课余科研对培养大学生创新能力提升本科教学质量的效果初探

课余科研对培养大学生创新能力提升本科教学质量的效果初探

潘欢迎　王志强　彭　浩

（中国地质大学环境学院实验教学中心，湖北武汉430074）

摘　要：本文从培养大学生创新能力的高校本科教学目标出发，在总结本科生科技创新现状的基础上，结合笔者多年教学和指导学生课余科研的经验，分8个方面具体总结了在培养大学生创新能力的大背景下，学生开展课余科研对本科教学质量的提升作用。

关键词：课余科研　创新能力　本科教学质量

1　序　言

当今高校本科教育教学理念中，着重突出的部分是培养大学生的科技创新能力。我国《高等教育法》明确规定：高等教育的任务是培养具有创新精神和创新能力的高级专门人才。推动科技进步和创新的关键是培养人才，人才的培养关键是教育。那么反之，据笔者多年从事教学工作和指导学生参加课余科研的经验，参加课余科研对于本科教育教学的质量亦有着显著提升效果。所谓“授之以鱼，不如授之以渔”，课余科研对于本科教学质量的促进和提升，最终能够达致“教学相长，相得益彰”的效果和目的。

本文结合中国地质大学（武汉）环境学院本科生参加课余科研的情况以及笔者长期从事教学工作和指导学生课余科研的经验，具体探讨了在培养大学生创新能力的大背景下，学生开展课余科研对本科教学质量的提升效果。

2　本科生科技创新现状

所谓大学生科技创新，即本科生科研训练，是面向在读本科生（一般以大三学生为主）开展的科研项目。本科生科研训练的作用在于，鼓励一部分具有一定科学思维和基础的学生进行科学创新研究，通过科研项目进一步培养他们的科学兴趣和科学思维，锻炼提出问题、分析问题、解决问题的科研能力，充分培养其合作能力及团队意识。

国外高校非常重视本科生科研创新。在美国，很多研究型大学都鼓励本科生参与科技创新，其毕业生几乎全部参加过科研训练。本科学生从低年级开始参与科研，培养科学研究精神和思维，了解所属专业前沿知识，使得本科生科研能力得到极大提升，为美国科研创新人才的培养作出了突出贡献，也使美国大学形成了较为浓厚的科学研究氛围和基础，使美国大学在本科教育方面、科研人才培养方面竞争优势明显。

在国内，改革开放以来，各大高校也开始逐渐重视本科生科研创新能力的培养。从20世纪90年代开始，清华大学、浙江大学、东南大学等高校都设有资助本科生科研训练的项目。浙江大学每年投入课余科研项目的经费高达20～50万元，每年立项1 000个左右；清华大学、东南大学等高校逐步把科研能力的培养纳入到本科生教学计划和人才培养的评价体系，即要求本科生在校期间必须取得科研训练的学分才能毕业。近年来，随着教学思路和理念的转变，以及科学研究的需求，各高校本科生课余科研开展情况日益提升，已经在国内高校中形成一种良好的风气和底蕴，为科学研究培养了一大批优秀人才。

以中国地质大学为例，近年来在学校总体要求下，由学工处、研工部、校团委等相关部门牵头，为学生课余科研提供了很多机会，以大学生科技节为平台，开展大学生课余科研立项、“震旦杯”大学生课余科研竞赛、大学生科技论文报告会、大学生课余科研训练计划等活动，取得了良好效果，为地质及相关专业培养了一大批学术科技后备力量。

因此，课余科研活动的开展，培养了本科生创新精神和科学思维，提高了科学素养，锻炼了创新能力，并在创新人才培养方面发挥着越来越重要甚至是不可替代的作用。

3　课余科研对本科生教学质量的提升作用

长期以来，高等院校的教学目的之一就是培养高水平研究型学术科技人才，培养大学生的创新能力。在这一大背景下，课余科研对于培养学生创新思维和科研能力的作用对于本科教学质量的提高有着较为重大的意义，为培养大学生创新能力这一教学目的的实现起到了重要作用。此外，课余科研对提高学生专业知识的学习兴趣、改善本科教学方式、培养实用型人才等方面亦有显著作用，一定程度上提高了本科生教育教学质量。

根据笔者近年来教学工作经历和指导本科生开展课余科研的经验，结合具体实例，现将本科生开展课余科研对于教学质量的提升效果总结如下。

3.1　增强专业学习兴趣

专业知识学习和技能锻炼是本科教学的主要内容。但是，枯燥、笼统的理论知识学习，往往降低了学生学习专业知识的兴趣，从而成为学生学习的瓶颈和阻碍。学生开展课余科研之后，往往因为科研中需要一定深度的专业基础知识，求知欲会形成巨大的自学动力，使得学生能够主动去查找资料、询问导师或者自学相关课程，从而达到自主学习的目的，从根本上实现从“要我学”到“我要学”的转变；而课余科研取得一定成果之后，学生也会形成一种满足感和成就感，参与课余科研和积极学习专业知识的动力更强，从而形成一种良性的循环。

以环境学院“积水”团队队员为例，在未进行课余科研之前，部分同学没有学习方向和动力，出现了挂科现象，但在参加课余科研之后，学习成绩有明显上升，不仅不再出现不及格，而且成功获得了各类奖助学金，取得了可喜的进步。

3.2　锻炼学生专业技能

课余科研对于专业技能的锻炼也大有裨益。课余科研可以培养学生的实验操作技能、各种地下水及相关模拟软件的使用，以及时间管理分配技能、团队合作能力、写作技能和项目设计等多方面的能力，这与课堂教学相得益彰，其效果甚至好于课堂实验教学。

就笔者所指导的“积水”团队来说，在项目的进行过程中，学生需要自己设计实验构件，自己动手操作并记录、分析试验结果，这和平时的实验课程教学有很大的区别，使学生由被动操作变为主动学习，极大地提高了学生的专业技能。这一点特别是在应用型大学，如中国地质大学，显得尤为突出，因为应用型大学强调实践和实用，强调对专业技能的熟练掌握，这也是社会需求的实际要求。而通过课余科研的专业技能锻炼，可以较好地满足这一要求。

3.3　有助于养成科学精神和素养

根据高校教学的目的，高校教学历来重视学生科学精神和素养的养成及培育。在教学活动中，教师不仅要传授专业知识，更要培养学生从事科学研究的精神和素养。科学精神的陶冶比科学知识的传播更有价值。而让学生参加科研正是学生科学精神形成的有效途径。

参加科研活动有助于培养学生崇尚科学的精神和实事求是、科学严谨的科学研究态度。随着科研的深入开展，学生会自然而然地关注所学知识产生的方法及过程，不断熟悉和认知科学研究的具体过程，从而有意识地提高科学素养，培养科学思维。

除此之外，课余科研也起到了启发式教学的作用。课堂教学模式往往受限于教师一方的知识传授，学生一方处于被动接受。这样的教学模式使得学生只知道原始的照搬照用，而不知道为什么要这样做，找不到解决问题的方法，对于培养创新能力会产生较大阻碍。通过课余科研，由教师进行有针对性的科学指导，有目的性地启发学生，让学生自己提出问题、解决问题，有助于学生科学思维的培养，并且使学生懂得了如何触类旁通、举一反三。

3.4　鼓励专业知识应用于实际

以水文地质学科为例，社会对于应用型学科的要求重在发挥实际作用以及能否将专业知识应用于实际。在开展课余科研的过程中，课余科研起到了这一作用。不同于专业课，课余科研是学生解决问题的方法培养和过程训练，是学生系统地应用理论知识、发掘个人创造能力的过程，培养了学生将理论知识应用于实践，将理论成果转化为实际产品的能力，为社会创造了价值。

部分进行科研活动的同学，有意识地、积极地将科研成果转化为产品，如“积水”团队的“大尺度包气带土壤电动分离·细菌·洗率修复耦合模型”参加湖北省第二届“我新我show”大赛，获得人气奖；“废品包装利用之动物乐园”获得优秀奖。此外，团队申请了国家发明专利两项：“一种分层原状土渗流的实验装置”，专利号（申请号）201110429432.0；“基于多层含水层地下水流系统的地下水污染模拟仪”，专利号（申请号）201110406464.9。实用新型专利两项：“基于雨水水质监测的收集和前处理仪器”，专利号（申请号）201120529821.6；“一种测定三维水动力弥散的地下水污染模拟装置”，专利号（申请号）201120108312.6。这些专利发明最大程度地将科研成果转化为实用技术。可见，科研活动在某种程度上，为社会培养了知识、技术兼备的优秀人才。

3.5　有利于人才的深造培养

目前，国内高校对于本科生的培养和考核基本以课堂授课和考试分数为主，而研究生的考核方式则比较多样化，且基本以科研工作量和发表论文的考查方式为主，这样就使得本科阶段和研究生阶段存在明显的差异。在研究型大学这类读研深造比例较高的高校，经过课余科研训练的学生能够较为顺利地完成由本科到研究生的过渡，并快速适应研究生阶段的学习。

“积水”团队某成员，作为团队主要负责人，在本科阶段积极参与科研活动，最终通过学校“创新人才”获得保研资格，获得一等奖学金，并取得硕博连读资格。该团成员在研究生阶段获得研究生科技论文报告会二等奖等一系列科研成果。本科阶段良好的科研思维和能力，为研究生阶段的深造创造了良好的条件。

3.6　教学相长改变传统教学模式

许多本科院校以教学为主，科研为辅。师生关系处于教师单方面主动教授、学生被动学习的局面，师生之间缺少交流和沟通，同时也缺少科研观点的碰撞，使高校学术氛围相对较淡，阻碍了创新人才的培养。通过开展课余科研，教师给予学生以充分科学的启发式引导。定期研讨、相互交流，有利于发现教师教学过程中的不足，从而改变传统的教学模式，不仅对学生的科研能力的培养发挥了极大作用，也对教师队伍科研水平的提高起到了很好地促进作用，最终达到教学相长的目的。

3.7　有助于培养团队意识和健全人格

科研活动不仅能培养学生的科学素养，而且能够帮助学生树立健全的人格和品德，培养团队合作意识。开展科研活动时，学生往往组成团队，合作开展。因此，在这个过程中，学生就要面对各种关系，如个人与他人、个人与集体、名利与责任等，有助于培养学生的团队意识、集体精神与合作能力。除此之外，在开展科研活动的过程中，因为受能力所限等各方面因素，学生往往会遇到巨大的困难甚至失败。因此，如何面对困难、解决困难成为了科研活动的一大主线。在这个过程中，科研活动培养了学生的自制力、毅力等良好的意志品质，为学生今后的学习、工作打下了良好的基础。

以“积水”团队为例，该团队建立至今，团队成员积极合作、优势互补、团结协作，克服了一系列困难，取得了较为优秀的成绩：在第二届全国大学生水利创新设计大赛中获得一等奖2项；2010年获得湖北省大学生优秀科研成果三等奖；2011年在湖北省第八届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中获得二等奖；2011年获得中国地质大学（武汉）第八届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖；2011年在中国地质大学（武汉）第三届“震旦杯”课外学术科技作品竞赛中获得一等奖；2009年在中国地质大学（武汉）环境学院第七届科技论文报告会中获得三等奖；2010年在中国地质大学（武汉）环境学院第九届科技论文报告会中获得二等奖两项，三等奖两项。取得这样优异的成果，与团队内充分合作、优势互补的作用密不可分。

3.8　增加实践教学机会

中国地质大学历来重视实习，形成了周口店、北戴河、三峡地质认识实习和庐山专业实习、专业生产实习等一整套完善的实习锻炼体系，也使该校学生在就业深造等方面对比其他院校有着较大优势。而科研活动可以进一步增加实践教学机会，进一步对课堂上讲授的理论进行完善，培养和锻炼本科生的自主学习能力、分析问题和解决问题的能力以及开拓创新的能力。

课余科研可为本科教学的实践环节节省了必要的实验经费，是对科研经费不足的有益补充。其科学研究成果可为课内实验教学提供新的实验装置和实验内容，为促进创新性实验与设计性实验建立良好的平台。如环境学院学生自主研制的“一维流三维弥散测定仪”，通过校正和简单改进，完全可以应用于演示教学实验，为教学仪器的研发节约了成本和经费。

4　结　语

在培养大学生创新能力的背景下，学生参加课余科研活动，对于大学生的动手能力、创新思维和科学思维、专业学习、综合素质都有着明显作用和提升，而以上均是本科教育教学的重要目标和意义，因此，课余科研对于本科教学的整体质量也有着较大的提升，具有重要意义和不可替代性。

参考文献

傅江平.科学研究——大学本科教育的重要内容［J］.纺织教育，2001（2）：19.

臧华.大学生科技创新在应用型本科教育中的作用探讨［J］.中国电力教育，2010（4）：185.