基于本科生科研能力培养的教学方法初探

摘 要：科研能力培养在本科生教学过程中十分重要，是大学教学过程中的基本任务之一。目前高等教育中常用的科研能力训练模式主要有科研创新项目、科研平台、本科生导师制等，不同方式各有优点，但都无法达成对多数学生进行科研能力的普适培养，而通过开设专门的科研能力训练课程，既可以将科研能力的培养真正意义地付诸课堂教学中，又可以使多数学生得到更有针对性的训练，这是一种值得尝试的科研能力普适培养的教学方法。

关键词：科研能力；本科生；独立设课；教学方法

作者简介：于洪斌，东北师范大学环境学院副教授。（吉林 长春 130117）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2018）32-0120-02

一、本科生科研能力培养概述

习近平总书记在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话，明确指出“实现建成社会主义现代化强国的伟大目标……我们必须具有强大的科技实力和创新能力”。科技的发展离不开广大科技工作者的努力，而受过高等教育的大学生正是高级科研人员的重要后备力量。因此，本科生的创新素质教育，尤其是科研能力培养对于国家科技实力的可持续发展至关重要。科研能力培养是本科生教学过程中的重要环节，也是提高学生综合素质的重要途径。

我国的本科生科研训练起步较晚，[1，2]始于1989 年举办的“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品大赛，而后1995年清华大学提出了“学生科研训练”项目，1998年浙江大学推行“学生科研训练计划”以及1999 年中国科技大学试点“大学生研究计划”。随后，国内众多高校开始尝试本科生科研能力训练。经过二十多年的发展，取得了一些成绩，但也暴露了一些问题，比如学生参与热情不高，软、硬件资源欠缺，科研机会不足，实践实验性课程多以基本技能培训为主等。目前，各高校本科生科研能力培养模式主要包括设立科研创新项目[3]、依托科研平台[4]、基于教师科研项目（研究学徒）[5]和本科生导师制[6]等。科创项目是培养学生科研能力的有效方法，但参与的机会过少。如甘肃农业大学2005年至2015年平均每年参与大学生科研训练计划的人数仅136人。[3]高效科研平台资源充足，但并不是所有学校所有专业都具有完备的科研平台，尤其对于非研究性综合大学来说，这种资源更为匮乏。而基于教师科研项目的培养模式，同样存在只能惠及少数学生的不足。近年来，我国越来越多的高校开始推行本科生导师制，但从实践来看，多数是对学生生活、课业学习等方面的指导而未能很好地发挥其应有作用。

二、基于本科生科研能力培养的教学方法

1.课程选择。顺利开展一项比较完整的科学研究活动通常需要扎實的理论知识基础和充沛的时间作为前提。因此，该门科研能力训练课宜开设在大学三年级下学期。此时，本科生相关专业课程已经完成部分学习，同时学生通过基础课程的训练已经具备了基本的实验工作能力，是提高创新能力的最佳时机。另外，该课程开设在大四毕业论文之前，对完成毕业论文而言，可以起到很好的前期训练作用，使学生在进行毕业论文的研究时，对科研过程不再陌生，从而促进毕业论文的高质量完成。开设课程的门类宜选取应用性强的课程，要求在大三年级上学期必须完成理论课学习，为科研实践课程做铺垫。

2.教学内容设计。教学内容以课题研究形式开展，但在有限的时间内（一学期）完成一项比较完整的科研活动实际上难度非常大。所以，课题难度不宜设置过高。同时，宜以研究周期短、条件参数变化多的课题为研究对象。教学内容可分六步完成，分别为兴趣引导选题、文献检索分析、设计实验开题、开展实验研究、结果分析与论文撰写、结题答辩。主体教学内容安排在20教学周内，每周4学时完成（需要学生利用业余时间配合），具体安排如下：

（1）兴趣引导选题。兴趣引导是促进学生进行科研锻炼的最好动力来源，通过兴趣引导，激发学生的求知欲，从而提高主动参与科研的热情。选题应结合理论教学部分，在大三年级上学期期末完成，教师需要结合研究热点，以理论学习无法感知的新奇现象或技术等吸引学生的研究兴趣，比如光学显微镜对于大学生来说并不陌生（高中阶段应该都有接触），可以看清放大几百倍的物体，例如一根头发；而可以看清放大几万倍的扫描电子显微镜很多同学没有接触过，结合纳米级扫描电子显微镜实物图片，可以极大地激发学生的探索热情。

（2）文献检索分析（第1～2周）。检索阅读文献是科研能力训练的重要组成部分，且该部分通常需要花费较多时间。因此，要督促学生围绕选题，及时查阅大量文献。但由于本科生其他课程学习压力较大，课余时间有限，很难保证文献的充分查阅。所以，建议文献检索部分利用大三寒假时间配合完成。

（3）设计实验开题（第3～4周）。通过文献检索，在任课教师的指导下，学生完成开题报告的撰写以及基本实验方案的设计，教师要根据个人的科研经验进行指导，给出必要的修改意见，以确保实验方案可行。

（4）开展实验研究（第5～16周）。学生进行独立的实验研究前，先熟悉和学习新接触的实验设备和操作规程，准备正式开展研究工作。研究过程中，指导教师全程指导，随时与学生探讨遇到的问题，但学生需要独立做出判断，并通过查阅文献和实验来验证所执行方案的有效性，或探索更有效的解决方法。

（5）结果分析与论文撰写（第17～19周）。完成12周的实验研究，从中筛选有效数据进行整理，通过开题文献阅读和针对研究工作中所遇问题进行的二次文献查阅，对所得数据进行分析，并形成研究论文。论文格式可以参考学校对毕业论文的格式要求或者参考专业内认可的高水平期刊格式要求来限定。

（6）结题答辩（第20周）。组织学生进行结题答辩，答辩程序可参考毕业论文规定，适当降低要求。答辩评委应由至少三名该研究方向教师组成。

3.评价与考核方法。科研能力训练课程不是传统的大学本科验证性实验，其研究结果没有固定的标准答案，甚至没有对与错，所以课程考核不能用“答案准确与否”来评价，而要向评价“能力大小”转变。通过科研能力训练课程，可以考察学生的分析问题、研究问题的能力，也包括科学研究所必需的写作能力。评价方法分为实验设计与开题30分，实验研究过程30分、课程论文撰写与答辩40分。开题与答辩环节的评价标准可以参照学校对本科毕业论文的规定，并适当放宽要求。实验研究过程的评价，主要依据学生做实验时对所遇到问题的分析和解决能力，科研态度以及实验操作规范性等来评价。

三、对本科生科研能力培养的反思

科研能力训练课程需要依据理论课、教师资源和其他硬件资源选择性开设，不同课程可以带给学生不同的研究方向体验，开阔学生的研究视野，有利于后续研究生学习阶段的衔接。该课程对科研能力的训练强度可能不及科创项目、研究学徒等形式，但这是普适教育，就如同理论课教学中的基础课一样。不是像科创项目那样培育具有发展潜力的科研精英，而是让多数学生具备基本的科研能力。

作为一门培养本科生科研能力的基础课程，对科研成果的创新性应适当放宽要求，而重在能力培养的过程。通过课程训练和学习，使学生了解科研思维模式，熟悉科学研究过程，在此基础上，强化学生分析问题、解决问题的能力，为继续考研深造或毕业工作奠定科研能力基础，从而为以后的快速成长提供一个稳固的支点。

参考文献：

[1] 郑小秋.地方高校本科生参与科研的现实分析及展望[J].教育观察，2018，（5）：11-14.

[2] 罗恒，陈建平，班建民，等.地方高校本科生科研能力培养研究——基于重点实验室的方法[J].山东社会科学，2015，（S2）：302-304.

[3] 苏军虎，缑晶毅.草业科学专业本科生科研能力培养途径探索[J].草原与草坪，2015，（4）：106-118.

[4] 姚伟，段真珍，涂万富.基于高校科研平台的本科生科研创新能力提升研究[J].安徽农业科学，2016，（15）：274-275.

[5] 冉春秋，崔玉波，董玉瑛.基于教师科研项目的本科生创新能力培养体系研究[J].黑龙江教育，2016，（4）：75-76.

[6] 张远索，崔娜，董恒年.基于导师制的本科生科研能力培养模式研究[J].西部素质教育，2016，（9）：1-2.

责任编辑 陈 莉