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导师制大学生课外科研训练和实践
（江西农业大学,江西 南昌 330045)
［摘 要］课外科研训练是大学生培养过程中的重要环节,但其效果还不尽如人意.通过对导师制课外科研训练的探索与实践,围绕团队组建、集中培训、实践指导、评价考核等方面进行了深入的研究,找到相应的切入点,实施了一系列的改革措施,在大学生创新思维和科研能力培养方面取得了初步的成效.最后就导师制课外科研训练面临的问题以及如何提高科研训练的效果进行了讨论.
［关键词］课外科研训练；导师制；教学改革；创新训练
［中图分类号］ G64 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2018）01-0037-03
○、引言
科教兴国,教育是基础；科、教相辅相成,双轮驱动.培育本科创新型人才是现代高校面临的共同任务,而科研能力的培养是创新型人才培养的有效途径.[1]大学生课外科研活动一般是指高等学校大学生在知识和能力基础达到一定程度时,在院校和教师的倡导支持下,利用课余时间,立足社会,面向未来,以提高自身的能力与素质为目标所开展的科技制作、科技开发、科技服务和发明创新等形式的活动.[2][3][4]通过参加一定的科研工作,实行自主式学习,大学生可以在科研过程中建立创新思维,培养创新能力,这对大学教育来说是非常有战略意义和实践价值的.
美国是大学生科研活动开展最广泛的国家之一.1998年博耶研究型大学本科生教育委员会提出建立“基于研究的学习模式”,这标志着美国高校本科生科研活动呈规模化发展. 日本和德国等也在20世纪初就设立了大学生课外实践活动的项目.我国研究型大学于20世纪90年代末在全国高校中率先展开了本科生科研活动.清华大学在1996年正式实施大学生科研训练,并逐步把大学生科研能力培养训练纳入本科生教学计划和人才培养的评价体系中,要求本科生在校期间必须取得科研能力训练的学分才能毕业.浙江大学于1998年开始每年组织大学生科研训练计划,累计共立项14627项,学生参与面已占同届学生的三分之二以上.中南大学在2008年发布了“本科生课外科研学分管理办法”；北京大学在2013年也实施了本科生可以凭借课外科研活动成绩免修部分实验课程的暂行规定.
大学生科研能力培养与教育经过十多年的发展,现已呈现出多元化发展的趋势.如何围绕“大众创业、万众创新”这个主题展开大学生科研能力培养与教育,需要在教育方式和体制方面进行相应的改革.构建和完善合理的培养模式是培养和提高大学生创新意识、科研能力和创新人才质量的重要环节,也是大学教育研究的一个核心问题.
一、现有科研训练教学体系的运行现状
（一）教学体制有待完善
当前,高等院校都非常重视大学生创新创业的培养,在加强教育条件建设的同时[5],也在培养计划中规定大学生需要完成创新实践、科研训练等一系列的科研实践课程.与此同时,一般普通院校中低年级的大学生在查、读、译和写方面的锻炼严重不足.例如,会查看文献,尤其是会查看外文文献的学生寥寥无几；学生科技写作水平也是在撰写毕业论文时才会稍有提升；学生的实验动手能力和团队协调能力比较薄弱.可见,低年级大学生科研基本能力依旧比较欠缺,需要经历一个专项培训与集中教育之后,才能较好地从事科研实践.但部分学校的教学体制并没有进行相应的调整,往往采用课堂式的教学模式,由一位教师对全班同学进行教导,这样学生难以深入学习,也难得到教师细心的指导[6],课程往往流于形式.因此,学生的科研训练需要专业教师对其进行全面的培训与指导,而导师制也许是一种很好的培养模式.
（二）以项目带动科研训练的兴起
以往科研实践往往都是任务驱动式的,近些年来,以科研项目带动科研训练得到广泛推广.在国家层面上,国家设立了不少大学生的科研基金或竞赛项目,比如“大学生创新创业训练计划”、“数学建模”、“挑战杯”竞赛等,不少地方院校也逐步拓宽了专门针对大学生设立的科研项目.这些项目确实能让一部分学生积极地参与到科研实践中来,项目也取得了一些很好的成绩[7],但学生的普及面比较窄.另外,在实施过程中,为了应付竞赛,学生追求突击和冲刺,往往难以深入理解科研的真谛,也就难以做到真正的“创新”.
总之,当前一些科研训练的教育方式是被动的,要摒弃这种诟病就必须以培养学生能力为唯一目的.
二、导师制大学生课外科研训练的培养模式研究
培养大学生的创新思维和发掘其创新能力是课外科研训练的最终目的,在实施过程中可以围绕以下几方面加以强化建设.
（一）导师制培养体系的构建
首先,在已有的基础上,组织不同学科科研能力较突出的教师建立指导教师团队,对指导教师和学生分别制定相应的学习和管理的制度,如限制指导教师最多只能指导6名学生.通过体系的建立,以期规范实践教学过程,落实管理细节,确保实践教学落实到位.其次,针对实践教学涉及面宽、情况多变、难以标准化的特点研究对策,采取有针对性的措施,建立或加强实践教学信息反馈与改进机制.通过对培训学生或教师的问卷调查、座谈、访谈等形式,收集对实践教学实施及其效果的意见与信息,不断改进实践教学条件,优化实践教学工作环节,进而达到提高实践教学质量的目的.最后,加强指导教师的激励机制,在鼓励学生打下扎实科研基础的同时,让学生参与或从事一定的科研工作,对成绩比较理想的导师和学生给予一定的奖励.
（二）选题模式创新性研究
如何确定适合大学生的研究项目,这对导师与学生来说都是一大难题.大学生选题既要有一定的科学意义,也要与其专业背景相关联,且具备一定的创新、实用和先进性.在本研究中,我们首先通过不同的方式激发学生的兴趣和对科研的认知.例如,邀请科研业绩突出或指导大学生竞赛项目成果显著的教师做报告、让学生参与科技特派团进入城乡企业亲身体验、自己动手尝试小的科学实验.然后各位学生查找相关科研信息,并结合自身能力以及实验场所的承载能力,提出自己的想法.在此基础上,指导教师根据可行性以及学生专业特色圈定数个课题的方向,并让学生再一次进行信息资源的收集,提出自己的选题目标和依据,再通过师生的反复交流,完成其选题.
（三）培养过程的创新研究
每一批学生在进行科研实践之前,需要经历近30天的基本能力的集中培训,该环节重点培训学生查找文献、研读文献、设计方案、实验操作、设备操作和数据处理等能力.在集中培养之后的实践环节,一般以环节（阶段）式的实验为主,导师将一个总体的实验任务进行有效的分解,每个小组（2-3位学生）根据科研能力和课外时间的情况设定研究进度,定期进行总结汇报和文献讲解（与研究生组会类似）.这不仅可以避免大学生课外时间有限的限制,还可以帮助他们理解每个环节的独立价值以及每个环节之间的相互关系.
（四）科研效果的评价与成绩评定的研究
导师团队一般对每一批次的学生（以大二学生为主）进行为期两年的科研训练,在培训与锻炼后进行实践能力的评价和科研思维的集中测试,从而评价其科研思维状况,并结合学生平时的表现,评价其与其他同学之间的协作能力,然后对学生的成绩进行综合评定.通过学生科研能力进步的程度以及取得的成绩或荣誉,对指导教师进行奖励.
三、取得的成效与存在的问题
（一）学生积极参与培训和课外科研实践
在培训工作实施的过程中,指导教师一致认为学生的积极性是值得肯定的.组织报名阶段,2015年申请报名的人数达61人,远远多于预计接纳的人数.集中培训阶段,学生到课率超过95%,没有无故缺课的,这或许跟他们在培训过程中能接触到许多非常有兴趣的知识或技能有关.在科研实验环节中,每位学生将经历近22个月的实验技能训练与创新实践,表1中列举了近两年的学生参与情况.2014年未组织培训,只有3位学生跟随学院的教师做科研实验.与之相比较,在后来的两年中,参与科研实验的人数大幅提高,但因场地和费用的限制以及师生比例等问题,参与人数有所控制.另外,众多学生为了更系统地做好实验,自愿放弃寒暑假的休息时间,这表明导师制体系下学生的积极性可以得到充分的调动.
（二）学员的科研思维和科研能力明显提升
针对低年级学生科研基础比较薄弱的情况,在集中培训和实践过程中导师团队选编了海量的案例来强化学生的科研基本能力,对完成培训的学生进行了全面的考核.成绩显示,学生的基本科研能力都有明显的提升；众多学生可以轻松地翻译外文并进行相关写作,能准确完成指定的实验操作.更为可喜的是,大学生的科研思维和创新能力也有明显的提升.在第一批培训学生中,项园同学结合有机化学的知识以及对催化剂发展趋势的了解,提出了“生物质基乙酰丙酸乙酯”的研究内容,在糠醇水解过程中采用了功能性离子液体催化剂来替代常规质子酸酸性,从而有效避免了糠醇在酸性环境中易聚合的难题.在第二批培训学员中,张欣宇同学了解到樟树中有丰富的精油,而常规的水蒸气提取法能耗比较大,且所得提取物的组分比较单一.通过调查文献,其获悉超临界二氧化碳提取的方法具有众多优点,是提取植物精油的一种非常理想的方法.因此,她提出了采用超临界二氧化碳提取技术来研究樟树中的精油.这两位同学依托部分科研成果进行了大学生项目申报,先后获批了“国家级大学生创新创业训练计划”项目.
科研能力和思维的提升还可以从表1中的数据得到体现.从表1中可以看出,申报大学生科研项目数、立项数目以及“挑战杯”竞赛获奖数大幅提升.另外,2015年我们选派4名学生参加了“江西省大学生化学实验技能大赛”,获得省级二等奖2名,三等奖1名；2016年选派3名学员参赛,获得省级一、二、三等奖各1名.未参与培训的10多位学生,在初赛的阶段就被淘汰了,这在某种程度上也说明经培训后学生的实验动手能力相对更为扎实些.
（三）指导教师的教研水平稳步提升
教学相长是永远不变的真理.传统的课堂教学模式遵循的是这个原理应该怎么学,那个操作应该怎么做,学生的学习处于被动状态,缺乏积极性.导师制课外科研训练的宗旨是“培养兴趣,增强能力和发掘潜力”.在培训过程中,我们重视对学生的自由与创新的培养,学生可以自行设计实验方案,进行实验操作.这就需要指导教师深入了解学生所做的内容,保障实验安全,解释疑惑,教师要随时准备并及时解决学生试验中出现的难题或意外.教师在参与指导一段时间后其教学能力将得到提升,同时教学思维也会发生转变.
教师的科研思维往往遵循“提出科学问题,解决技术难题”这个思路,在开始研究内容时,就设计好了严谨的实验方案和实施步骤.然而大学生科研思维往往是发散型的,这些思路有时也能给指导教师一些灵感或启示.近两年,导师团队中的5位教师获批了国家或省级基金项目.
（四）存在的问题与思考
在实践过程中,我们也发现了课程培训与课程体制之间的一些问题.例如,课外科研培训的供需矛盾,如何大范围的推广实施,如何与创新训练课程相衔接等问题.目前,每学年有意愿参加培训的学生逐渐增多,当前教师的科研任务比较重,往往无暇从事其他事情,这导致热衷培训的教师非常有限.
学生科研主要是培养学生的自主创新、创业精神,充分调动学生的科研积极性,提高学生的整体学术水平,促进学生全面发展,营造学生的科研学术氛围.科研实践是大学生第二课堂的重要组成部分,如何将第二课堂的课外科研与第一课堂的实践课程进行有效的衔接,将直接影响到科研训练的效果.笔者认为,科研创新训练需要理论指导与操作实践相结合,需要一个逐渐积累和深入体会的过程,重在自身历练.实行导师制课外科研训练可以发掘学生的科研潜能,可以使课外科研训练更具有目的性和有效性,可以更好地衔接知识的已知与未知领域.因此,大学生科研训练要想取得实效,需要打破现在课程的概念,与课外科研训练进行衔接.可以从刚入学的学生开始实施导师指导,历经2-3年的培训与锻炼,这样能提升其科研创新能力.
四、结束语
大学生的培养过程面临着如何将科研兴趣与创新思维有机结合,如何将创新思维融入于科研能力,如何将科研能力转化为创新成果的难题.导师制的大学生科研训练是一种非常有效的教育模式.通过研究与实践,学生与指导教师可以长时间地接触和交流,这有利于培养学生的创新思维、动手能力以及协调能力.尽管当前各高校都重视大学的创新教育,但部分学校的教育机制、管理模式以及高校教师的育人意识都在一定程度上限制了导师制大学生课外科研训练的普及化和实效化.当然,随着教育改革的逐渐深入,教育理念的逐步转变,大学生创新训练一定会展现出更美好的场景.
［ 参 考 文 献 ］
［1］ 许志刚,刘智敏,字富庭.大学生课外科研训练的探索与实践［J］.大学教育,2013（１８）:20-21.
［2］ 肖霄,禹莉.大学生课外科研训练与创新能力培养［J］.卫生职业教育,2014（16）:7-8.
［3］ 李研,高婷婷.就业视域下大学生创新与创业教育的研究与实践［J］.现代教育管理,2015（3）:119-123.
［4］ 彭文博,尹新明.本科生科研训练活动的形式、内涵及地方高校的创新性实践［J］.高等农业教育,2012（4）:78-80.
［5］ 李隽,曹玉平.高职院校“分级递进式“创新创业教育体系构建研究［J］.职教论坛,2016（26）:27-30.
［6］ 谭红秀.大学生科研创新能力培养中的问题与对策［J］.考试周刊,2016（20）:148-149.
［7］ 曾玉彬.指导“国家大学生创新训练项目”的实践与思考［J］.大学教育,2017（2）：136-138.
［责任编辑：陈 明］
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