李翔宇 陈荣
摘要:大学生创新性实验计划项目有助于提高大学生的科技创新和实践动手能力,论文从项目选题、成员组成、实施过程等方面简要阐述指导大学生创新性实验计划的一些体会,并对如何更好地完成大学生创新性实验计划提出一些建议。
关键词:大学生创新性实验;科技创新;培养
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)30-0279-02
一、大学生创新性实验计划项目目的
提高大学生科技创新能力和实践动手能力一直是高等教育教学改革的重要组成部分,为此,教育部2007年在全国范围内组织实施了国家大学生创新性实验计划。为了配合国家大学生创新性实验计划,各省教育厅、高等院校相继推出了省级大学生创新性实验计划项目和校级大学生创新性实验计划项目,并针对获得国家级大学生创新性实验项目的团队进行相关配套经费支持。大学生创新性实验计划项目[1]通过在校大学生自愿组队,针对实验教学和实践教学中感兴趣的问题提出项目申请,并指定一名或多名指导老师。项目申请书要体现项目的综合性、创新性和设计性,明确项目具体的研究内容、技术路线、实施方案及可行性分析等环节。通过大学生创新性实验计划项目可以增强学生的主观能动性,提高学生发现问题、解决问题以及协调沟通的能力,有利于挖掘学生的科技创新能力和实践能力[2]。
二、大学生创新性实验计划项目指导中的体会
大学生创新性实验计划项目是本科生自愿组队并在指导老师的协助下完成项目申报书填写、开题答辩、中期检查和结题验收等环节,在此过程中团队成员通过资料调研、理论分析、数值模拟、实验设计及实施、数据处理、撰写项目研究报告等过程的齐心协力,提高团队之间的协作沟通能力、自主创新能力和团队合作意识。大学生创新性实验计划项目的实施有助于提高学生创新和实践能力,有助于促进高校探索创新性人才培养的新模式,推动本科教学改革。作为大学生创新性实验计划的指导教师,先后指导了校级大学生创新性实验项目“拐角效应爆炸零门实验研究”和省级大学生创新性实验项目“横向效应增强型侵彻体毁伤效果研究”。在指导创新实验计划实施过程有一些体会如下。
1.选题明确且具有可行性。實验计划的选题要求目标明确、思路新颖且具有创新性和探索性。学生要对项目研究方案及技术路线进行充分的可行性分析论证,能够自主设计、自主完成,并在计划实施过程中不断调整、优化。以湖南省级大学生创新性实验计划“横向效应增强型侵彻体毁伤效果研究”为例,横向效应增强型侵彻体是最近提出的一种无需装填炸药和引信的新型弹药,其相关问题的研究具有前沿性和探索性;作者所在的教研室一个重要的研究方向是高效毁伤战斗部技术,在横向效应增强型侵彻体方面有一定的研究基础,并具有完成典型实验的硬件设施,项目从选题、技术路线、实验设计及其验证等方面具有完成项目的条件,是可行的。
2.团队协调合作。团队成员组成是完成创新性实验计划项目的关键环节,直接决定项目的研究方案是否可行,因此本着自愿报名、择优录取的原则,选择对科学研究、科学探索兴趣浓厚,并具有很好实践动手能力的大学生参加。根据这样的要求,指导的两个项目的课题组成员均由四名本科三年级学生组成,四名学生特长鲜明、分工明确、各司其职。一名学生成绩突出并具有良好的组织沟通能力,一名学生具有较强的实验动手能力,一名学生具有很好的理论基础,一名学生具有很好的编程能力。从这四位学生中选出一名组织沟通能力强的学生作为组长。根据项目的研究内容和研究方法,将计划分为理论分析、数值模拟和实验研究,课题组成员在导师的指导下分工明确、各司其职。项目研究过程中涉及的实验方案、实验流程、数据处理和实验报告等相关工作全部由团队成员自主完成,最后由导师审阅修改。
3.实施过程合理高效。大学生创新性实验计划项目历时一年,为了更好地完成计划内容,实施过程中还需要注意以下几个阶段。导师指导阶段:组织课题组成员调研文献,完成文献的归类和整理,撰写文献综述报告。项目进展过程中,针对项目的实验计划撰写实验进展报告和阶段总结报告,并记录好研究过程中遇到的问题、实验的收获和感想。导师指导阶段贯穿项目的整个过程。
实验计划实施:一个实验项目的研究包括理论分析、数值模拟、实验设计、方案实施、验证实验、结果分析与处理等过程,因此要求团队成员需要具备一定的理论分析能力,能够掌握常用的诸如Office、Autocad、SolidWorks等办公软件和Ansys、Fluent等数值模拟软件,具备一定的实验动手能力、组织协调能力以及良好的语言描述能力。研究过程中,针对各成员的特长与工作能力,分配相应的工作任务。同时,注重团队配合意识,集中突破整体阶段性任务。项目开展过程中,成员都要按时按量地完成各自负责的理论分析、数值模拟或实验设计等任务,并在理论分析、数值模拟和实验设计三者之间相互沟通、相互佐证,确保实验设计及实施方案是合理可行的,通过成员间的精诚合作一定程度地丰富了个人综合技能,提高了队员的综合素质。
整理成果和撰写项目研究报告:团队成员根据项目实施方案进行了相应的验证实验,对实验结果进行分析处理之后,撰写实验报告和项目结题验收报告,结题验收报告中应给项目实施过程中成员分工、研究内容完成情况、项目创新性成果等环节进行总结分析。在指导老师的帮助下,制作汇报课件、组织团队成员或者邀请其他老师或同学讨论交流,对整个实验项目进行集中讨论分析,总结经验和不足,提出解决方案。同时,积极整理实验结果,以专利、论文或参加诸如“挑战杯”等竞赛形式呈现科研成果。作者所指导的学生以大学生创新性实验计划为主要内容,授权实用新型专利1个,发表学术论文2篇,充分体现了学生通过创新性实验计划项目的锻炼后,科技创新能力和实践动手能力大大提升。
三、大学生创新性实验计划项目指导中的建议
基于大学生创新性实验项目指导经验,提出两个方面的建议。
1.建立良好沟通习惯是实验计划顺利开展的基础。首先,指导老师和本科生团队应建立良好的交流沟通机制,老师和学生之间建立平等、和谐、融洽的关系,这样才能提高学生发现问题、提出问题以及解决问题的主观能动性。指导老师应及时把握项目研究进展、了解项目研究过程遇到的难题,要与学生经常沟通讨论,确保项目按照计划顺利进行。其次,指导老师应多多鼓励学生,充分肯定学生的创新性思维和成果,使学生能够感觉到自己的想法得到认可,进一步提升学生完成该项目的自信心。最后,指导老师应成为学生朋友,理解学生,针对学生在科研、日常生活中遇到的问题进行心理疏导,从思想上放下包袱,以良好心态迎接学习和生活。
2.充分发挥本学科的学科优势是实验计划顺利完成的有效保障。为了培养大学生的科研创新能力和实践动手能力,创新性实验项目必须与科研项目密切相关,特别是国家自然科学基金类注重科技创新能力的项目。从我指导的两个大学生创新性实验项目看,一个来源于国家自然科学基金项目,一个来源于武器装备探索项目,应积极组织学生参加到科研项目研究过程中,并组织学生参加与本科专业、项目研究方向有关的学术讲座和学术交流,开拓学生思维、知识与视野。另外,组织本学科的高年级研究生和项目成员结成互帮小组,制定详细的传帮带计划。在研究生的带领下,学习规范的实验技能操作,让本科生亲身体会科研学术气氛,培养动手能力和科研的思维。
四、结束语
大学生创新性实验计划是教育部为推动创新型人才培养工作的一项重要改革举措。在项目实施过程中,项目选题要目标明确,技术路线和研究方案可行;课题组成员要分工明确、各司其职,通过成员间合作,培养学生的专业综合能力和团结协作精神;分阶段分层次总结研究成果。通过大学生创新性实验计划的实施,使大学生理论结合实际,培养了学生的创新能力,有利于进一步深化中国高等教育教学改革。
参考文献:
[1]高等教育改革和科学管理模式研究课题组.中国特色高等教育管理模式大学生创新性实验专题访研——力行创新学会做事[J].管理观察,2010,(20):70-72
[2]杨威.依托科技竞赛和创新性实验计划培养大学生科技创新能力的研究[J].思想政治教育研究,2010,26(4):114-115.