基于科研与教学相结合的创新人才培养模式研究

郭明辉 王 勇

(东北林业大学材料科学与工程学院,哈尔滨 150040)

创新是一个国家兴旺发达的不竭动力,而创新的实现需要大量创新人才的实践。因此,创新人才的培养是我国各级各类教育部门和学校以及整个社会的重要任务,尤其是我国高等院校更是承载着重要责任和历史使命。

一、我国高校创新人才培养模式存在的问题

在创新人才培养方面,虽然近年来我国高校进行过大量探索,但是大学生创新精神、创新能力培养的效果普遍不尽如人意。高校创新人才培养模式存在着教育理念不能及时更新、教学模式相对落后、教学质量和人才标准的评价体系不够科学、没有形成鼓励学生发挥个性和大胆创新的良好的环境氛围、尤其是教学与科研的结合不紧密等问题,严重制约着创新人才的培养。高校人才培养模式存在的这些问题导致很多大学生接受知识的能力强,研究创造的能力差;掌握书本知识的能力强,解决实际问题的能力差;抽象思维的能力强,综合运用知识的能力差;数据推导的能力强,语言、文字等表达能力差。因此,研究和探索出高效、科学、切实可行的创新教育模式,为我国快速培养“高品质、厚基础、强能力、宽适应”的创新人才,已经成为当前高校教育教学改革和高等教育可持续发展面临的一个现实而又迫切需要解决的问题[1]。

二、基于科研与教学相结合构建创新人才培养模式的必要性

面对知识经济的挑战,高等学校的教育功能正在从注重传播知识、单纯强调教学职能,转向强调教书育人和培养全面发展的基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、富有创新精神的人才。教育思想的转变,必然要求教学依托于科学研究,在科学研究中开展教学,做到教学出题、科研求解,以科研支持教学改革,教学与科研互动,教学与科研“相长”,并建立适合于学科发展的、基于科研与教学相结合的创新人才培养模式。

基于科研与教学相结合构建创新人才培养模式,有利于充分发挥高等学校的智力资源优势和科研优势,有利于学生参与科学研究的新教育平台的建设,从而全面推进创新人才的培养。学术科研活动的内在功能和要求对人才培养的积极作用是多方面的:一方面,科研活动是一种智力、心力和劳力相综合的艰苦的劳动,需要从事者具有独特的创造思维能力、坚韧不拔的毅力、敢于探索的勇气、实事求是的治学态度、深入细致的调查研究精神[2];另一方面,本科生参与科研活动,可以更多地了解和感受科学研究的全过程,加深对现有知识的理解、扩大知识面、建立合理的知识结构,有利于创新意识、创新思维、创新能力和团结协作能力的培养。

三、基于科研与教学相结合构建创新人才培养模式的对策

(一)基于科研与教学相结合建设创新型教师团队

高等教育改革的深化,需要一支科研、教学能力兼具的高素质的教师队伍。科研对教师自身知识领域的开拓和学术水平的提高具有十分重要的作用,科研能力与教学能力相结合对教师很好地完成自己的职责具有重要的意义。因此,一方面,高校教师应当转变教育观念,要在传统的继承性教育理念基础上树立起加强创新教育的新理念;要改变单一的教育教学模式和学历教育观念,确立创新教育观和整体化知识教育观,以及注重从创新思维和创新能力的角度衡量教育教学质量的评价观;要把科学研究引入到教学过程中,让学生多接触学科前沿、多了解本学科国内外的发展现状和趋势,鼓励学生提出与众不同的、甚至与书本不同的新思想和新见解;要注重学生个性的发展,加强创新思维的锻炼。

另一方面,高校应重视师资队伍科技创新能力和水平、创新意识和素质的培养和提高,因为这直接决定着教师培养创新人才的实际能力。实践证明,要培养学生的科研和创新能力,首先需要教师本身具有较高的研究水平和创新意识。优秀的教师首先应该是出色的研究者,教师只有通过科研才能真正理解本学科教材的内在联系,把握住本学科的发展趋势,深刻领悟与之相关的教学内容;才能及时吸收本学科最新的科研成果,并用其不断充实和更新教学内容;才能适时地把学生引入学科领域和科研前沿,并根据自己的科研经验指导学生选择课题、寻找突破口、搜集资料、撰写研究报告等,指导学生在科研实践中受锻炼、长才智、出成果;才能在科研指导中不断激发学生的创新欲望,借助科研、实验等手段帮助学生形成创新意识和创新能力,从而实现从传统型教育到创新型教育的重大突破[3]。

(二)组织科研与教学相结合的创新性教学内容

1.科研项目教学化

学科的发展要求高校教师在承担教学任务的同时,还要承担科研项目的研究工作。所谓科研项目教学化,就是在知识、理论和技能的教学过程中运用科学研究的方法和形式;就是在教学过程中引入科研活动,通过布置科研课题,引导学生在开展科研活动的过程中掌握课程教学内容,使学生在获得知识的同时,能力和素质也得到锻炼和提高。

科研项目教学化通常有2种类型。

一类是由本科生承担研究助理的工作。例如,在“本科生助研计划”中,学生根据自己的兴趣加入教师的研究小组,接受教师一对一的科研指导,在教师承担的科研项目中开展文献查询、外文资料翻译、比较研究、论文撰写等研究性学习活动;或者就科研项目的某一相关知识内容进行调研、综合分析,最后撰写调研报告或论文。通常,学生完成研究后要提交论文,阐明研究成果和收获,然后经过审核通过可获得一定的学分。这将有利于提高学生的知识综合运用能力以及分析和解决问题的能力。

另一类是由本科生自主设立研究项目,如“本科生创新性实验项目”等。高校应鼓励和资助优秀本科生自主提出原创性的科研项目,并独立开展科学研究。例如,东北林业大学实施《本科生创新性实验项目遴选及管理办法》3年来,已有532项本科生创新性实验项目进行了申报;而且经过相关专家组严格、细致的综合评议,其中有20项被评审为国家级大学生创新性实验项目、160项被评审为校级大学生创新性实验项目。同时,学校每年都定期组织专家召开本科生创新性实验项目的中期检查汇报会议和结题验收会议。在项目结题时,每个项目负责人都要进行课题总结,提交项目报告以及相关的论文、设计、专利和支撑材料;要进行汇报答辩,并接受学校组织的专家评审。经过专家组验收合格的项目,教务处实践教学管理科会为其颁发成果鉴定证书;其项目组成员可以根据项目申报时专家认定的学分当量,申请2～4个创新学分,并可用创新学分替代选修课学分。

通过科研项目教学化推行研究性学习方式和个性化的创新人才培养模式,可以使学生在本科阶段就得到创新性科学研究的锻炼,培养科学研究能力和创新兴趣;可以为学生提供开展科学研究和发明创造的锻炼机会,改变实践教学环节薄弱、本科生动手能力不强的现状,从而提高高等教育所培养人才的整体素质。有鉴于此,笔者建议,除了学校支持的本科生创新性实验校级项目之外,学校还应制定相应的配套政策,鼓励各学院资助一批达到遴选标准的大学生创新实验项目。

2.教学内容科研化

随着科学技术的迅速发展以及知识更新的频繁,作为学生知识学习的主要来源之一,教材内容的更新不能及时反映专业研究的最新进展。这就要求教师在教学过程中应当积极地、有选择地把科学研究的最新成果及时引进课堂教学,以保持教学内容的前沿性和时代性,从而开拓学生的思维,增强创新意识。通过教学内容的科研化,可以使教学与科研、理论与实践紧密地结合起来,使学生真正感受到理论教学内容在科学研究工作中的重要作用,从而增强课程教学的科研活力,激发学生的科研能力,培养学生的科学研究意识和创新能力[4]。

以东北林业大学“木材学”课程教学为例,在课程教学过程中,不定期地邀请资深教授为学生开设专门的学术讲座,如李坚教授开设的“生物质复合材料”讲座、刘一星教授开设的“木材显微技术进展”讲座、王逢瑚教授开设的“木材流变学研究进展”讲座等都在学生中引起了很好的反响。通过举办一系列的学术讲座和活动,如科普报告会、专题讲座、科技论坛、科学家见面会、研讨会等,不仅可以丰富教学内容,向学生提供大量的学术信息,使学生的专业知识进一步系统化、视野得到开阔;还可以使学生更多地了解学科专业科学研究的前沿,从而大大激发学生进行科研探索的欲望以及开展课外学术研究的浓厚兴趣。

与此同时,为了更好地激发学生的学习兴趣,培养他们分析问题和解决问题的能力,教师在课程内容的安排上,要将科研项目精心而巧妙地引入教学过程。首先,科研项目引入课程教学,本质上不是为了完成项目,而是为了辅助教学,是以科研项目的需要带动学生专业理论知识的学习。所以在课程教学过程中,科研项目不能代替课堂教学,不能喧宾夺主。其次,科研项目的选择要讲究科学性,特别是科研项目内容的引入方式要合理、力度要恰当。一方面,科研项目所需的理论知识要能够覆盖课程的教学内容。否则,如果科研项目所要求的知识不能完整地覆盖课程内容或偏离课程内容,那么就会失去引入科研项目的教学作用。另一方面,科研项目的难度要适中。科研项目太过简单,学生感到乏味,没有兴趣;科研项目的难度太大,不仅会超出课程教学的要求范围,还将打击学生掌握专业知识的信心和积极性,从而产生消极的影响。因此,教师要认真研究课程的教学内容和教学目标,在深入分析的基础上,结合学生实际的能力水平,精心选择合适的科研项目。

例如,“木材学”课程教学中关于木材的环境学特性部分,教学内容对木材的视觉特性着重介绍了木材表面视觉物理量、视觉心理量、视觉环境学特性的研究进展,其中对木材表面视觉物理量只介绍了颜色和光泽度的定量表征,而缺少纹理的定量表征。这导致在分析木材视觉心理感受和视觉环境学品质时,不能同时考虑纹理对他们的影响,由此不可避免地造成所得结果不够完整和准确。为此,任课教师选择把“木材表面视觉物理量与视觉心理量的关系”科研项目引入课程教学。该科研项目要求学生以小组为单位自行设计实验,进行试材的选取、木材材色的定量测量与计算、木材表面光泽度的测量和视觉心理量的选取和测验。该科研项目的研究内容可以完全覆盖课程的教学内容,且难度适中,所以学生的兴趣很大。

(三)拓展科研与教学相结合的创新型实践基地

依托实践教学引导学生进行科研工作。实践教学环节不但能提高学生对知识的掌握程度以及知识的融会贯通程度,而且能够锻炼学生的手、脑配合能力,提高学生参与实践的主观能动性,培养学生从事科研工作的能力和进行创造性劳动的技能。因此,学校应适当增加实验课程,尤其是要增加探索性实验课程的比例;要扩大实验室对学生的开放程度,为学生提供动手实践的平台。例如,有条件的学校可通过建立创新实验室的方式,为学生开展科技活动提供专门的实验基地,以提高实践教学的效果。与此同时,学校应加强与校外企事业单位的合作,拓展科研实践基地。例如,可以借鉴斯坦福大学将硅谷作为本科生实习、实践基地和创业基地的做法,加强科研与教学相结合的创新型实习基地的建设,强化本科生的实践教学环节,从而切实提高大学生理论与实践相结合的能力以及创新、创业能力,为本科生未来的就业、创业或从事科学研究工作奠定坚实的基础。

(四)完善科研与教学相结合的创新性评价体系

通过完善科研与教学相结合的创新性人才评价体系,发挥制度的引导和激励作用,可以帮助学生培养创新思维和创新能力,引导学生主动参与和开展科研活动。因此,构建定量和定性相结合的科学的学生综合素质评价体系,一方面,要改进教学评价制度,采取多种评价形式和手段相结合的评价方法,如学生自评、学生互评、小组评价、教师评价等形式,以及笔试、口试、开卷、闭卷、实验、设计、调查等手段,从而促进学生开放性个性的形成和创新意识、竞争意识的培养。在对学生进行评价时,要以学生掌握的基础知识以及具备的实践能力、创新能力、分析和解决问题的能力、动手能力等为综合考评的因素,从而引导学生构建合理的知识结构和宽厚的理论基础,使其具备超强的实践能力、创新能力和适应能力。即便是对科研项目研究失败的学生,若其能找出失败的原因和解决问题的方法,也应同样给与高分评价。另一方面,必须建立宽严适度、机制灵活的学籍管理制度,改革刚性的学年制,逐步建立具有较强弹性的学分制,使学生能够自主选课、自主安排学习进度,从而减轻学生繁重的课业负担,调动学生从事科研工作的积极性,为学生创造一个宽松的环境,使其有更多的时间和精力开展课外学术研究和科技创新活动。

(五)搭建科研与教学相结合的创新性交流平台

目前,我国大学生的科研活动以各种赛事为主,如全国大学生“挑战杯”大赛、数学建模大赛等。这些赛事在一定程度上存在重结果、轻过程的现象,从而导致学生的科研成果以及开展科技创新活动的经验缺乏沟通交流的平台,在全国范围内的交流不够充分。为此,借鉴国外的经验,一方面可以出版专门的学术期刊,或在学校原有的学术期刊上开辟学生科研成果专栏,如高校学报可以开辟诸如“学子论坛”类的栏目;另一方面可以设立高校研究与学术日,举办论文报告会或学生研究成果的宣讲和展览等活动,学生可以提交自己撰写的研究报告,汇报自己的研究成果,相互交流学术研究的经验和体会,从而激发学生参与科研活动的兴趣[5-6]。(项目来源:国家级精品课程“木材学”课程建设项目。)

[1]史为恒.当代大学生创新能力培养刍议[J].宿州学院学报,2006,21(3):91-92.

[2]王慧琴.坚持科研与教学相结合努力提高本科生教学质量[J].西安建筑科技大学学报:社会科学版,2006,25(2):79-82.

[3]周志平,尹丽娟,王升,等.科研、创新型教师培养模式的研究与实践[J].石家庄学院学报,2006,8(2):93-98.

[4]金永君,张晓兰,任常愚.高校教学必须与科研相结合[J].高教研究,2007(2):18-19.

[5]吴援明.促进科研与教学和谐发展 提高本科人才培养质量[J].电子科技大学学报:社科版,2005(7):27-29.

[6]黄德宽.创新人才培养需要制度保障[J].中国高等教育,2006(20):14-16.