基于实验研究学习提升科研创新能力的探索
——以心理学专业本科生为例

2022-12-21 17:00徐强潘文沛
创新创业理论研究与实践 2022年21期
关键词:实验设计科研项目本科生

徐强,潘文沛

(宁波大学 教师教育学院,浙江宁波 315311)

1 培养科研创新能力的重要性

大学生的科研创新能力是指学生在掌握一定专业理论的基础上,凭借一定实验设备和相关技能运用专业知识开展科学研究活动,运用科学方法探求事物的本质规律、产生创新性成果的能力。培养大学生科研创新能力是高校的重要职责[1]。本科生是掌握新知识、新技术的前沿群体,对本科生创新能力的培养和人才队伍建设是国家创新体系中越来越重要的组成部分[2]。为本科生参与科研活动创造机会和条件,在科研实践中培养富有创新精神和浓厚科研兴趣、科学素养高、充满创新活力的科研创新生力军是高等教育的一项重要任务[3]。就大学体系而言,国内外高等院校正从教学导向型教育体系转向研究导向型教育体系,纷纷开展了一系列创新型人才培养计划,旨在提高基础科研设施,让更多的本科生参与科研工作、为其安排科研训练计划。例如,英国剑桥大学的本科生导师制,鼓励学生拟定自己的科研计划,通过撰写论文和参与科研活动,培养批判思维和学术创新能力;清华大学提出的本科生科研训练(Student Research Training),为本科生参与科研创造环境,推动学生尽早进入实验室参与课题研究,以便接触到行业最新的科研成果,了解学科发展动态[4]。此外,教育部倡导实施的大学生创新性实验计划,是专门面向本科生的创新训练项目,也是高等学校本科教学“质量工程”的重要组成部分[5]。这些计划的启动和实施都旨在建立一种新的以问题和课题为导向、以学生为核心的教学模式,通过师生之间有效互动,提高学生参与科研训练的积极性、主动性和创造性,激发学生的创新思维,培养学术研究、解决问题和团队协作的能力。

然而,由于很多本科生存在专业基础薄弱、科研创新能力不足、有科研兴趣但没有得到有效地引导和帮助等实际情况,一些传统科研训练计划没有很好地起到提升学生科研创新思维和科研创新能力的作用。因此,需要高校教育者改变以往的教学模式,以科研创新为导向进行教学改革[6]。在本科阶段将科研融入教学,促使学生较早接触科研活动,在巩固专业理论知识的同时积极主动地应用所学知识,促进学生实现从学习者到研究者的转变[7]。

2 《实验心理学》教学现状

《实验心理学》是探讨以科学的实验方法研究人的心理现象和行为规律的课程。实验法是现代心理学得以建立的根基。《实验心理学》是心理学专业本科教学的重要课程。它涉及心理学实验研究的原理、逻辑、实验设计、方法、仪器使用和数据处理等问题,不仅是心理学专业本科生重要的方法类课程,而且是心理学研究的工具性课程[8]。心理学是一门实验科学,能否灵活运用实验心理学知识是检验一名心理学工作者科研能力的重要标准。本门课程既注重培养学生的专业理论能力,又注重提高学生的实验设计、实施与评价的综合实践能力。帮助学生真正掌握心理实验研究的基本内容和逻辑,灵活运用心理学实验的基本知识产生创新性的学习效果是本门课教学的重点。《实验心理学》作为一门理论与实践相结合的综合性课程,它既注重培养学生的专业理论能力,又注重提高学生的实验设计、实施与评价的综合实践能力。课程目标的综合性与实践性特征,要求教学过程必须是学生主动学习的过程,并且要求学生能够灵活运用基础知识产生创新性的学习结果。

然而,当前《实验心理学》课程教学依旧以讲授式教学为主、实验操作和实验研究案例分析为辅的多媒体教学方式,理论教学的比重较大,实验教学所占课时比重相对较小[8]。按照原来的教学模式,虽然能在规定课时内顺利完成教学任务,但是在教学模式上也存在一些需要改进的地方,例如,单一的、以教师为主体的讲授式理论教学,并未完全调动学生学习和思考的积极性,且较难吸引学生的学习兴趣;单一的、以教师为主导的实验研究的案例分析与实验操作,学生只是按照固定的流程将实验程序走一遍,撰写实验报告,很少能产生创新性的内容激发学生的学习兴趣[9],因此对实验过程也缺少自己的思考和深入理解,不足以使学生将所学的理论知识和实践技能做到真正的内化,从而也无法真正掌握心理实验研究的基本内容和逻辑,灵活运用心理学实验的基本知识产生创新性的学习效果。

针对这些问题,本研究将探讨如何将科研训练活动有机融入《实验心理学》课程教学过程中,基于科研创新项目改革教学方法、基于教学内容设计科研选题,做到寓教学于创新,将教学与科研训练指导工作充分结合,使学生在课堂学习过程中得到必要的科学创新训练实践机会,从而为有效提高大学生的科研创新兴趣、培养科研创新思维、增强科研创新能力提供可行的实施途径。

3 促进科教融合的方法

3.1 改进教学,引导学生树立科研意识

《实验心理学》课程中需要学生实操的课内实验大部分是对经典实验的验证,通过教师对这些实验设计逻辑的讲解,学生能够掌握基本心理学实验方法,学会进行常规心理实验设计。但是,对于《实验心理学》这样理论结合实践的课程来说,实验水平的发展,研究技术的进步,理论的创新,使得课程教学过程中仅仅单纯地重复经典研究是不够的。需要摆脱“重理论轻实践”[10],这就要求学生能够广泛阅读国内外文献,了解经典实验应用的最新情况,理解热点领域实验范式的内在逻辑。关注学术前沿和社会热点问题,例如认知神经的研究方法与传统心理学实验技术的结合等。虽然这部分内容在主要教材上描述较少,但考虑到学生知识的更新与科研能力的提升,教师在课前要引导学生进行预习,准备一些较高质量的新近发表的文献供学生课后阅读,在课堂上对文献涉及的基础知识进行提问,例如“实验的自变量和因变量是什么?”“这个实验设计的类型是什么?”“多个实验之间的逻辑是怎样的?”等问题让学生思考,引导学生使用多种实验范式设计不同的实验,对自己的实验设计进行评估,了解自己在课程学习过程中的不足之处。教师应掌握好尺度,将相关的前沿的研究思路和科研创新点进行整合凝练,将学生从发散的思维中引入教师设计的创新思维模式中。帮助学生树立理论与实际结合的大局观,培养其思考问题解决问题的能力。

3.2 基于科研项目,帮助学生选择课题

复合型人才的培养过程中,从科研思维的培养到科研项目的实践是一个重要的过程[7]。科研项目是开展科学技术研究的一系列独特、复杂并且相互关联的活动,为了鼓励大学生积极参与到科研项目中,国内高校开展了SRTP计划(Student Research Training Program),各种级别的“互联网+”“挑战杯”“创青春”等创新创业大赛也都涌现出了很多优秀项目,这些项目都旨在培养学生的科研创新能力,帮助学生抓住研究的前沿热点,了解社会发展动态和国家需求。培养学生的科研能力应当立足于实践,积极鼓励学生参与其中,通过科研项目来激发学习兴趣和热情,并提升科研创新能力。然而,因为学生的专业知识掌握有限,教师应当结合当前行业研究方向和大学生科研创新训练相关项目的申请要求,指导学生依据自己的兴趣与研究热点问题确定科研项目的选题。选题是科研项目开展的重要环节,教学过程中要帮助学生在科研选题上建立良好意识和培养有效策略。例如,确定研究问题属于理论性课题还是应用性课题,课题是否具有理论意义或者实践意义,在查阅相应文献的基础上提出研究问题,并建立假设。在教学过程中,可以提供一定主题的课题给学生选择,也可以引导其寻找新课题。侧重培养学生发现问题、独立思考的创新思维能力。

3.3 调动学习积极性和主动性,教学和科研结合

传统教学多以教师单方面讲授为主,学生统一在教师正确思路的带领下解决问题,得到一致的结论,多数学生在这一过程中因没有主动参与实验流程设计,缺少深入思考的机会。调动学生学习的主动性是教育工作中一直面临的挑战。加强学生的参与感,增强直观感受,引发对问题的深入思考是培养大学生对研究产生兴趣的重要手段[11]。学生对自己设计的实验方案会产生更加浓厚的兴趣。在教学过程中以学生参与科研实验项目的基本过程为线索,指导其完成一个完整的实验方案。在学生就研究课题进行思考的同时组织他们对一些基本问题进行讨论,例如“为什么进行被试内实验设计,如果进行被试间实验设计可不可以?”“能否设计一个2×3的混合实验设计?”“怎么样控制额外变量的影响?”等。在教学过程中,一方面,学生通过主动参与科研项目中实验流程的设计,培养了独立思考能力。在实验流程设计的过程中,也提供了学生发现研究缺陷并解决问题的机会,帮助学生养成在科研中不断反省、发现问题与更正的习惯。另一方面,通过融入科研训练活动的教学,能够增加学生对实验仪器的熟练度,有部分学生无法独立完成实验项目是因为对心理学设备和软件掌握不够熟练[8],在完成科研项目的过程中学生会遇到一些由于课程知识掌握不佳而产生的困难,比如实验设计的不合理、数据处理不正确或者不会使用实验呈现与数据分析软件等问题。此时,教师将科研项目中遇到的问题与课堂教学重点内容相结合,使学生更好地理解实验心理学的重点知识,更加熟练与独立地完成整个实验项目。做到教学与科研同步统一,达成在教学中指导学生完成科研项目、在进行科研项目中实施课程教学的有机结合[12]。

3.4 积极反馈,通过多元化评价体系增强科研信心

结合大学生在科研项目进行过程中面临的困难,在课堂教学的安排上有针对性地指导学生解决问题、提高科研创新的实践能力。在课堂教学过程中,鼓励学生主动分享自己的科研项目,通过讨论的方式,引导学生发现选题和实验设计中存在的问题,通过教师的指导和其他同学的讨论能够加强学生对实验内涵的理解,并充分发挥团队学习的优势[13]。对于有浓厚兴趣且科研能力较强的学生,可以给他们提供更具挑战性的课题,例如,参加高年级学生的科研项目或者创新创业比赛。而对那些学习能力较差的学生,耐心地引导他们,从选题到实验设计,帮助他们找到问题所在。

除了课堂教学以外,丰富课后科研活动也能增强学生对科研的信心,科研实验室是除课堂之外培养创新能力、锻炼科研技能的重要场所[14],也是培养学生创新思维的重要载体。鼓励学生参与实验室教学活动,一方面实验室的教师和高年级的学生能给予学习上的帮助,缓解较重的学业压力,另一方面,只有亲身体验科研活动,才能激发学生探索的激情和学习兴趣。同时学习知识的积极性对于科研实验室的发展以及整个科研体系的建立也起着关键的作用。

另外,增加多元的评价体系,考核的标准除了传统的上课出勤率和课堂表现等指标外,重点考核实验项目开展的情况,例如,研究问题的梳理、实验设计的合理性、实验实施与数据分析情况、实验报告完成情况等。在综合各方面成绩的基础上,达到更好的激励作用。

4 结语

科研创新能力是大学生的核心竞争力,对这一能力的培养是一项系统的工程。本课题探讨如何将科研训练活动有机融入《实验心理学》课程教学过程中,基于科研创新项目改革教学方法、基于教学内容设计科研选题,做到寓教学于创新。积累科研能力是内部创新的基础,要将教学工作与科研训练指导工作充分结合,使学生在课堂学习过程中得到必要的科学创新训练实践机会,从而为有效提高大学生的科研创新兴趣、培养科研创新思维、增强科研创新能力提供可行的实施路径。

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