科研实践与课堂教学有机结合提高大学生创新能力

王景涛 刘咏

摘要：大学生科研能力的培养与提升，对增强其创新精神具有特殊的意义。鼓励大学生根据自身兴趣爱好和知识积累进入实验室，将课堂教学内容融入到科研实践之中，使得两者相互促进，相得益彰。这不仅对提升学生的创造性思维能力和解决实际问题的能力具有重要作用，还对提高高校人才质量、促进高等教育的发展及增强国家创新创业能力有更为深远的意义。

关键词：大学生;创新能力;课堂教学;科研实践

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）40-0161-02

众所周知，当今世界已经进入全球经济一体化的时代。整个社会的发展越来越依赖科技，知识的竞争成为了世界各国综合国力竞争的一部分。而“科技创新，关键在人才”，关键在于富有独立创新意识和自主创新能力的人。这无疑对能够培养高素质、创新型人才的高等学校提出了更高的要求。因此，培养高素质的创新型人才不仅是时代赋予高校的神圣使命，也是目前高校学生工作的一个重要课题。所谓创新型人才，不但应具有扎实的理论基础，而且还应兼备一定的科学素养和科研创新能力。然而，传统的高校课堂教学非常重视理论知识的讲授，但在科研创新能力和方式培养上的投入和重视程度较低。综上可见，科研实践作为培养学生的重要手段和载体，有着理论课不可替代的重要作用。如果可以充分利用课堂及实验室的学—研相结合的优势，将理论知识传授与创新能力培养和提升有机结合，将会成为一种有效的培养创新人才的途径与方式。笔者结合本人教学的实际情况并借鉴其他高校工作者的经验，在课堂理论教学与科研结合方面，逐步探索并形成了一些认识，具体总结为以下几个方面。

一、在课堂教学中培养大学生对科研创新的兴趣

课堂教学作为大学生获取知识的主阵地，对开发和培养学生的创新意识发挥着重要的作用。将科学研究融入教学过程，以科研促进教学，不仅是提高本科专业教学质量，也是培养社会所需人才的一个重要途径。“兴趣是最好的老师”，营造浓厚的学习兴趣是创造性思维和创造活动的内驱力，很多科学家、发明家大都是先对所研究的问题有了浓厚的兴趣，随之深入思考与探索，最终有了创新性的发现与成果。教有法而无定法，以化学化工类等理工科专业的大学生为例，教师在课堂上讲解科学理论定律时，可以给他们介绍发现者在相关探索过程中的故事，在此过程中学生们将体会到知识和想法产生的历程和美妙之处，进而他们将会自发地产生学习动力，产生创新意识。其次，尤其是专业课和前沿课，教师通过回顾自己从事科研的点滴故事与感悟，可有效地唤起大学生对科研创新的向往与追逐，使其对科学研究有一个感性的认识。也可以谈谈在从事教师工作后进一步寻找新的课题、新的研究方向继续做科学研究的探索过程，使学生感受到科研的魅力，在潜移默化中坚定投身科研的决心。另一方面，专业基础课和选修课程的授课老师，在讲授理论课程的过程中，可将生产生活中的实例穿插其中，将理论指导生产的原理及效果展现给广大学生，尤其是理论进步对生产发展的巨大作用，以此让学生直观地认识到知识的力量和重要性，从而激发和开拓学生的创造性思维。

二、利用创新实验培养大学生的科研能力

近年来，相关职能部门和各高校鼓励和资助大学生积极参与科学研究，其中大学生创新性训练计划项目已成为“高等学校本科教学质量与改革工程”的有效载体和模块之一。它也是一项综合性的课外教学活动，其实质是以学生为主体，以学生自主选题、自主研究为基础，在导师指导下，独立完成一个从无到有的全新的研究方案设计的探索和实施过程，并将研究成果进行归纳总结，加工整理为科研论文。在这一过程中，老师安排学生在课余时间了解领域前沿或进入实验室，利用各种资源条件，有步骤地进行创新实验的研究。在创新实践中，大学生要经历一个大胆假设和小心求证的过程，能够锻炼他们的数据流的处理能力、动手实践能力和分析问题及判断选择的能力。发现问题是创新的起点，但是由于知识水平和实际动手能力的缺乏，学生自身在创新性实验项目上往往“找不到问题”，因此，指导老师应及时地检查了解项目进展，通过交流讨论发现项目实施中存在的问题，并给予指导和帮助，达到事半功倍的效果。另外，在进行探索实验的过程中，指导老师引导学生关注科研前沿，给学生介绍一些国内外相关度和关注度比较高的学术期刊杂志，并就实验中遇到的问题，鼓励学生自己查阅文献，根据已报导实验方案尝试找出解决问题的方法。在此过程中导师的专业素养、科研态度及做事方法对学生将产生直接的引导效应，甚至将长期影响学生的科研活动及其创新能力。由此可见，教师本身的研究习惯及能力将对所指导大学生的习惯和能力产生直接影响和示范效应。因此，高校应把培养教师的创新意识作为一项重要工作，引导教师爱岗敬业，及时有效地将最新的科研成果及前沿动态融入到大学生创新实验和实践活动中。在此过程中可采取多种形式，结合翻转课堂的教学特点特征，有效灵活地将大学生的科研兴趣与科研素养深入其内心，将科研创新与动手实践变为一种自发自觉的习惯。这将会对其今后的科研之路与创新历程产生积极深远的影响。

三、利用开放实验室培养大学生的科研实践素质

大学阶段是学生系统学习基础和专业知识的关键阶段，他们已经积累了一定的基础知识并具备了一些动手研究的能力，此时通过安排他们进入实验室参加课题，并组建研究小组，进行自主创新的实践活动。在此过程中，教授他们实验设备的使用方法与先进的技术，深入了解科学前沿与动态，从而有助于他们理解基础知识，掌握理论知识，激发创新意识与原动力。大多数情况下，实验室都是创新的温床和舞台，催化产生创新成果，可以说实验室是沟通理论知识和科研实践的一座桥梁。相应的，学校应开展各种科研活动并开放实验室，营造积极活跃的科研氛围，鼓励大学生将理论知识运用于实践，在实践中深化对学科专业的认识。有效借助开放实验活动，帮助学生将所学知识全面理解掌握，并提高其动手实践和创新设计的能力，进而不断提升其对问题的剖析和分解能力，以及制定策略解决问题，最终产生创新成果。曾有一位本科生在大二时进入笔者所在实验室进行科研活动，通过课题介绍、查阅文献、形成思路、设计方案、实验测试、数据整理、论文撰写这一系统训练，该学生对科研产生了浓厚的兴趣。在此基础上，其动手能力、科研自信心及团队意识都得到了很大提高，大三时其主动招募三名本科生成立了一个研究团队，设计新型水处理分离装置，取得了良好效果，并申请了专利。考研面试时该生以其丰富的科研实践经验打动了专家，顺利获得继续深造的机会，目前其在新的课题领域已取得了阶段性成果。可见，利用开放实验室培养大学生的科研实践素养是一条非常有效的途径，对本科生能力培养和提升有着重要影响。开放实验室在具体运作的过程中，应坚持以学生为主、教师引导的管理模式。在实验中，指导教师应及时跟进实验，了解实验现象及学生们遇到的问题与困难，然后采用启发模式，引导他们分析和解决问题，以此既巩固了他们所学的专业知识，又培养了他们理论联系实际的能力。在此过程中将形成发现问题—查找知识—解决问题的渐进模式，此外他们会发现自己知识储备不够并自发地学习，充实知识并完善知识结构与深度。这种学以致用的方式可使大学生深刻认识到知识的重要性，进而转化为一种自发学习的动力。在创新实践中，指导教师应重点关注学生突破性思维能力和辩证思维能力，帮助他们走出传统思维模式，以发散性的思维来分析问题与解决问题。此外，指导教师应培养学生结合所学基础知识与显在信息资源，通过文献查阅和分析，抽提方案的创新性和特色，把握好方案的可行性并对结果进行预测;完成实验部分后，应指导他们进行数据分析、作图与讨论，得出结论并撰写结题报告;最后通过参加专业课题汇报，讲解项目实施与完成情况以及自己在这个过程中的收获与感悟。经过这样一个完整的科研创新训练，项目组每一位成员都将对如何进行科学研究、如何创新有系统的理解和体会，从而有效地帮助他们树立创新精神，形成创新意识并提升其创新实践能力，最终为其进入社会或者从事科学研究打好基础。对大学生进行创新精神和创新能力的培养，成为时代赋予高校教育尤其是研究型高校义不容辞的责任和义务。将课堂教学与科研实践有机结合起来培养具有创新型和应用型人才，人才培养是一个不断探索、不断总结、不断分析和完善的过程，在这方面国外一些高校已经积累了一定的经验，希望广大专业人士提出更多宝贵的意见并进行有益的探索。

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