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开展研究型实验的创新人才培养方案

发布时间:2016-12-30  点击量:

【摘要】研究实验开展对培养本科生科研能力具有重要意义,本文就开展研究型实验的意义和具体实施方案进行了探讨。 
  【关键词】创新 研究型实验 本科生 
  【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)10-0245-02 
  一、前言 
  国内外一流大学对本科生科研能力的培养主要体现在:本科生参与科研项目的受众面广,目标明确,能够结合基础研究的最新进展,应用研究能够解决实际问题,成果形式多样;申报流程较为正规,对采取导师和学生之间相互选择;从多个渠道开展科研活动,包括课堂教学中了解研究领域的背景和最新科研动态,培养科学的思维方式[1-3];实验教学中掌握科学的实验方法,培养独立操作能力。采用研究团队的形式,培养学生的团队意识。以适当的研究方法来研究相关领域的前沿问题,特别是利用在实验中使学生独立思考,提出实验方案,以激发学生的热情,增强创新的意识和能力,并培养学生科学的观念和严谨的科学态度[4]。可见,国内外一流大学中本科生参与科研的机制较为成熟和富有成效,恰当得科学教育使学生能够获得很大收获,例如开阔的思维方式和科学观念,基本的科学素养和实验能力,,对其未来的职业发展和规划也会产生较为深远的影响,选择继续攻读研究生进行深造时也会更加明确自己感兴趣的领域和方向。 
  二、开展研究型实验的意义 
  目前,在实验教学和实验室管理过程中存在着大型仪器使用率低,本科生参与科研的机会少,受众面窄的问题。研究型实验的引入可以让更多学生参与科研活动,熟悉科学研究的思路和方法。目前的实验课往往采用大班授课的方式,重复设计好的实验;研究型实验的引入可以让学生以科学研究小组的形式进行研究型实验,提出对实验的思考和改进方案。另外研究型实验的引入可以为学生提供接触大型仪器和最新科研成果的机会,并增进学生和导师之间的交流沟通。 
  在实验教学中引入研究型实验课,可以让本科生广泛参与科学研究活动,可以培养学生的创新精神和解决实际问题的能力,可以将学生的科研活动与教学紧密结合在一起,扩大本科生参与科研活动的受众面。可以使低年级学生尽早接触到科研活动,培养他们进行科学研究的思维方式和动手能力。通过研究型实验也能让学生及时了解本专业领域的前沿发展,从而更好地理解和掌握专业课理论知识。 
  通过在实验教学中引入研究型实验,可以培养学生的创新能力,激发学生对科学研究的兴趣;突出学生的主体性,注重培养学生独立思考的能力,启发学生建立提出问题、分析问题、解决问题的思维方式;开阔学生的眼界和思路,使他们更好的理解专业课程,加强动手能力,在实验工作中能够综合运用知识和灵活处理问题;可以提高实验室大型仪器的使用率,避免大型仪器空置现象出现;可以增进本科生与导师和研究生的交流和联系,使学生具备基本的科研能力,为有继续深造意向的学生明确擅长和感兴趣的领域为未来的发展方向提供参考。 
  开展研究型实验的远期成果是建立本科生广泛参与科学研究的长效机制,使学生及时了解本专业领域的前沿发展,深化专业知识的学习,完善知识结构;扩大本科生参与科研活动的范围,使学生具备基本的科研能力和素质;将学生的科研活动与教学紧密结合在一起,培养学生的创新精神和解决实际问题的能力。使学生结合自己的兴趣参与相关科研项目,并在专业期刊上发表论文。 
  三、开展研究型实验的实施方案 
  1.在课堂教学中引入研究型实验 
  首先在平时的实验课程中利用一定课时,使学生完成开放性的实验。例如利用较集中的一段时间,把学生分为若干个小组,利用实验室现有条件,对特定课题展开研究。课题的选择上,既要结合专业方向和课堂教学的内容,又要高于常规的验证试验。可将多种实验方法和多个仪器设备结合起来,共同解决一个问题。研究小组要有明确的分工合作,培养学生的团队意识和团队合作能力。 
  同时可以在实验课上利用一些时间,给本科生提供机会实地了解实验室各类大型仪器的使用方法和操作规程,通过与导师和研究生的交流熟悉科学研究的思路方法和基本流程。并对自己感兴趣的科学研究方向有一个初步认识。从中选取感兴趣的领域,以科学研究小组的形式进行讨论,着重提出对实验的思考和改进方案。 
  2.开展研究性实验项目 
  在此基础上可进一步让本科生参与科研项目,可设立开放性的研究型实验项目,由教师设定选题方向,本科生根据自己感兴趣的方向进行申报和选择。结合学生的兴趣和设想,同时基于本科生的实际水平,选择合适的科研方向,考查研究内容的创新性和实施方案的可行性。在立项过程中培养学生查阅国内外文献、制定实验方案、计划实验进度、总结实验创新点等方面的各项技能。在实验过程中,要让学生积极思考,对实验现象做出相应的解释,并根据实验中遇到的问题随时调整实验方案,整个过程中以学生为主体,教师或相关专业的研究生起到引导作用,根据学生现有水平和研究状况进行指导,因材施教,增强学生分析问题和解决问题的能力。 
  教师对学生进行监督,激励学生应用相关背景知识,将其应用到实验中,并培养学生探索未知领域、独立分析和解决问题的能力。可以让学生形成小的研究团队,共同讨论激发对科学研究的热情和灵感,并在实验遇到困难时相互帮助。在学生进行研究型实验的过程中,教师应按阶段进行检查,并根据检查结果进行指导,例如可以采用每周开例会的方式,让学生对现阶段的研究成果进行展示,提出问题和不足,对下一步的改进方案进行讨论。在研究型实验项目完成时,应成立专家组,对研究成果进行评价,学生需要总结和分析实验数据,形成研究报告,研究成果可以是在相关领域的期刊上发表论文,也可以是形成的装置、申请的专利等,成果形式多种多样,教师根据项目的完成情况给出相应的评价。如果是以研究小组的形式完成的项目,教师可根据各参与人的实际贡献做出评价。应根据实验过程中学生的参与度、创新能力、严谨的科学态度、分析处理数据工作等多个方面综合考虑,做出客观的评价,使学生在这一过程中得到成长。 
  3.在课外活动中进行研究型实验 
  在开展研究型实验的过程中要明确课程培养目标和任务,使培养学生科研能力的目标切实得以实现。教学形式可以采取灵活多样的形式,将课内实验教学与课外科研活动相结合。在开展研究型实验课之余学生可对自己感兴趣的领域利用课余时间进行深入研究。 
  可以组织学生参观本领域顶尖的科研院所或仪器公司,与科研工作者进行交流,使学生通过实地考察和调研,对科学研究的过程有一个较为直观的认识。并进一步激发对科研和创新的兴趣。 
  四、结语 
  综上所述,在本科生群体中以多种方式开展研究型实验,可以提升本科生的科学素养,培养其创新能力和意识,也激发了学生对科学研究的热情,增进了他们团队合作的意识,是培养创新型人才的重要方式。 
  参考文献: 
  [1]江洪,沈旭峰.浅谈培养大学生的科研能力[J].甘肃科技,2010,26(3),156-158. 
  [2]秦春波.大学生创新能力培养研究[J].长春理工大学学报(综合版),2006,2(3):189-190. 
  [3]邓静,吴华昌.生物工程专业本科生科研能力培养的探索及实验[J].高等教育研究,2008,25(4):55-57. 
  [4]尹喜云,李鹏南.科研训练:提高大学生创新能力的有效途径[J].湖北教育学院学报,2007,24(6):99-100.


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