本科生提高提出問題、解決問題的能力。培養學生提出問題的能力也是愛因斯坦教育思想中重要的教育目的之一。愛因斯坦指出:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因為解決問題也許僅是一個數字上的或實際上的技能而已,而提出新的問題、新的可能性,從新的角度去看問題,卻需要創造性的想象力,而且標志著科學的真正進步。”其次,通過本科生科研,可以使本科生掌握科研的方法,提高科研能力和探索精神,為進入研究生階段的學習打下堅實的基礎。再次,通過本科生科研,可以使本科生增強對專業課深度的理解。最后,本科生科研使學生受到早期科研訓練,可以增強其接受研究生教育的能力和信心,也可以增強學生的競爭力。另外,通過本科生科研,可以陶冶本科生的情感和人格,培養合作精神和技巧。[5]
二、大學生科研中存在的問題及思考
目前,高校的學生科研的探索已經取得了一些成果,但是仍存在著一定的問題。筆者從我國教育體制改革措施方面進行了探討,并對學生從事科研項目過程中存在的問題進行了分析,并提出了一些舉措。
1.教育體制改革的探討
目前我國高等教育現狀在培養學生學習主動性及創造能力的培養尚有一些不足,主要體現在以下幾個方面:大部分課程還是以填鴨式授課為主,沒有脫離中學的教育模式,學生被動地接受知識;雖然一些院校開展了大學生科研項目立項,但是并沒有列入專業教學培養方案,相關的約束機制和激勵機制并不完善;只有少數學生參與科研項目,缺乏對大多數學生科研意識的培養。
針對以上的教育現狀,對我國教育體制改革提出以下建議:
(1)盡快將科研能力的培養納入專業培養計劃,增設相關的課程。制訂學生科研活動的激勵機制科研學分。國外一些大學在這方面已經有了比較成熟的做法。美國大學一般都把本科生科研納入課程計劃,并鼓勵學生參加研究項目。例如,麻省理工學院為了加強本科生科研,提出教學、科研與校園社區相結合的原則,重新評估和更新本科教學計劃。加州大學伯克利本科生科研是教學計劃的一部分,學生可以通過“指導下的小組研究”、“指導下的獨立研究”、“實地研究”、“四年級論文”、“榮譽畢業生四年級論文”等研究性課程獲得20個以上的學分。設立科研學分更能充分調動學生科研的積極性,使學生的知識結構更加趨于合理。國外先進的教育觀念可以為我們所借鑒。
論文關鍵詞:大學生;科研;創新能力
大學生科研活動是指大學生課外參加與專業緊密聯系的學術交流、社會實踐、課題研究、論文撰寫等活動,它對培養大學生的優秀品格、提高大學生的綜合素質有重要作用。對于大學生綜合素質,不同的學者有不同的論述,但對創新能力是綜合素質中較高層次的一種能力的說法卻達成了共識。目前世界各國的高等教育都非常重視創新能力的培養,而大學生科研項目是培養創新能力的一個平臺。1969年美國麻省理工學院(MIT)首倡的“本科研究機會計劃”(The Undergraduate Research Opportunities Program,簡稱UROP)作為一種有效嘗試,經過40年的發展與變革已成為世界諸多知名高校普遍效仿的做法。20世紀90年代以來,國內部分高校開始秉承這一思路,實施本科生科研訓練計劃(Student Research Training Plan,簡稱SRTP),被普遍認為是一條培養創新人才的有效途徑,并有利于提高學生整體的科研素質。針對這一問題,國內不少學者從培養模式和途徑方面進行了深入的研究并給出了有益的結論。
筆者結合近幾年來指導本科生科研立項工作實踐,對大學生科研培養過程中存在的問題進行剖析,試圖尋找其解決方案。
一、培養大學生科研能力的意義
本科生科研正在成為本科生教育改革的一個重要趨勢。聯合國教科文組織在北京召開的“面向21世紀教育國際研討會”上,明確提出未來人應掌握的三張“教育通行證”。第一張是“學術性通行證”,第二張是“職業性通行性”,第三張是“事業心和開拓技能的通行證”。在解釋第三張通證時指出:“對于變化持積極的、靈活的和適應的態度,視變化為正常,為機會,而不視其為問題。一個如此對待變化的、具有事業心和開拓技能的人,具有一種來自自信的安全感,處理危險、冒險、難題和未知,從容自如。這樣的人具有提出創造性思維、發展這些思想,并堅定不移地使之付諸實施的能力?!惫鸫髮W校長陸登庭認為:“一個人是否具有創造力是一流人才和三流人才的分水嶺?!币虼?,實施創新教育,發展和培養學生的創新能力,應成為我國當前教育改革的一個重要課題。
大學生科研活動是培養其創新能力的重要途徑之一,大學生參與科研項目的意義在于:通過本科生科研,首先能夠培養本科生提高提出問題、解決問題的能力。培養學生提出問題的能力也是愛因斯坦教育思想中重要的教育目的之一。愛因斯坦指出:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因為解決問題也許僅是一個數字上的或實際上的技能而已,而提出新的問題、新的可能性,從新的角度去看問題,卻需要創造性的想象力,而且標志著科學的真正進步。”其次,通過本科生科研,可以使本科生掌握科研的方法,提高科研能力和探索精神,為進入研究生階段的學習打下堅實的基礎。再次,通過本科生科研,可以使本科生增強對專業課深度的理解。最后,本科生科研使學生受到早期科研訓練,可以增強其接受研究生教育的能力和信心,也可以增強學生的競爭力。另外,通過本科生科研,可以陶冶本科生的情感和人格,培養合作精神和技巧。
二、大學生科研中存在的問題及思考
目前,高校的學生科研的探索已經取得了一些成果,但是仍存在著一定的問題。筆者從我國教育體制改革措施方面進行了探討,并對學生從事科研項目過程中存在的問題進行了分析,并提出了一些舉措。
1.教育體制改革的探討
目前我國高等教育現狀在培養學生學習主動性及創造能力的培養尚有一些不足,主要體現在以下幾個方面:大部分課程還是以填鴨式授課為主,沒有脫離中學的教育模式,學生被動地接受知識;雖然一些院校開展了大學生科研項目立項,但是并沒有列入專業教學培養方案,相關的約束機制和激勵機制并不完善;只有少數學生參與科研項目,缺乏對大多數學生科研意識的培養。
針對以上的教育現狀,對我國教育體制改革提出以下建議:
(1)盡快將科研能力的培養納入專業培養計劃,增設相關的課程。制訂學生科研活動的激勵機制科研學分。國外一些大學在這方面已經有了比較成熟的做法。美國大學一般都把本科生科研納入課程計劃,并鼓勵學生參加研究項目。例如,麻省理工學院為了加強本科生科研,提出教學、科研與校園社區相結合的原則,重新評估和更新本科教學計劃。加州大學伯克利本科生科研是教學計劃的一部分,學生可以通過“指導下的小組研究”、“指導下的獨立研究”、“實地研究”、“四年級論文”、“榮譽畢業生四年級論文”等研究性課程獲得20個以上的學分。設立科研學分更能充分調動學生科研的積極性,使學生的知識結構更加趨于合理。國外先進的教育觀念可以為我們所借鑒。
(2)增加畢業設計(論文)環節創新方面的要求。大學生經過四年基礎課、專業基礎課及專業課的學習及實踐,對本專業有了一定基礎的認識,學生可在畢業設計(論文)這個環節通過從事教師的科研項目達到鍛煉科研素質的目的。
(3)學生從事科研項目一般是三年級這個階段,在學習完部分專業課的基礎上對某個問題進行深入研究。為了給學生比較充足的時間完成科研項目,可使科研項目和畢業設計掛鉤,構成一個環環相扣、循序漸進的大學生科研訓練的有機過程。
(4)大學生科研平臺仍需完善,譬如:專門設立科研管理機構,負責大學生科研項目的指導和管理,構建一個指導教師、管理人員共同形成的指導小組。為大學生營造各種科研訓練的機會,請有關領域的專家講座或座談的形式增加大學生對科研的興趣。
2.培養學生科研能力過程中存在的幾個問題
結合筆者近幾年指導學生科研項目的工作經歷,發現目前在學生科研能力培養中存在的幾個共性問題:
(1)學生對科研的認識模糊。大部分學生將科研等同于社會調查和讀書報告,對科研認識的高度不夠。沒有認識到科研中的精髓即探索精神。這樣的一個認識層面導致大部分學生對科研項目的投入不夠,科研素質中探索能力及團體協作能力得不到鍛煉。
(2)科研項目題目過大。目前大學生科研項目的來源主要有:學生自選、教師課題、外部課題。學生自選課題一般來源于學生的興趣,但往往題目過大,最后受制于資金和時間的影響不能完成項目,草草了事。主要還是學生對科研項目的認識不足或對自身能力和知識結構沒有清楚的認識。
(3)過分依賴教師。學生在從事科研活動過程中,遇到問題缺乏勇于探索的精神,往往求助于指導教師。
(4)只重視結果不重視過程。目前有一種趨勢,部分大學生申請科研項目只是為了科研而科研,為了在找工作中增加一個就業砝碼而已,只是為了得到一紙科研證書。出于這樣的想法,導致學生不能夠完全投入到科研項目中去。
科研素養包括與科研相關的知識、研究能力、研究方法、研究習慣、研究態度以及研究意識、心理素質等等。所有以上因素都會使學生科研素養中的各種能力得不到提高,成為培養創新能力的桎梏。
3.提高大學生科研素質的舉措
教師應該從教學方面積極尋求措施,提高學生的科研素質。筆者在教學及管理工作中主要從以下幾個方面進行了嘗試:
(1)培養學生的科研意識??蒲械牡谝徊绞亲寣W生認識科研,因此通過講座的形式,給學生講述科研素養的內涵,了解科研的基本途徑和方法。并要灌輸科研和創新之間的關系,既要認識到科研創新的艱苦性又需要學生樹立科研探索的精神。學生只有了解了科研及其過程才能夠在自我培養科研能力的過程中嚴格約束自己,培養吃苦耐勞的精神,最終達到提高素質的目的。
(2)培養學生獨立從事科研的能力。在指導學生的科研項目過程中,要發揮好“導師”的作用,對學生進行啟發和指導,不可以將思想強加于學生。允許學生犯錯,在失敗與成功的過程中鍛煉學生獨立思索能力及培養堅忍不拔的意志品質。對于有難度的問題,教師同學生一起研究,以身作則,給學生指明方向。教師必須認識到,培養學生的創新能力不是一夕一朝的事情,必須從小事做起。
(3)專業課中設置訓練環節。在專業課教學過程中有意識地增加一些教學環節,初步鍛煉學生的科研素質。筆者在教學工作中主要嘗試了以下兩種方法:
1)初期階段,嘗試讓學生對專業課中的某個問題通過查閱資料寫一份讀書報告。這個過程主要是鍛煉學生掌握資料、閱讀資料的能力,并對某個問題有全面的認識。這是進行研究的第一步,即熟悉某個問題的研究現狀,并可以對問題提出自己的看法。通過幾次的訓練,學生逐漸掌握了研究問題的思路。這是一個先學習已有知識的一個過程,為學生“提出問題、解決問題”打下基礎。同時也鍛煉了學生查閱文獻的能力。
2)專業課教學過程中培養自學能力。自學能力和創新能力中的關鍵因素,只有具備強大的自學能力才能在創新的探索中找到解決問題的方法。因此在專業課的教學過程中通過一些教學方法增加學生的自學能力,主要采用了以下一些教學方法。不完全教學法:在教學過程中,針對某個問題并不是把全部內容都通過講授的方式傳授給學生,而是將主要內容及核心問題講授給學生,留一些問題讓學生自己思考,激發他們思考問題的能力。問題教學法:對于教學環節中,在講授某個問題時不是和盤托出,而是通過問題的方式讓學生自學大部分內容,教師通過解答相關的問題方式讓學生掌握內容,同時鍛煉學生自學能力。
關鍵詞:生物信息學;教學方法;醫學本科生
中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2017)51-0146-03
生物信息學是20世紀80年代末隨著人類基因組計劃的啟動而興起的一門新的交叉學科[1-2]。它包含了生物信息的獲取、處理、儲存、分發、分析和解釋等在內的所有方面;綜合運用數學、計算機科學和生物學的各種工具,來闡明和理解大量數據所包含的生物學意義。目前,生物信息學在醫學領域中已廣泛應用于基礎醫學、臨床醫學及藥學等多個學科。特別在科學研究工作中,生物信息學的作用逐步顯現,越來越受到重視。近期,精準醫療概念的提出與相應模式的推進,進一步強化了運用生物信息學工具的要求。精準醫療是將臨床信息、患者表型與基因蛋白譜進行整合,從而為患者量身制定精準診斷、預后及治療策略。因此在高通量測序產生數以萬計的龐大組學數據中,只有依托生物信息學技術,才能探尋基因突變、藥物靶向等隱含遺傳學奧秘的精確位點,進而提供可靠的個性化治療方案??梢姡镄畔W是精準醫療的核心內容之一。當前,大多數醫學院校均已開設研究生生物信息學課程,但尚未將生物信息學正式列入本科生培養方案,以選修課形式開設生物信息學課程的院校也極為鮮見。醫學本科生是祖國醫學的未來,是臨床一線最直接的儲備軍,面對飛速發展的生物技術和以幾何級數增長的生物大數據,如果現階段的醫學本科生還不能學會如何利用和解讀這些資源,這將大大阻礙臨床醫學的發展。綜上,一方面醫學領域對生物信息學方面存在旺盛的需求,另一方面大多數院校均未正式開設本科生生物信息學課程,造成生物信息學人才極度緊缺。針對這一現狀,筆者近年來圍繞在研的各項科研課題,選拔學有余力的優秀學生,在學校開展的各項大學生科研能力訓練、創新創業項目支持下,吸收本科生進入實驗室,對醫學類本科生的生物信息學教學實踐方面做了一些嘗試,培養了一些初步掌握生物信息學知識與方法的本科學生。在此對教學過程中的感想和體會做一簡要總結,并對本科生生物信息學的教學模式進行了探討。
一、在醫學本科生中開展生物信息學的教學實踐
(一)尊重學生的教育主體地位,實施因材施教
由于生物信息學涵蓋了計算機科學、統計學、分子生物學和分子遺傳學等諸多學科相關知識,所以一般情況下生物信息學科研實踐的開展要遲于上述各門課程。在開展的過程中,要充分考慮學生的自身條件,進行分組施教。因為不同學生對相關背景知識的掌握不同,會導致他們接受相關教學內容的快慢程度不一樣,因此要針對不同層次的學生開設不同等級的實踐內容。此外,根據學生將來從事的工作類型導致的對生物信息學的需求不同,可有針對性地分成科研組和臨床組。如有些學生將來可能主要從事科研工作,因此希望掌握較多的生物信息學知識,包括各種計算機語言的使用、編程、復雜統計軟件的使用等等,這類學生學習熱情比較高漲。
(二)構建多學科教師組成的教學團隊,實現知識的互補與整合
由于生物信息學是一門新興的交叉學科,需要計算機學、統計學、醫學生物化學、醫學遺傳學等相關學科的共同發展來支撐。此外,生物信息學專業知識較為前沿,而且涉及的醫學研究領域較多。再加上目前生物信息學的專業教師缺少,這就限制了學科的發展。因此,在教學過程中應該合理組建教學團隊,授課教師需要來自不同的專業,了解本專業最新的知識,教師之間相互學習溝通,將不同學科的相關知識整合起來[3],并需持續補充和學習生物信息學前沿知識,在授課內容上還要體現教師自身優勢。這樣不但可以在知識結構上互補,還可以滿足不同專業學生的需求。
(三)圍繞教師在研科研課題和學術會議,追蹤醫學研究前沿
生物信息學是一門快速發展的學科。近年來計算機技術、生物技術以及醫學技術及醫療模式都在快速更新。因此醫學生生物信息學實踐教學不能拘泥于原有教材。在進行基礎和共性的知識教學時要利用教材。而對于前沿的知識,教師一方面要結合在研的各項科研課題引入知識點,另一方面可帶學生參加一些與生物信息學相關的學術會議,讓他們開闊眼界,增長見識,激發科研靈感。
(四)調動學生主觀能動性,激發其學習潛能
由于學生專業背景知識掌握程度差異較大,以及學生自身興趣不同,傳統的大班教學較難達到一致性的教學效果。因此,在教學過程中可以采取不同的分組方式以滿足學生不同的需求。由于現階段生物信息人才非常缺乏,因此在教學過程中,對于個別基礎較強的學生,教師可以有針對性地對他們進行一些更深層次的培養,充分挖掘學生的潛力,利用課余時間,合理安排一些“實戰”性任務,通過實踐鍛煉,提升他們的專業科研素質,為當代生物信息學的發展培養特色人才。如我校2009級臨床專業熊同學、2010級藥學專業本科生熊同學,都對生物信息學興趣非常濃厚,在科研實踐中表現得十分出色,充分利用課余和寒暑假時間,在老師的精心指導下,用perl語言成功編寫出分析組學數據的一系列程序。在研究生面試時,他們扎實的生物信息學功底獲得導師的青睞,并成功讀取/保送了國內知名大學的研究生。
二、醫學本科生生物信息學教學方法、教學模式的探討
(一)PBL教學法在案例教學中的應用
PBL(Problem-BasedLearning)教學法[4],也稱作問題式學習。生物信息學是一門操作性和實驗性很強的學科,要利用互聯網、計算機和各種生物信息學數據處理軟件來解決實際問題。目前,生物信息學已成為生命科學研究領域的重要工具。在實際訓練中應以問題為導向,針對每個知識點盡量從實際的應用案例出發,引導學生自主探究、合作學習、進行交流。注重培養學生的實際操作能力和解決問題的能力,使學生能在解決問題的過程中學會各種技能,如統計方法、計算機語言和軟件的基本使用、編程技巧及數據庫的運用等。隨著生物信息學技術的快速發展,整合不同生物技術產生的數據將有利于人們發現疾病致病相關位點和藥物作用靶點。在本實驗室開展的PBL教學實踐中,我們以代謝性疾病作為主要研究方向,對糖尿病、高膽固醇血癥及肝癌等展開了疾病相關基因/位點的全基因組篩查。
(二)在教學過程中發揮優秀學生的引領作用,以點帶面
由于生物信息學在醫學研究中的重要性逐漸凸現,因此要求參加科研實踐培訓的學生人數逐年增多。而目前生物信息學專業的老師相對缺乏,為了解決這一矛盾,我們在實踐教學和科研中摸索出一種新的方法,即以“導師-學生雙向選擇制”遴選學生進入老師課題組后,以優秀學生為中心,采用以點及面式訓練。與以往的老師帶學生做試驗的傳統模式不同,在培訓中教師除作為指導老師外,還要善于在眾多的學生中發現優秀的人才,并對這些有天分的學生進行精細培養,然后以這些人才為中心點,進行放大,即由一個優秀的學生指導幾個后參加培訓的學生,在這幾個學生中再選出優秀的學生作為下一輪的指導“老師”,這種以點帶面的特色實踐教學模式不但能節約大量教學資源,而且將最大限度地挖掘學生的科研潛力,有利于培養學生的科研創新素質。
(三)以大學生的各類科研訓練、創新創業項目為載體開展教學活動
目前,科技創新已成為發達國家保持持久競爭力的“法寶”。中國早在若干年前就確立了“科技興國”的戰略目標。大學生是祖國的未來,大學生科研創新能力的培養是21世紀高校人才培養的核心內容。國內外眾多高校都開展了多種形式的大學生創新訓練計劃。因此,將生物信息學科研訓練與學校開展的各類科研創新訓練計劃(如大學生“挑戰杯”、“創新學分”或“大學生創新性實驗計劃”等)相結合,將更加有效地利用各種資源,全面鍛煉學生的科研創新能力,例如,文獻的檢索與閱讀,各種組學數據的收集、處理和分析,程序的編寫,實驗設計和操作,科研項目書的撰寫,科研論文的書寫等。
(四)同步開展科技文書的寫作訓練,總結成果保持學生的熱情
疾病的發生發展與特異基因的改變密切相關,鑒定與疾病相關的基因是醫學科研工作的重要內容之一。在科研實踐訓練中,學生利用生物信息學方法,通過分析處理感興趣的數據(如基因組、轉錄組、單核苷酸多態性、全基因組關聯分析等),可挖掘出一些與疾病相關的內在信息,或再通過實驗對分析結果加以驗證。教師可鼓勵學生將這些階段性的成果進行發表,這對學生來說是一種能力上的認可,可以增加學生的科研信心,激發他們的科研熱情和動力。此外還要鼓勵學生積極申請學校乃至全國性的大學生“挑戰杯”等競賽。培養學生的創新和挑戰激情,以便激勵他們在科研之路上能再創新高。如我校2012級本科生王同學,從大學一年級開始就進入實驗室學習生物信息學分析數據,勤奮鉆研,已分別于2013和2014年發表了2篇核心文章,并已成功申請到我校大學生“挑戰杯”項目,在我校大學生作品“挑戰杯”競賽中獲得二等獎。這些成果極大地鼓舞了同學們的科研熱情。
三、本科生生物信息學科研實踐中存在的問題
隨著生物信息學在醫學領域的廣泛應用,越來越多的學生意識到這門學科的重要性,都積極參與實踐練習。而生物信息學實踐離不開計算機這一硬件設備,同時由于生物數據量龐大,這就要求較高的計算機的配置。此外,現階段生物信息學專業教師比較缺乏,在一定程度上也會影響教學實踐的開展。因此,對醫學本科生開展生物信息學實踐訓練尚需相關資源的配套和完善。
四、結語
本文主要探討了對醫學本科生開展生物信息學科研實踐過程中的一些感想和體會,并在多年教學實踐基礎上,總結出一種以科研為核心、學生為主體、訓練項目為載體的科研實訓教學模式。當前雖然一些醫學院校已經開設了生物信息學課程,但是在教學內容、教學方法和教學模式上還有很多不足,尚有待進一步的摸索和改進[5-6]。此外,我們要加大硬件設施的投入,并不斷加強師資隊伍建設,積極參與教學改革,整合各種教學力量,從而提高生物信息學教學質量。
致謝:感謝南昌大學醫學實驗教學中心汪雁老師生前對本科生生物信息學教學方面的貢獻!
參考文獻:
[1]Shachak A,Ophir R,Rubin E.Applying instructional design theories to bioinformatics education in microarray analysis and Primer design workshops[J].Cell Biol Educ,2005,4(3):199-206.
[2]Boyle JA.Bioinformatics in undergraduate education:practical examples[J].Biochem Mol Biol Educ,2004,32(4):236-238.
[3]樊代明.整合醫學縱論[J].醫學爭鳴,2014,5(5):1-13.
[4]祝鴻程,劉浩,王迎偉,等.基礎醫學課程PBL教學應用的新思路[J].基礎醫學與臨床,2011,31(12):1410-1412.
[5]冉景盛,姚啟倫.生物信息學創新教學模式初探[J].生物學通報,2009,44(1):46-48.