研究生与本科生组合培养模式在仪器分析科研实验中的探索

梁胜，邝阳芳，陈述，黄昊文，龙云飞，刘狄

(湖南科技大学 a.教育学院;b.化学化工学院，湖南 湘潭 411201)



研究生与本科生组合培养模式在仪器分析科研实验中的探索

梁胜a，邝阳芳b，陈述b，黄昊文b，龙云飞b，刘狄b

(湖南科技大学 a.教育学院;b.化学化工学院，湖南 湘潭 411201)

一种高效优质的旨在提高普通高等学校培养化学类专业两个层次(研究生与本科生)学生实践探究和科研创新能力成效的新教育模式——“研究生与本科生组合式培养”，在湖南科技大学化学化工学院化学系分析化学团队试行并获得成功。结合当前高等教育的改革方向和社会对人才培养的要求，该模式在教育改革创新层面对科研综合能力培养方面具有重大的作用和意义。此外，基于其精简的结构，推广该模式具有可行性。

教育模式；组合培养；科研；意义

“理论源于实践”，对于化学这一以实验为基础的学科，这句话更是不二箴言。在这一领域，大多数的理论都是从实验中被发现并归纳而来，而理论的真理性考究更离不开其在不断发展的实验中得以检验[1]。基于此理念，我国大多数的高校在化学类本科专业的课程设置上已制定了较为全面的实验课程计划。这些计划无疑对本科生实验能力的培养起到了很好的作用，但是对有志愿走上科研道路并想在更高层次上深造的学生来说，各高校制定的培养方案和在实际教学中的具体执行方式还亟待积极的完善与创新[2]。在积极调动学生参与科研的兴趣的基础上，行之有效的培养模式不仅能使大学生科研能力的培养落到实处，甚至能让培养目标事半功倍地实现。

化学实验技术的现代化、新型仪器的开发与使用是人类学习和探索化学世界的基本工具和重要途径，定量分析实验可以检测物质中各组分的含量，结构分析实验可以确定物质的结构特征，而这些都越来越离不开现代化的仪器分析实验。也就是说，仪器分析实验在化学学科中扮演着至关重要的基础和桥梁的作用[3]。让大学生参与到仪器分析的科学研究中来，对学生科研思维的建构、严谨治学态度的培养等都有重大的意义。

另一方面，就目前情况看，录入分析化学专业的硕士研究生已初步具备较丰富的实验经验和扎实全面的化学专业知识，对仪器的使用操作能熟练掌握，并且大多表现出严谨的治学态度，在实验操作的规范上能做到科学务实和严格要求自己。确定研究方向和课题后，研究生在导师指导下通过阅读大量与课题相关的中、英文献期刊，对科研实验和科技论文写作已逐渐形成一些自己的见解。不足的是，由于科学研究经验相对不足，研究生在对课题方向的整体把握上表现不佳，独立探究能力欠缺，创新思维不够活跃，在这种情况下，课题难以拓宽，实验进展缓慢，成果产出滞后。为充分发挥研究生科研能力的优势，并使其不足之处和面临的难题得以弥补与解决，我院分析课题组在仪器分析实验中实施了“本/硕生组合式培养”。

1　本科生和研究生组合培养模式的基本框架

第一，导师对研究生的培训。首先，在确认研究方向和课题之前，研究生在导师和“师兄”“师姐”的指导下，对实验室的研究方向、科学及安全操作规范和器材药品的分列进行全面的了解和学习。与导师商榷后，研究生在一年级选择与课题相关的专业课程深造，习得高等、前沿的分析化学理论知识。在课余时间，研习课题组已发表期刊文献，阅读老师推荐的科技论文，并在进度报告会上学习相关研究经验，总结阅读心得。在此基础上，在进行课题探究之前，研究生的仪器分析实验的基本功已扎稳。

第二，研究生对本科生的培训。允许已确定研究课题或方向的研究生自行在理工科类学院招募有科研兴趣的本科生，研究生自己推荐的优秀学生优先考虑，同时研究生导师也在校内本科生中招募科研爱好者参与到仪器分析实验中来。参与报名的本科生需要参加各自所选择的导师安排的基础知识考核，通过研究生与导师的筛选与双向选择，为每个参与该培养模式的研究生分配1～3名本科生组建科研小组。研究生作为团队带头人负责小组内本科生相关知识的引导学习与实验室各仪器设备操作的教学并管理与协调组内分工协作。各实验室会定期举行科研小组的学习及工作进展的分享和报告会议，导师予以点评和指导，同时设立合理的奖励机制，成果团队共享，调动每个小组成员的积极性。

2　培养模式在实践中的成功

在学校的支持和资助下，该培养模式近年在我校化学化工学院一直被各硕士研究生导师践行和完善，并取得了可观的成绩。

第一，本科生层面。采用本科生和研究生组合培养模式的实验室，学习与科研氛围浓厚，课题研究进展快，本科生实验动手能力与科学素养的培养成效显著，成立的科研小组在各种大学生科技学术创新竞赛中斩获多数奖项。而且，参与到该培养模式中的本科生，由于能将所学理论知识与实际实验操作结合，知识体系可进一步系统化，在研究生入学考试中往往能够取得优于一般本科生的成绩，尤其在注重考察实践能力的复试中表现出极为出众的竞争力。如参加我院分析课题组科研项目的2015届本科毕业生的6名学生全部考研并成功被各高校录取为硕士研究生，其中有2人以优异的成绩被湖南大学分析化学专业录取。另外，该模式下培养的学生，具有扎实的实验技能和较为丰富的科研经验，又具有良好的团队协作能力，甚至有的学生已有成果发表于分析化学领域权威学术期刊，迈入研究生阶段后，进入角色快，广泛得到导师们的认可和好评。

第二，研究生层面。研究生通过指导本科生实验探究和专业知识学习，本身的专业知识、科研思维和实验技能得到巩固、梳理和提升，综合素质进一步增强。在团队组织与工作协调过程中研究生得到了更好的锻炼，独立拓展探究与领导分析能力增强。与此同时，通过团队的协作，研究生的课题进展也比之前要快许多，科研成果产出效率也明显提高。本课题组平均每一位研究生在毕业前能发表2～3篇SCI收录论文，获得1～2项科技发明专利，这种模式下培养出来的硕士毕业生科研实力拔尖，又具有较强的团队领导与合作能力以及科技论文写作能力，基本都达到博士研究生学习和工作的能力要求。我院分析化学课题组2015届硕士毕业生中有2位分别被南开大学和天津大学化学化工学院录取为博士研究生，2016届也有2位硕士毕业生分别被南开大学和华南理工大学录取。

3　组合培养模式的优势分析

基于硬件设施和导师资源的有限性，我国大多数高校在培养化学化工类专业学生方面，虽保证了相关基础实验的训练，但在培养学生具有实验探究能力和科学研究能力方面止步于少量的相关课堂授课，有机会进入科研实验室获得这方面能力提升的本科生寥寥可数。而在该组合培养模式下提升本硕生实验技能和科学素养，充分利用了可调动和利用的人力资源、仪器及实验耗材资源，在这方面实现了资源利用最优化和效率最大化，每个研究生导师的教育容量都能够得到极大提升。在这种组合培养、小型团队的模式背景下，原本繁重的管理和教育任务也被精简，各导师能将更多时间投入到科研工作之中。我国许多高校在本科生的培养计划中没有开设科技论文写作课程，但科技论文的写作能力是化工学化工类专业学生综合素质的一个重要组成部分[4]。由于在平时的研究过程中会要求本科生阅读一定量的相关科技期刊文章，并进行论文写作格式的学习与练习，参与实验室科研成果论文的写作。组合培养模式下的本科生，在做毕业设计时，基本上能独立完整地完成论文写作，一般不需要导师在论文格式上作纠正和在内容上给很多修改建议。此组合培养模式采用的是通告征募和研究生联络“种子成员”的方式选取本科生培养对象，以学生意向为主要组织动机，因此进入科研小组的本科生都是以积极的态度和饱满的热情投入到科研技能学习和应用中。这些学生大多对学科研究有浓厚的兴趣，有主动学习的觉悟和良好习惯，且在人际交往和团队合作方面表现出优于其他学生的积极性和能力。各小组一经成立，组内能快速形成良好的互学互助的融洽氛围，便于导师的教育和管理工作顺利进行，只有在学生积极学习和探索的前提下，教育目的和培养目标才能切实高效的实现。采用这样的培养模式，改变了想进入实验室学习和参与科研的学生多而科研教育容量小的旧况，满足了大多数有科研志向的学生提升自己的心愿。它培养了更多的科研“种子选手”，既增强了我院本科毕业生的社会竞争力和综合能力与素质，更是为国家科研软实力的发展添砖加瓦，这是贴合我国“科教兴国”战略的培养模式。

4　对高校教育改革和培养实践型人才的意义

美国著名的实用主义哲学家、教育家和心理学家约翰·杜威说过：“学生要学习的最难的课程就是实践课，假如他学不好这门课，再多的书本知识也补偿不了。”杜威的“在做中学”的实用主义教育指出，要学会一种知识或一项技能，最好的方法，甚至唯一的方法就是去做，去亲自体验。当前科学技术竞争已在国际竞争中扮演着举足轻重的角色，其实质即是人才的竞争，而适应社会需求的人才的培养正是教育的社会目的。在如今急需创新型、实践型人才的社会背景之下，培养学生的动手能力、实验探究能力和创新意识成为了当今教育改革的重要部分[5]。据考察，大多数高校都结合自身实际情况实施了各自颇具特色的改革策略，我校化学化工学院采用该种培养模式也是对这一改革浪潮的积极回应和开拓。这一培养模式虽是我院结合学院实际情况的特色创新，但它结构清晰、易于执行的特点也决定了它具有广泛的适用性。高校只有不断创新更优更高效的人才培养模式，适应社会发展的潮流，培养更多的务实能干的科学工作者，为科技创新源源不断注入血液，提供强有力的后备支撑，教育才能成功地为社会和经济发展服务。

5　结语

教育的目的是把受教育者培养成为能满足社会需要的人。大多数大学生从高校毕业后都直接进入社会成为各行各业工作岗位上的专业型人才。高校毕业生的实践创新能力直接关系到整个社会的国际竞争力。在教育改革全盘逐步推进的今天，高校的教育模式只有不断在创新中求发展，因地制宜，开发和实施如本文所介绍的“研究生与本科生组合培养”等优质高效的培养模式，人才培养的数量和质量才能与时俱进，教育先行的意义才能得以充分体现[6]。

[1] 陈述,龙云飞.本科生与研究生仪器分析实验能力的培养[J].当代教育理论与实践,2011(3):54-55.

[2] 陈立妙.高校化学实验教学模式的创新研究[J].重庆与世界：学术版,2012(10):72-74.

[3] 崔连义.仪器分析实验教学改革之实践[J].实验室研究与探索,2011(2):189-192.

[4] 龙云飞,陈述,岳明.论大学生参与科学研究对能力培养的作用[J].当代教育理论与实践,2011(3):165-167.

[5] 韦斯林.科学探究中的微型化学实验研究[D].桂林：广西师范大学,2004.

[6] 邬志辉.教育先行的决策效益研究[J].教育发展研究,1997(8):5-10.

(责任校对王小飞)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.07.024

20160105

国家自然科学基金(21275047)；国家级化学特色专业资助(TS1Z078)

梁胜(1993-)，男，湖南益阳人，硕士生,主要从事光谱化学分析与化学学科教学研究。

G640

A

1674-5884(2016)07-0072-03