浅谈本科生科研能力的培养与实践

吕书锋 姜爱峰

【摘要】本科生的科研能力是衡量和评估普通本科高校教育教学水平的一个重要指标。高校教师应提早将具有一定科研潜质或对科研感兴趣的本科学生带入科研活动中，适当让其参与到前沿科学问题的研究中，一方面使其尽早熟悉科学研究的工作方法，另一方面引导其建立对科研的浓厚兴趣，培养具有一定科研素质的优秀本科毕业生。本文将从科研工作的一般方法和角度出发，以工程力学专业的教学实践为例，浅谈普通本科高校本科生科研能力的开发与培养策略。

【关键词】本科生  科研素质  兴趣  参与课题

【基金项目】内蒙古工业大学高等教育教学改革项目（项目编号2020234，2019233）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）45-0070-02

一、引言

随着我国进入全面建设中国特色社会主义现代化强国的战略阶段，国家对新时代的高等教育提出了更高的要求，如双一流建设、新工科建设等，迫切需要培养出具有创新精神和实践能力的创新型人才[1，2]。本科教育的主要目的就是使学生能够系统的掌握本学科、本专业所必需的基本理论、知识和技能，从而能够从事本专业的实际工作与科研工作。

一直以来，本科生的科研能力都是衡量和评估普通本科高校教育教学水平的一个重要指标。2018年，《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》颁布，对不同专业的培养目标进行了明确和定位，对毕业生不同程度地都增加了科研能力的要求;同年，教育部出台《普通高等学校本科教学工作合格评估指标和基本要求》，在“教学质量”中明确要求，毕业生要具备从事本专业相关工作能力的要求，进一步明确了“以本为本”教育思想。因此，对普通本科高校本科生科研能力的开发与培养已刻不容缓。近年来，国内学者对这一问题的研究中，对创新型人才综合素质能力培养机制及培养模式都进行系统的研究[3，4]。作为少数民族地区的高校教师，针对民族地区经济发展需要，本文从科研工作的一般方法和角度出发，以工程力学专业的教学实践为例，对普通本科高校本科生科研能力的开发与培养策略进行了一定的探索。

二、实践与探索

随着教育部对新工科建设的逐步深入，鼓励“双一流”建设高校将新工科研究与实践项目相结合，加强新型人才培养综合素质的提高，对于工程力学专业来说既是机遇也是挑战。根据内蒙古自治区经济发展需要，作为具有地方特色工科院校，应更加注重学生科研能力的培养[5]，为民族地区的经济事业发展做出一定的贡献。本科生的科研能力培养往往不同于研究生的培养，其更加注重科研训练，培养其发现问、思考问题、解决问题的能力，以循序渐进的方式进行，着重培养本科生的科研意识，促进他们独立思考，自主学习。

本文作者从事工程力学专业本科生的教学工作多年，在教学过程中，逐渐发现每个年级中，都有一部分学生思维活跃、特别热衷于前沿科学问题，对一些科学领域的难题也敢于发表自己的看法，由此，作者从五年前开始将具有一定科研潜质和对科研感兴趣的同学纳入到自己的课题组中，对其进行科研素质的培养。从结果看，参与课题研究的本科生中超过80%都选择了继续深造，被推免或考取了相关专业研究生，这一过程获得了不错的培养成效，也获得了一些宝贵的经验。

1.专业教育及指导。在新生入学时首先应该有针对性地进行专业教育，充分利用学校各种实践培训平台，将“博学躬行，尚志明德”的校训、“唯实尚行”的校风内化于心，外化于行。为了激发学生对本专业的学习兴趣，聘请力学各方向学科带头人及专业负责人为新生讲述学科特点、专业历史、知识体系、就业前景、热点问题以及深造方向等，使得学生在进入学校的一开始就全面了解专业发展，建立良好的学习规划，明确自身的发展方向，规划好大学生活。其次，为了更好地推进学生在专业方向的学习，在选课、课程答疑、专业指导等方向持续指导，聘请国内外的专家、学者、校友来校做专业学术报告，提高对力学专业的认识和学习兴趣，使学生能够主动利用所学知识解决在见习、实习、日常实验中遇到的问题，使得专业能力与综合素质不断提高。

2.课程教育。将学科建设、课堂教育、科研动态进行综合性建设，将本科生科研素养的培养渗透到日常教学过程中，在全面系统介绍课程大纲安排的内容之外，提高学生对科研问题的兴趣。在平时的课堂教学中，给予授课教师充分的讲课自由发挥空间，即允许任课教师根据专业需要，对相应知识点进行扩充或者简述，以此提升学生的学习兴趣和对知识点应用的直观理解，提升工程应用能力。在作者的课堂教学环节中，强调对工程力学基本概念的理解和深化，会适当介绍与所讲知识点相关的科学前沿问题，将当前航空航天、机械、化工等行业中的最新工程案例引入到教学实践中，此外也穿插讲解一些学科上的未解难题，由此来带动和启发学生对科学问题的探索欲望。这样不仅对教材的内容进行了更新，在实验环节上，对学生的兴趣也能起到较大的提升作用。通过设置大量的新工科例题和思考题，加深读者对力学概念的理解和拓展。同时，尝试设置开放性题目，供不同层次的学生独立完成或以小组组合的方式完成，不同程度强化学生创新能力和团队合作能力的培养。高等学校人才培养是育人和育才相统一的过程[6]，因此在课堂教学环节，除知识点的讲授外，课程思政教育的融入也是十分重要的工作，为了实现“协同育人”的教育目标，作者在教学过程中也进行了一些尝试。例如，在讲解“材料力学强度理论”知识点的时候，我会提及复合材料研究的最新进展;在讲解“理论力学-运动学”部分的时候，刚好赶上国庆阅兵，结合阅兵中展出的国产最新型武器，我会提及火箭发射与回收中的力学问题。前期备课需要耗费大量的额外时间，但通过这一系列工作，越来越多的学生提升了对自己所学专业的认知度，参与課外活动的踊跃性也越来越高。通过在课堂上介绍国家发展过程中的关键技术和“卡脖子”问题，引导学生端正学习目标、树立远大理想，将知识传授、价值塑造和能力培养[6]结合到一起，完成“立德树人”的教育根本任务。

3.科研小组。鼓励学生利用课余时间参加科研活动，提供科研场地及指导，通过多种方式提高学生对科研的参与度。（1）参与课题的讨论，对于一、二年级的本科生，由于刚进入大学，基础课和专业课知识还未完善，直接进入课题难免遇到困难，可让其适当参加组内导师及研究生例会，通过听报告、讲文献等方式，开拓科研视野，了解学科前沿，对所在团队有了更深层次的了解;（2）分配“小”科研问题，通过将导师课题细化，帮助学生找到适合自己的方向，在导师指导下针对所选课题，培养学生提出问题、阅读文献、总结归纳、解决问题等能力，培养良好实验习惯，每次实验需整理好实验器材，做好实验记录，保证实验安全;在这个阶段导师进行动态管理，不定时地督促学生进行口头报告、PPT报告，提高学生的科研素养;（3）鼓励并资助学生参加高水平学术会议并作报告，检验学生的学习效果，锻炼学生的心理素质，开拓学生的眼界，接触优秀院校的学生，建立良好的科研联系。

4.课外活动。通过课外的实验设计和学科竞赛等活动促实践、促学习。为了培养学生独立解决问题的能力，鼓励学生组建团队，提高学生实践能力、思维能力、创造能力以及团队协作能力。（1）大学生创新实验，近年来，学校及自治区对于本科生科研培养给予了极大的支持，提供了相应的资金供学生自己支配，鼓励学生以导师的课题开展创新型的科研及实验研究;在给予学生学分上奖励的同时，有效激发了学生的科研兴趣;（2）参加国内高水平的竞赛活动，如“全国周培源力学竞赛”、“全国青年科普创新实验即作品大赛”、“全国大学生数学建模大赛”等活动，不但培养学生团队协作能力、创新力，同时对于课内知识也有更深层次的认知，对数学、物理、计算机方面的专业进行综合运用;（3）参与企业活动及调研，通过科研训练、认识实习、企业实习、毕业实习等一系列的实践性课程构建出一整套适合学生发展的实践型教育体系，促进课内、课外知识的融合。

5.论文实践。本科论文实践是高校本科教育过程中一个重要的教学环节，是对学生专业学习成果的综合性运用和检验。在本科生学习的四年时间里，论文的实践环节设立了“课程设计”、“科研训练”、“毕业实习”和“毕业论文”四级论文写作制度，充分地引导学生将论文理论与实践相结合。课程设计环节主要对学生的软件使用和实验仪器操作等能力进行了训练;科研训练环节对学生的外文文献阅读和文献检索能力进行了训练，要求学生掌握选题和对题目进行综述的能力;毕业设计环节对学生的动手实践能力进行训练，提升学生将专业理论知识与工程实际相结合的能力;毕业论文环节则是对学生4年学习成果的考核，是将所学知识在某个具体科学问题上的应用和实践，是对学生是否达到专业培养目标的综合反应和体现。为了更好地达成以上几个环节，在具体的实践过程中，鼓励对科研感兴趣和想继续深造的学生较早地参与到指导教师的科研项目中，培养学生分析和解决问题的综合能力，培养科学的思维方式和创新精神，最后将推荐优秀的毕业论文进行发表。

三、结语

本文通过对本科生科研能力培养的一系列探索，总结出了一套较适合学生科研能力发展的教学方法。有组织、有计划地针对不同学习阶段的具体情况进行指导，将课内与课外相结合，校内与校外相辅助，扎实理论基础，引导创新思维，加强实践培养，从而促进学生的全面发展，在平时的教学活动中，高校教师也要对自身能力有新的要求，不仅专业素质要精通，学科的前沿发展也要及时跟进，新时代的教师要有自己的科研课题，只有具备一定科研素质的教师才能培养出具有一定科研能力的本科生，真正做到践行“四个回归”，为实现教育强国梦助力。

参考文献：

[1]吴爱华，侯永，峰郝杰.完善高层次创新型人才培养机制[J].中国高等教育，2017（12）：44-48.

[2]周光礼，周详，秦惠民，刘振天.科教融合  学术育人——以高水平科研支撑高质量本科教学的行动框架[J].中国高等教育，2018（8）：11-16.

[3]钟秉林.推进大学科教融合努力培养创新型人才[J].中国大学教学，2012（5）：1-3.

[4]吴爱华，等.创新高等理工科教育人才培养机制[M].北京：高等教育出版，2015.

[5]邢永明.创新培养模式为民族地区培养高素质应用型人才[J].中國高等教育.2011（15）：26-27.

[6]国务院办公厅.关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见.2019年8月.