美国研究型大学本科生科研中的师生合作及启示*

2016-04-12 09:22
山东高等教育 2016年4期
关键词:研究型科研项目本科生

杨 洁

(浙江师范大学 教师教育学院,浙江 金华 321004)

本科生科研作为美国研究型大学中本科生教育的重要组成部分,建构了一个学生与教师合作的学习体系,使研究寓于教学过程之中,改变了美国之前长期存在的教学与科研分道扬镳导致大学教学质量下滑的问题。本科生科研从科学领域发展起来,科学在本质上是需要合作的。[1]美国本科生研究理事会(The Council On Undergraduate Research) 曾这样界说本科生科研:本科生科研是在某一学科范围内,师生在合作过程中通过实践或练习的方式对新知识的发现与创新。[2]美国著名学者汉吉姆教授认为,本科生科研是学生与导师互相合作中发现问题、分析问题并运用不同研究方式进行科学探索的过程。由此可见,师生共同合作是本科生完成科研的基本保证,本文从美国研究型大学重视本科生科研的历史出发,详细介绍本科生科研中的师生合作过程及当今所面临的挑战,进而对我国大学中本科生科研中师生合作提出一些建议。

一、美国研究型大学重视本科生科研中的师生合作

美国研究型大学重视本科生科研工作,早在1969年,麻省理工学院就已开展并成为美国大学中最早开设全校性本科生科研的项目,即“本科生研究机会计划”(Undergraduate Research Opportunity Program,UROP)。在本科生科研制度化过程中,麻省理工学院宣称本科生应从师生合作中获益,并且成为被学术共同体所承认的成员。该计划与随后加州理工学院创办的“暑期本科生科研奖学金计划”(Summer Undergraduate Research Fellowships,SURE)均产生了巨大影响,远远地超过了建立者最初的设想,并一度成为美国其他高校争相模仿的对象。1978年,一批化学家倡议创立了一个全国性的本科生科研组织机构——本科生科研理事会(The Council on Undergraduate Research,CUR),其使命是支持和提升高水准的本科生师生合作研究。该组织指出,研究型大学科研中的师生合作将会更好的服务于本科生教育,它可以为教师专业发展提供路径并有助于学院的整体提升。[1]20世纪80年代早期,美国国家科学基金会创立的“本科生科研经验计划”(Research Experience for Undergraduates Program,REU)对学生参与教师科研提供支持。“本科生科研经验计划”采取助学金的方式资助学生参与到国家科学基金会所支持的各种形式“RUC site”项目中去。每个“RUC site”由10名左右学生组成,学生来自申请学院的科研项目中。每名学生都会在师长的指导下进行科研,同样教师也会获得相应的津贴补助。[3]通过该计划,国家科学基金会提升了美国高校中本科生参与科研的积极性,并减轻了高校本科生参与科研的经济压力。在1987年,卡耐基基金会出版了博耶的《美国本科生经验》报告,其中揭示了研究型大学中本科生科研并没有得到应有的重视。因而,在随后的《学术的反思》中,博耶打破了传统意义上教学和科研的争论,用许多创新的方式定义了成为一名学者的真正意义。博耶继续建议应在顶尖的研究型大学中加强本科生科研,并且州政府应推动研究型大学进行本科生教育改革,使越来越多的本科生与教师在科研方面合作,共同促进美国高等教育发展。1989年,在美国科学基金会资助下建立了在自然科学、数学、工程和技术领域的“万花筒计划”(Project Kaleidoscope,PKAL),更多强调在理科领域进行科研是师生面对面交流合作的结果,在共享中体会科学的真正价值。

1998年,博耶本科教育委员会出版了著名报告——《重构本科教育:美国研究型大学的发展蓝图》。报告中提到,研究型大学中的本科生教育应重新强调一个多世纪以前杜威的观点:学习是基于导师指导下的发现而不是简单的知识的传递。研究基础上的学习模式的本质在于教师和学生可以互相学习,教学相长。博耶委员会成员Bruce Alberts提出“无意的思想碰撞”对教师的继续发展是十分有必要的,有了学生的加入可能会打破教师的智力瓶颈而起到“润滑”的作用。学生参与到教师的科研中也会产生思想的碰撞。报告共提出十项建议来对本科生教育进行改革,目的是加强研究型大学对本科生科研的重视。其中建议一提到,确立以研究为基础的学习模式,学生向指导教师学习,改变了之前教师只是传授知识,而现在是通过指导使学生自己发现知识,在师生合作的过程中自由地探索知识。学生应成为科研过程中积极的组成部分,每门本科生课程应该提供一个机会使学生了解到发现知识的方法。建议二指出,本科生应从大一开始学习研究,学生逐渐变成科研团队中的一员参与导师的科研项目。大学里设立习明纳,由有经验的教师主持并指导,讨论那些可以激起学生灵感提升学生智慧,使学生可以在师生合作中探究的主题。建议三还指出,在大学中学生和教师应尽早建立起师生的指导关系,使教师能更好地了解学生的发展,学生充分地享受研究带来的乐趣,在师生互动过程中促进彼此成长。[4]

在本科生科研不断发展过程中,不但改变了之前研究型大学本科生教学和科研分道扬镳的局面,而且通过师生合作科研使教师和学生得到了全面提升,从而进一步促进研究型大学的整体发展。对于学生来说,本科生研究经验将会带动学生对科学探索和研究的热情。研究型大学提供给学生在各领域接触到最前沿知识的机会,从而丰富自身的知识储备。科研经历可以帮助学生发展批判性思维,解决多元问题的能力,拥有质疑的精神和对创新的渴望。这些都将是学生今后立足社会的财富。教师在科研中获益也得益于与学生互动过程中的自我提升。相互合作有利于双方教学相长,扬长避短。教师从指导本科生上科研中学到了宝贵的技能,把其应用到实际教学中,以真实的场景和第一手资料更加完整地向学生展现而不仅是简单地在课堂讲授。经常指导本科生的教师在与富有智慧和充满活力的学生亲密接触中,教师的气质、自信和满足感都将得到提升。蓬勃发展的本科生科研项目给研究型大学带来了极大的荣誉感与自豪感。成功的本科生研究者变成了大学最好的广告,并吸引着更多优秀的本科生参与到科研之中。基于国家政策不断倾斜以及本科生科研对学生、教师和学院带来的实际益处,促使研究型大学不断重视本科生科研,同时也促进了大学自身的发展。

二、 研究型大学加强本科生科研中师生合作的一般模式

师生合作既是教师与学生建立起的一种关系,同样也是关系背后的一种过程,既是教师对学生的指导,又是学生在不断反馈下的创新。美国研究型大学师生科研合作的类型根据师生参与的形式不同,可以分为两大类型:一是学生以学徒的身份参与到教师已有的科研项目中,并在其担当研究助理的角色。例如,加州大学伯克利分校“本科生科研学徒计划”(The Undergraduate Research Apprentice Program,URAP) 就提供给伯克利的本科生加入到教师先进的科研项目中去,和教师一起科研,并不断强化自己感兴趣的知识与技能。二是学生提出自己的科研方案,通过学校提供的资助完成科研项目。[5]例如,伯克利的校长本科生研究奖学金计划(President’s Undergraduate Fellowship, PUP)就是此合作类型。校长本科生研究奖学金计划由校长出资给本科生提供自己创新的科研项目,学生不用参与到教师已有的科研中去,更注重发挥本科生自身的兴趣爱好,教师根据学生的科研内容给出相应的指导。所以,无论学生是参与到教师已有的科研项目中去,还是自己提出科研方案,在其过程中,师生合作是必不可少的。总结本科生科研师生合作中的一般模式可以分为以下几个阶段:

(一)师生合作的第一阶段:起步阶段

这个阶段教师处在主导地位,需发挥主动地位。教师会选拔合适的学生参与到教师的科研项目中去,同时对学生申请的条件提出了要求,每个项目所要求的学生的能力是不同的。许多导师的研究项目是跨学科的,特别是社会科学和人文学科,所以学生要找到和自己能力和兴趣相匹配的项目。为了确保科研的有效性,一般对学生的专业、投入的时间量和平均学分绩点(GPA)等都有严格的规定。例如,加州大学伯克利大学要求学生需要每周至少投入3到6小时,甚至更多。除了一些其他条件符合外,申请项目的学生要求GPA 至少在2.8以上。如果学生被多个项目所接受,但最终参加的只能是一个,并保证自己可以坚持到学期末。当学生通过面试被选拔之后,学生需要和导师协商签订一份学习合同,建立研究的计划,讨论研究的内容。通过严格的申请,准备,到最终确定参加科研的人选,体现了伯克利对学术的严谨,师生参与的双向选择性,在日后的科研生活中,教师和学生在和谐的氛围下完成科研任务。[6]或者学生在教师指导下开展独立的原创性研究,则需要学生寻求一个合格的指导教师,双方就学生自己的科研方案达成共识,教师同样会陈述工作的细节、背景和项目要达到的预期目标。在这个阶段,师生之间逐渐建立起信任,教师对学生会提出要求和期望。

(二)师生合作第二阶段:培养阶段

指导教师会给学生提供一些早期的项目计划,同时为参与科研的学生设立既清晰又灵活的目标。这些目标可以包括完成一定的独立任务,每周投入科研最小工作量,最低研究任务量(一学期或一学年),定期的和最后的汇报展示等。有些自然科学相关的学科,整个科研的过程大部分会在实验室中完成,这就需要导师首先指导学生了解新环境,在学生开始使用精密复杂仪器之前,需要导师给予学生全部的实验室安全教育,从而使学生在接下来的科研过程中可以养成良好的科研习惯。[7]师生相互进行大量自由的信息交换和平等的对话。学生确定在科研项目中所需要的知识、方法和经验。教师给予建议指导,并确定相对应的研究方法,以及使学生了解科研的真正价值和其中所附有的伦理道德。鼓励学生独立思考研究项目,营造一种比较开放的研究氛围。当导师帮助学生培养思维技巧和一些研究经验时,双方都从中获得提升和帮助。[7]因为师生会分享大量的经验,所以更多个人经历和情感的共鸣会在这个阶段建立。

(三)师生合作第三阶段:角色转换阶段

学生开始有了较大的自由逐渐减少教师的指导,学生把课本里学到的知识应用到处理新的实际问题,自主地进行项目并尝试新的解决问题的方法,开始在实践中理解研究者的角色,这与他们平时在教室里直接听教师传授截然不同。这种理解是非常重要的,它可能是一个重要的转折点,决定了学生是否继续这个科研项目。学生应该在工作中变成一个有智慧的搭档,在导师的实验室里逐渐掌握知识的主动权。学生参与到科研和平时的讨论中,学生学会了问问题和与他人交流意见。学生逐渐在科研过程中变得自信从而提升了自己的能力。这个过程也培养了学生的好奇心。学生对自己的科研任务深入钻研,从中也培养出对知识的探索精神。[7]在这个阶段,教师主要是监督者的角色,项目的目标设定和决定权交予学生,教师及时给予学生反馈。教师要关注到学生的进步,和每个学生进行交谈并可以灵活运用不同的策略对待每个学生。学生可以改变现有的计划,提出额外的实验要求,或者解释实验的结果和数据。学生已经变成了科研项目的合作者,并从中获得足够的自信。

(四)师生合作第四阶段:独立阶段

学生工作起来更加自由,指导教师尊重学生所做的决定并依靠学生最终完成科研项目。[8]通常在科研的最后阶段,需要学生至少上交一份科研报告或成果来总结整个科研的过程。例如,威斯康辛大学奥斯哥斯校区的“本科生合作研究计划”, 项目提供给学生一个有意义研究经历,在研究过程中学生是主要推动者,教师是指导者。学院均提供给学生3000元资助和550元的生活补助供整个研究八周(每周40小时)使用。薪酬将会分期付给,在上交令人满意的中期和期末报告后付,学生才能拿到。在上交的报告中必须有一页是教师的此次科研感想,回顾教师指导学生的经历,学生在进行科研过程中的能力,以及教师是如何指导学生的。[9]通过上交的报告,既可以看到学生的科研成果又能感受教师的良苦用心,教师指导本科生科研远远超出了仅仅完成科研任务的层面。一个成功的科研不一定会有个普遍意义上认为的成功的结果,而是更加注重在科研中的学习过程。学生学习如何做学问,导师传授经验和教训。 通过学术合作而形成的师生关系将会一直持续,即使学生完成了任务或得到了学位,最终会发展成为友好的伙伴关系。

三、本科生科研师生合作中所存在的问题

虽然通过师生合作,本科生科研取得了一定的成绩,教师在与学生的互动中提升了自我,学生在教师的指导下激发出了热情。但在合作过程中仍存在着一些需要改进的问题。

(一)教师的工作负担问题

教师在进行本科生科研过程中面临着诸如工作压力沉重,奖励机制缺乏,基金有限和时间紧迫的挑战。大多数本科生参与科研是没有经验的,教师需要从入门级教起,这会导致教师大量的额外付出。本科生有调查显示,教师的时间是非常紧迫的,因为教授通常每周工作50小时,几乎所有的时间都处在教学中,为本科生服务研究就变得十分困难。[10]教师几乎没有空余时间致力于研究,因为教师还要发表学术成果,毕竟在升职和评比中,学术成果是最有回报的。考虑到教师时间和工作负担最终变成了一方得益而另一方损失的游戏,大量的时间用来教学,导致没有时间进行研究。在研究型大学的教师应该是参与研究时间最多,发表论文和出席学术会议最多的人。然而,事实是教师并不能有充沛的时间指导学生进行师生合作科研。另外,并不是所有的教师愿意花费时间和本科生在实验室,一些教师担心和本科生联合在研究项目上可能阻碍他们的效率,所以他们可能不想在实验室训练和指导本科生上花费时间。因为有许多学院为了强调创新精神给学生提供自由的学术氛围,教师被期待参与到由学生发起的“独立”科研中。教师要在教学任务之外和学生一起工作,并且需要了解大量学生感兴趣但或许不在教师研究领域范围之内的资料和文献。因为对教师的种种要求,师生合作起来对双方都是挑战,和本科生一起科研时间紧迫,并且要求学员的支持,教师认可,和其他人员支持才能确保成功。即使教师有和学生一起进行研究的愿望,如果教师缺少足够的支持也比较困难。科研需要大量的时间,学生的科研项目可能对教师本来的研究领域并没有多大的帮助,最终也没有显著的科研成果。[11]所以教师的效率和时间的平衡在本科生科研中变成了一个主要的考虑因素。

(二)本科生科研机会缺少问题

虽然本科生参与科研在美国研究型大学已经十分普遍,但除了像麻省理工大学这样的研究型大学可以满足所有想科研的学生都有机会进入研究领域,而一般的研究型大学都会对本科生进行严格地选择,只有优秀学生和荣誉学生才有机会获得科研的机会。学生如果各科成绩或平均绩点低于要求水平,或者在指导教师面前缺乏自信也将很难得到机会。指导一个本科生花费的时间,特别是当学生没有研究技能和经验时,许多教师通过减少活动在超量进行研究和指导,教师用同样的时间指导研究生会得到更大的收获,从而使教师更愿意和优秀本科生在一起工作,所以会对学生的资质等一系列条件进行限制,以获得最优秀的学生与其合作。但最优秀的学生不一定是最合适这个项目的参与者,他们的优秀品质也不一定会在科研过程中得到完全体现。不同的科研项目需要本科生的特质不同,一些硬性的条件会把许多适合的学生拒之门外,从而使本科生科研机会的缺乏。此外,不同学科的本科生参与科研的比例也不尽相同。有关实验领域的学科参与科研的人数要大大多于人文和社会领域。在博耶有关本科生科研的一项调查中显示:在实验领域学科中,有62%的学校可以保证一半以上的学生参与科研,而在人文领域学科中,仅有21%学校能使这些学科领域的参与科研人数达到50%。[12]可见,本科生科研机会的缺少除了对本科生自身条件的要求,还有学科特点的局限性。所以,教师和学院需要给本科生更多的机会,带领本科生走入科研,塑造其科研的品质,培养后起之秀。

四、本科生科研师生合作对我国的启示

(一)扩大大学开设本科生科研项目的数量

我国的高校特别是“985工程”“211工程”这种类型的重点大学对本科生科研越来越重视,研究型大学里进行本科生科研计划已不再是难事。但事实上,与美国的研究型大学相比较,我国本科生科研起步晚,起点低,只注重知识层面的传授,而对本科生和教师的科研实践则比较缺乏。大多数的本科生只是处在接受理论层面的意识,本科生实际参与到科研项目中的机会还是不多,没有给本科生独立的科研发展机会和空间,所以学生的创新能力自然会受到限制,造成本科生仅有空洞的理论外壳而缺少具体的实践经历。而我国科研项目开展较成熟的大多是国内顶尖的研究型大学,譬如清华大学的“学生研究训练计划”(SRT)、浙江大学的“大学生科研训练计划”(SRTP)和中国科技大学的“本科生研究计划”(URP)等,其他的研究型大学本科生科研的普及程度仍然较低。《博耶报告三年后》指出,在参与调查的一百所美国研究型大学中,将近有60%的学校全面开展了本科生科研计划。特别是麻省理工大学在大学结业时,80%的学生均参加过至少一次的科研项目。[12]而对比我国2002年的调查中仅有7.9%的本科生参与到科研项目中。[13]开展较为出色的复旦大学,每年能够获得“复旦大学本科生学业资助计划”(FDUROP)资格的学生大约300人,仅仅占每个年级本科生人数的10%左右。[14]所以,在大学层面,需要我国更多的研究型大学甚至其他大学加大本科生科研计划的覆盖率,让更多的本科生和教师可以参与到科研中。

(二)丰富本科生科研计划的多样性

美国研究型大学中关于本科生科研类型多样,有学生参与到教师已有的科研项目中的教师主导型科研,也有学生根据自身的喜好单独申请的学生主导型科研。有以学期为单位的科研计划,比如休斯顿大学的学者计划(The University Scholars Program),也有学生利用暑假的科研计划,譬如纽约州立大学的暑期科研计划(Summer Research Program),这样有利于学生根据自身情况灵活安排科研。还有美国根据学生的特殊情况设立的科研项目,比如针对顶尖优秀学生设立的“荣誉计划”项目以及像加州大学伯克利分校的“迈克耐尔学者计划”(McNair Scholars Program)就是专门为一些家庭贫穷的学生给予科研资助。我国也有研究型大学开展了一些暑期“小学期”效仿美国的暑期科研计划,但往往缺乏系统的组织,多数流于形式,并没有达到真正的科研目的。同时,我国大学里科研形式较为单一化,一部分是与课程相结合的实验课,比如在清华大学开展的“实验室科研探究”。还有则是一些科学竞赛或讲座,这些活动师生参与较少,而且不能系统全面地促进本科生科研的提高。综上所述,我国应借鉴美国提供给本科生类型多样的科研计划,使学生和教师均有机会和时间参与到各式各样的科研计划中去,给不同程度的学生予以鼓励和支持。毕竟我国研究型大学在校本科生众多,单一的科研活动根本无法满足学生的需要,学生在不同兴趣、爱好、特长、理想均有不同的输出要求,这更加促使大学需要开发更多科研计划的形式和种类来满足学生的要求,而不是千篇一律地让本科生只能参与到指导教师的科研计划中去,况且大多数是只有助手身份,帮助教师完成一些简单任务,并没有对科学研究有实质的贡献。

(三)增强本科生科研的奖励制度

我国本科生科研往往与最优秀学生连在一起,亦或是一些自然科学领域才会涉及,而对一些人文社会学科的学生觉得本科生和科研还很遥远,所以导致了我国本科生科研的不发达。本科生参与科研,一部分学生是真正希望在自己的领域有一点建树,投身到科研中去探索发现未知的奥秘。但也不能否认也有些学生只是仅凭一时兴起,并不能从头到尾完整参与其中,往往是虎头蛇尾。更加之,本科生参与科研是自愿为之,如遇到课业负担加重或在科研过程中遇到困难,很多人就会选择退出。同样对于教师也一样,真正进行科研的教师愿意把更多的精力投入到研究生的指导中,而本科生由于自身经验不足和知识储备缺乏等,会使教师指导起本科生来更是难上加难。所以这会使教师参与本科生科研的热情减退,指导兴趣降低。国内有项对三所普通高校的调查结果表明,过半的学生表示并没有得到教师实质的指导帮助。[15]而在美国多所高校均有对师生参与到本科生科研的政策倾斜,大多都是给予实质的奖励。譬如在加州大学伯克利分校学生如果本科生成功加入科研计划中去会相应给予学分数支持和物质奖励,而教师对本科生科研进行指导也会成为日后业绩考核的重要衡量指标。由于对教师和学生都给予了一定的鼓励,所以会激励更多的师生投入到科研中去,使本科生科研不断发展。我国研究型大学也需要采取一定措施激励本科生和教师更多投入到科研中,形成一种奖励机制并运行在整个科研过程中,把学生参与科研转化成学分或奖学金,并最终以成果展示,鼓励有识之士加入到科研的大家庭。同时,更应该给予教师更多的支持,使奖励与监督并存,把本科生科研的指导成为教师日常考核标准的一部分,并促进教师的晋升。

参考文献:

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