高勇 陈建民
【摘 要】 生物学是以实验为基础的学科,科研能力是生物学研究生培养的关键和重点。本文总结了研究生教育中对科研思维,科研素养和习惯,以及科研技能三方面的培养经验,并分析了提高生物学研究生科研能力的方法,从而达到综合培养学生科研能力的目的。
【关键词】 科研能力;科學思维;科研素养与习惯;科研技能;生物学研究生
An Effective Way to Improve the Scientific Research Ability of Biology Graduate Students
GAO Yong, CHEN Jian-Min
(College of Bioscience and Biotechnology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China)
【Abstract】 Biology is a subject based on experiments. The scientific research ability is the key of biology graduate education. In this study, we sum up the cultivation experience of scientific research thinking, experimental skills and scientific literacy and habits in the practice of graduate education and analyze the way to improve their scientific research ability to achieve the purpose of comprehensive training students scientific research ability.
【Key Words】 scientific research ability; scientific research thinking; scientific literacy and habits; scientific research skills; biology graduate students
【中图分类号】 G64.23 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089(2018)07-000-02
研究生教育是高等教育的重要组成部分,是我国高等教育的高端阶段,在促进我国科学研究和技术进步中发挥着重要作用。科研能力是指一个人在其所从事的专业中,以科学的思维和适当的方法,对未知领域进行科学探索的能力,可反映为发现问题、分析问题、解决问题的能力[1-5]。在研究生教育阶段,科研能力是绝大多数以科学实验为主的理工医学科研究生必备的素质,也是这些学科研究生培养的主要内容。在这些以科学实验为主的学科中,生物学或者说生命科学对研究生科研能力的培养更为注重。生物学是自然科学六大基础学科之一,是研究生物的结构、功能、发生和发展的规律,以及生物与周围环境关系的科学[6]。在研究生阶段生物学属于实验性学科,需要通过大量详实的可重复实验来分析阐述自然界中生命的规律,因此在研究生阶段良好的科研能力显得至关重要。
1 科研思维的培养
科研思维指形成并运用于科学认识活动,通过假说的提出、验证和逻辑推理,探索事物发生机制、演变规律和结局的思维过程[7-8]。科研思维的主要要素包含:承认客观世界,大胆假设,实践检验,凝练结论[9-10]。科研思维是做好科学研究的必备能力,研究生科研能力培养的重点是培养学生的科研思维。不同学科对科研思维的要求并不相同,培养研究生科研思维的方式也不尽相同,在生物学研究生培养中科研思维可以通过四个方面进行。
1.1培养研究生实事求是,用数据说话
在研究生阶段,应该让研究生养成:研究中所获得的每一个结论必须通过详实可重复的实验结果和数据,形成证据链来获得。没有实验结果和实验数据就不能妄下结论,养成研究生用数据说话,实事求是的习惯。
1.2培养研究生设立参照,通过比较正确看待问题
实验结果和实验结论都具有相对性,恰当的参照是生物学研究的比较原点,不同的参照会得到不同的实验结论。在研究生阶段培养学生养成正确设立参照的能力,通过与不同的参照进行比较从而获得更加准确的实验结论。
1.3培养研究生具有怀疑的态度
怀疑是科学的一个基本特征,是求知的起点[11],对默认规律的怀疑,对已知结论的怀疑,对未知现象的怀疑都能促使我们思考“这是什么?(What?)”,“怎样发生的?(How?)”,“为什么会这样?(Why?)”。在研究生阶段启发学生养成对自己研究结果和对他人研究结论保有怀疑的态度,能够提高学生的求知欲望。
1.4培养研究生的逻辑思维能力
实验科学需要较高的逻辑思维能力,根据获得的一系列实验结果推导出最接近自然规律的正确结论,这个过程需要逻辑推理和分析;在对下一步研究方向的把握中也需要逻辑思维。研究生阶段通过三年的研究锻炼逐渐培养学生的逻辑思维是提高科研思维的方法。
2 科研素养和习惯的培养
研究生阶段必要的科研素养和较好的科研习惯是完成科学实验获得实验结论的前提,也是提高科研能力的出发点,好的科研素养和习惯在研究中能够起到事半功倍的效果。研究生阶段通过具体的科学实验来培养研究生的科研素养和科研习惯,通过具体实验的反复磨练,大部分研究生能够养成良好的科研习惯。
2.1培养研究生科研中具有严谨的态度
严谨的态度是做好科学研究的前提,对每一个获得的实验结果都一丝不苟的进行整理、分类、汇总和分析才有可能获得更接近自然真实的规律和结论。研究生在科学研究中一旦丢失严谨,那其研究结果的可信度也就无从而谈。
2.2培养研究生科研中细心的习惯
生物学实验往往需要很多繁杂细致的步骤,有些实验试剂加入量以微升计量,有些实验需要做完十多个分实验后才能得知结果。如果研究生在实验中没有细心的习惯,那他的实验结果就会出现各种问题,既影响实验的准确度,也会拖延实验的整體进度。
2.3培养研究生具有勤奋的品质
生物学研究需要不断的进行探索实验,其中大部分实验只能验证研究的方向而不能获得最终结果,为保证最终研究结论的完整性,需要研究生投入足够、有效的科研时间和科研工作量,如果没有勤奋的品质,勤奋不辍的进行实验,也就不可能获得完满的实验结论。
2.4培养研究生遇到困难时具有坚持的品质
生物学研究生三年中主要进行探索性实验,生物学是研究具有生命的材料的学科,实验个体具有差异性和不确定性,实验难度较大,实验中往往出现各种不可预料的问题导致实验反复失败。失败贯穿研究生科学实验的三年时间,如果没有坚韧的品质,在反复遇到实验失败时很容易退缩。
2.5培养研究生具有交流的习惯
任何科学研究不能闭门造车,科学研究尤其注重交流,尽量使自己的研究站在前人的肩膀上,并通过他人的研究获得启发。培养研究生在科学实验中养成交流的习惯,在实验遇到困难时,首先应该想到的是交流来解决困难。
2.6培养研究生思考的习惯
近几年随着网络速食文化的影响,大多数研究生缺乏独立思考的习惯,而思考贯穿整个科研的各个阶段。通过三年的科研锻炼培养学生勇于思考,勤于思考,喜欢思考的习惯也是研究生科研素养和习惯培养的难点和重点。
3 科研技能的培养
科研技能是培养研究生科研能力的着力点,通过具体的科研技能训练可以培养研究生良好的科研素养和习惯,逐渐培养出科研思维,最终提高学生的科研能力。生物学研究生科研技能的培养主要包括四方面内容。
3.1培养研究生建立合理的知识结构
本科阶段课程较多,每门课程的学习时间很短,不可能掌握这门课程的所有内容,在研究生一年级阶段通过再次学习基础课程,弥补知识结构中的缺陷,完善知识结构是顺利进行后续科学实验的基础。研一阶段在学习其他实验技能之余,根据研究方向找出3至4门专业课程,对基础知识再次学习,重新完善自身的知识结构。
3.2培养研究生学会阅读文献
文献阅读在生物学研究中具有极其重要的作用,文献的阅读也贯穿了研究生学习的整个过程。通过阅读文献一是可以了解国内外相关领域的研究进展,避免重复研究;二是可以掌握研究领域的未知问题,进一步探索;三是可以学习他人的研究思路;四是可以学习新方法和新技术。本科阶段学生阅读文献较少,文献阅读的技能几乎没有,因此学会阅读文献也是研究生培养中的必须面对的问题。
3.3培养研究生熟悉研究的方法和技术,正确整理分析实验结果
实验方法和技术是科学研究具体实现阶段,在这个阶段一是要培养学生提前做好实验规划,规划好三年、一年、每个学期、每个月、每周和每天的实验,进入实验室之前想明白要干什么,准备越充分,实验就会越顺利。二是要培养学生在实验前,尤其是进行新实验前尽可能的写清楚实验步骤,做好预实验,通过预实验结果来修正实验方法。三是要培养学生在实验过程中心平气和,不急不躁,仔细观察和思考每个具体的实验结果,根据观察结果不断调整实验进程。四是要培养学生在做完实验后整理好实验记录,实验过程中理想的结果和意外的结果同样重要,要尽快仔细的整理实验结果。新的实验结果一旦得到,要将数据尽快整理成图表,并且将实验的相关信息和参数详细列出。通过上述锻炼可以提高研究生的实验操作能力、动手能力和分析问题的能力。
3.4培养研究生学会表达,会写论文和讲PPT
再好的成果最终都要别人认可,把自己的实验结果和实验结论“推销”出去是每个研究生在毕业之前需要掌握的技能。研究生毕业前需要把三年获得的实验结果和实验结论汇总成学术论文和学术文章,并把主要结果做成PPT,在短时间内介绍给别人,这个过程也需要反复的锻炼和培养。
4 结语
研究生科研能力培养涉及多个方面,贯穿整个研究生学习的三年时间,通过长时间科研技能的锤炼,可以逐渐养成良好的科研素养和科研习惯,最终形成科研思维,从而达到提高研究生科研能力的目的。通过三年培养,大部分生物学研究生都能形成较高的科研能力,为其在今后研究、工作和生活中运用这种科研能力解决问题打下了良好的基础。
参考文献:
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