刘倩宏,田万年,李春花
(吉林农业科技学院,吉林吉林 132100)
一个民族要想走在时代前列,一刻也不能没有创新思维,一刻也不能停止各种创新。高校创新创业教育的开展旨在提高学生的综合素质,将学生创新与创业能力的培养充分融入素质教育的综合改革中,力争实现人才培养机制的新变化,高校人才培养模式的新变革,培养适应国家建设需要的高水平创新型人才[1]。本文从大学生创新创业训练计划中的创新训练(简称“大创”)项目出发,结合本校生命科学相关专业及笔者指导的创新训练案例,分析创新能力培养现状及实施情况,为后续创新项目的立项、实施及创新型人才培养提供依据[2]。
目前本校“大创”项目已形成人才培养方案,从项目评审、立项、开题及中期检查、项目结题及验收等都已形成一整套管理办法及流程。学期初学校、学院两级教学单位即发动“大创”申报的宣传工作,积极组织师生参加。包括团队组建、项目选题、实地调研、文献阅读等。经过充分准备,每年5月份左右开始正式申报,经校外专家评审并反馈意见给申报师生后,公示、正式立项、拨付经费。在此过程中,师生可以互相学习、不断进步。项目实施阶段需要指导教师付出大量时间和精力,对学生进行高效指导,指导教师的水平及经验直接决定着项目实施的顺利程度,此过程也是学生收获最大的一个阶段。学生不仅可以了解科研项目的实施流程,并且通过自己动手、在实施过程中思考问题,将所学理论、技能融会贯通,完成从理论到实践的转变。通过中期检查可以对项目进行再评估,及时发现项目执行过程中存在的问题,为团队及时提供帮助。项目验收根据结题要求进行,包括结题项目书撰写、文章发表等。此阶段对于学生科研论文撰写能力、科研思维能力、创新能力的培养都是至关重要的。对“大创”项目级别较高、完成较好的,学校鼓励团队参加全国、全省各级竞赛,并在资金及学分上给予奖励。
统计了动物科学、 动物医学专业2017年至2020年68 项创新训练项目,其中国家级12 项,省级25 项,校级31 项。从项目完成情况看,100%完成,其中73%在1年内完成,24%在2年内完成,3%在3年内完成。根据教务处统计结果,100%的项目发表了文章,20%的项目参加了全国性/省级比赛,并全部获得奖励,有16个项目申请了实用新型专利。结合笔者指导的三项国家级大学生创新创业项目,围绕课题选题、技术路线设计、项目实施、课题报告及论文撰写等实施过程中存在的问题,探讨对学生创新意识、知识水平、实践能力及科研能力的培养。
(1)问题提出阶段。笔者分别在2017年和2018年立项两个国家级大学生创新创业项目,都是试图建立新型布鲁氏菌诊断方法,两个项目具有关联性。一个是利用LAMP 建立适用于现场的、 既快速又准确的诊断方法,一个是试图建立将疫苗免疫和自然感染区分开的诊断方法。通过在生产中发现问题,引导学生思考、提出解决问题的思路,从而进行项目选题。目前现场、快速诊断布鲁氏菌病的常用方法为虎红平板凝集试验,通过引导学生学习该技术,并清晰了解该技术的主要优势及存在问题后,启发学生探索、建立更好诊断方法,即通过LAMP 技术建立更加敏感、特异的现场诊断方法。布鲁氏菌病的临床检测方法不能将自然免疫与疫苗免疫区分开。吉林省作为布鲁氏菌病的一类流行地区,疫苗免疫普遍采用,虽然这些措施的采用降低了经济损失,但给该病的监测和确诊带来了困难。通过在教学中提出问题,引导学生发现现有方法存在的问题,进而明确项目的创新点及需要解决的问题: 能否建立一种能够将自然感染与疫苗感染区别开的诊断方法。
(2)问题准备阶段。通过养殖场实地调研及指导学生阅读科技文献,使学生既能深刻体会到项目拟要解决问题的实用性、迫切性,又能了解当前研究进展。通过实地调研,学生能深切体会到养殖业面临的困难,增强对专业的自豪感,坚定树立起通过科技进步、技术进步解决实际问题的自信心。面对浩瀚的专业文献,通过耐心、循序渐进的指导,训练学生阅读科技论文,并组织项目组成员讨论阅读的文献,理清文献思路、发现问题,通过凝练、思考进一步明确创新需求。
(3)技术路线设计及完善阶段。基于大量科技文献的阅读、梳理,对当前该领域内的研究进展已经非常熟悉。在此基础上提出解决问题的具体思路及方法,即建立适用于现场的诊断方法,此方法的灵敏性及特异性都要高于目前现行方法; 和如何快速鉴别疫苗免疫感染和临床自然感染。在此过程中对学生提出的思路予以积极肯定,通过积极引导、启发学生主观能动性,对研究思路进行不断完善。
技术路线的设计需要较强的专业背景知识及对专业技术的熟练运用,此过程需要教师指导,并且教师的水平直接决定技术路线的质量。合理的技术路线是实验顺利进行的保障,不仅包括理论、技术的合理性,还有本校实验条件是否能够满足、 实验强度是否能使学生在学期间完成、经费保障等。
(4)项目实施。“大创”项目训练不同于本科生实验、实训项目,全程需要学生独立完成,教师予以指导。具有较高科研水平及较好创新能力的教师队伍是项目顺利实施的保障。只有具有较高研究水平、熟悉研究热点及技术瓶颈,才能有针对性地引导学生了解研究领域的前沿,设计出符合本校实际、符合学生水平、具有可操作性的技术路线,这些都是项目能够顺利实施的前提。这就要求教师有终身学习的精神,同时学校也积极为教师提供国内外培训、跨行业培训,提过教师自身创新实践指导学生提高创新创业实践的能力。
学生创新积极性的调动、 学习专业知识兴趣的激发、专业综合素养的提高,也是保证项目顺利实施的重要一环。选取典型案例进行宣传,对学生进行引导,使学生从思想上认识到专业知识的重要性,行动上积极参与创新实践的各项活动。案例宣传可以让学生有鲜活、生动的印象,感受、体会更深。学校、学院每年定期都会对大学生创新创业项目进行宣讲、介绍,并制定相应政策及奖励措施鼓励学生。作为专业教师要利用平时的授课机会多对学生进行宣传、引导,充分调动学生主观能动性,帮助学生确定方向。逐渐在学院形成良好风气,营造热爱专业的良好氛围。
在整个项目实施过程中,遵循学生主导、教师辅导的原则。项目实施的过程也是学生学习的过程,在此过程中遇到问题、甚至出现错误都是十分正常的。坚持发挥学生的自主能动性,遇到问题、出现问题,尽量让学生自己解决,对于培养学生独立思考、独立解决问题的能力是十分必要的,而且对于学生自信心的建立也是必不可少的阶段。指导教师团队起到引导、 辅导的作用,而不是大包大揽,学生完全要按教师思路进行。甚至在学生思路与设计技术路线出现冲突、矛盾时,也不是一味无视学生。创新思维及能力的培养不是朝夕可以达到,不是通过书本及课堂讲授可以达到的,是在实实在在的项目训练中逐步培养的,甚至是在不断地犯错、认识错误、改正错误的过程中逐步培养的。指导教师团队要有足够的耐心容忍学生在项目实施过程中犯错,但也要对学生及时进行引导、点拨。既不能完全放手不管,也不能管得太严、太紧,指导程度的把握也是在与学生的交流中不断调整,指导水平才能逐步提高。实际上双向学习的过程,既是学生创新能力培养的过程,也是教师指导水平不断提高、丰富的过程。
(5)课题报告及文章撰写。课题报告及文章撰写是对试验的梳理、升华及凝练的过程,也是对学生科研思维能力的培养。在项目实施过程中指导学生边试验边形成电子版实验记录,对试验中遇到的问题及时进行分析、总结。试验一旦完成,文章中的试验材料及方法部分、试验结果部分也就形成。文章撰写不是试验操作方法及数据的简单堆砌,而是对科研思路的重新梳理、再审视。阅读科研文献也是再理解、深化的过程,并且能够提出自己的看法和观点,进而培养对阅读文献提出质疑的精神和能力。对与自己研究方向接近、撰写较好的文章进行模仿,提出自己的科研观点、通过系列试验的实施与试验结果证实,最后证明自己提出的观点,并对其科研前景及存在的问题进行讨论与分析。对于本校情况而言,学生的动手能力较强,项目实施阶段的操作不是难点,在文章撰写方面,学生感觉非常困难。一个是不知道如何撰写文章,不熟悉科研文章的撰写格式及要求,另一个就是不会提出、证实自己的科研思路。为了解决这些问题,除了在项目准备及实施阶段要求学生进行大量相关文献的阅读外,还要定期开展试验交流会,除了讨论在试验中遇到的问题、交流试验心得,还要对阅读文献进行报告,即通过PPT 形式,将自己阅读的文献在全组进行讲解,然后大家讨论。这种形式在实践中被证明是一种较好的方法,因为是公开报告,学生都很重视,事前都要进行大量的准备,包括对一些自己还不清楚及大家可能感兴趣的问题进行大量资料检索及阅读,要想讲好一篇文献,自己首先要明白文献中试验的设计思路、技术细节等。以本团队为例,以学生为第一作者近三年累计发表文章十余篇,其中SCI 检索文章1 篇,重要核心期刊6 篇[3,4]。
(6)成果参赛。对于达到参赛标准的文章,积极组织、推荐学生参加相应级别的比赛。通过参赛可以对科研成果进行展示,另外还可以与其他院校学生很好地交流。通过交流,能更清楚地认识到自己目前的研究水平、研究现状,既不盲目悲观,也不过度自负。本人自2016年到2020年,累计指导国家级大学生创新创业项目3 项,发表文章十数篇,参加全国大学生生命科学大赛3 次并获得二等奖,吉林省生命科学大赛3 次获一等奖一次,二等奖两次。这些成果的取得不仅是对指导教师的鼓励,更是对学生科研实践活动成果的肯定。对于准备攻读硕士研究生的优秀学生而言,创新能力的强弱不仅影响研究生的考取,而且对于整个研究生阶段的学习也是至关重要的。这些科研实践和竞赛项目极大增强了学生的自信心,项目组的大多数学生都考取了国内一流院校的研究生。
创新思维与能力的培养至关重要,但不可能完全在课堂上实现,大量的科研训练对学生创新思维与能力的培养是必要的[5]。通过本团队、本校多年的实践、探索,已经形成一套成熟的体系,从项目的宣传、立项、中期考核、结项,直至最后参赛,学校、学院两级组织积极参与,制定相应的鼓励及考核制度,积极匹配资金,纳入人才培养方案等。同时对于学生的团结协作能力、沟通能力培养也有很大提升[6]。