科研導師制下本科生創新能力培養模式探索
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摘要：本科生科研創新能力的培養已成為高校教學改革的一個熱點課題。本文針對目前本科生科研創新能力培養的現狀及存在的問題，指出實施本科生科研導師制的必要性。具體分析了本科生科研導師制的特點，探討了科研導師制下如何培養大學生的創新能力以及促進本科生科研導師制有效實施的關鍵要素。本科生科研導師制，作為當前適應教學改革的一種有效人才培養模式，目前已經取得顯著成效，積極推廣本科生科研導師制將培養更多具有較高科研能力和創新能力的高層次人才，成為我國高等教育與國際接軌的有效途徑。
關鍵詞：科研導師制;本科生;創新能力;培養模式
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）19-0208-05
當前世界經濟全球化的浪潮風起云涌，世界各國之間綜合實力的競爭更加激烈，其中科學技術方面的競爭尤為重要。拔尖創新型人才作為國家人才隊伍中的精英，他們是科學技術競爭的關鍵因素，在促進科技創新、社會經濟發展以及提升國家競爭力等方面具有重要的作用。[1，2]當前，我國正處于科教興國、增強自主創新能力、建設創新型國家的關鍵時期，急需大量的拔尖創新人才。如何培養拔尖創新人才已成為當今中國社會和高等教育研究的重要課題。[3，4]本科教育是我國高等教育的主體和基礎，在本科階段培養拔尖創新人才，增強本科生的創新能力，不僅是國家發展戰略、經濟和社會發展的需求，也是大學生自我發展和增強就業競爭力的現實需要。目前，國內諸多高等院校正在積極探索本科階段拔尖創新人才的培養模式，采取多項措施提高本科生的創新能力。例如，實施本科生科研導師制就是一種極其有效的培養模式，它是把本科生導師制和科研創新項目有機地結合起來，實現學生、導師、科研三要素的有機結合，從而在本科階段發現和培養新一代學術創新人才，豐富創新人才的培養模式。[5]
本文介紹了本科生科研導師制的特點以及實施科研導師制的一些關鍵要素，闡明了實施本科生科研導師制的必要性和重要性，以及在這方面的一些具體探索。實踐表明，本科生科研導師制是培養創新人才的一種新型模式，提升大學生科技創新能力的有效途徑，對教學和科研具有雙重促進作用，非常值得廣泛推廣。
一、本科生創新能力的培養現狀及存在的問題
提高大學生創新能力，不僅是個人發展的需要，更是實現創新型國家戰略的需求。高等學校作為培養創新人才的基地和搖籃，肩負著重要的歷史使命，有責任和義務去完成這個重任。然而近年來，隨著高等教育的大眾化，在校大學生規模迅速擴大，部分高校暴露辦學條件與招生規模的矛盾，出現師資力量嚴重不足現象;在外部社會環境方面，我國正處于經濟轉型升級的關鍵時期，對大學生創新能力提出更高的要求?？傮w來看，我國大學生的創新能力還是比較低的，主要體現在以下幾個方面。
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我國當前的教育主要以理論教學為主，重視理論知識的掌握，導致學生盲目接受和被動記憶書本知識，在思想上易于形成重書本、輕實踐的錯誤觀念;在處理問題時缺乏批判性的思維能力及勇于探索精神。目前大學生普遍認為，科研創新需要足夠的資金和資源作保障，由專業的研究團隊借助一定的實驗設備和相關技術，探索未知世界的本質和規律，而自己作為一名普通的大學生，沒有實力去開展科研，認為科研創新和自己的課程學習沒有必然的聯系。這種錯誤的觀念導致大學生普遍不重視科研創新能力培養的相關課程，并對校內外的學術科研活動漠不關心甚至有畏懼感，十分缺乏創新精神。
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創新思維本身是一個高度復雜的邏輯思維過程，在此過程中自覺認識并確定目標，并不斷根據目標的變化來調整自己的行動，克服種種困難，最終實現目標的主觀能動過程。任何輝煌的成就都需要經歷一番艱辛的努力，憑借頑強的毅力和堅忍不拔的精神才能實現。雖然多數大學生有創新的興趣與熱情，但在具體的科研實踐中往往會出現虎頭蛇尾、見異思遷的現象;尤其在研究工作遇到困難、進展不順利時，不能持之以恒堅持下來，往往選擇避開或退卻，導致科研創新活動半途而廢，這主要是大學生科研創新的意志品質差所致。
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大學生群體年富力強，初生牛犢不怕虎，思維敏捷、活躍，但他們的創新思維能力比較弱，體現在缺乏對科學問題的深層次思考以及另辟蹊徑解決科學問題的能力。通?？紤]問題的思路和解決問題的技術路線千篇一律，難有新意或突破點。最明顯的表現在本科畢業論文工作缺乏新意，許多畢業論文類似實驗報告，僅僅是實驗數據及圖表的堆積或實驗現象的一般性描述，缺乏對實驗現象背后相關機理的分析或模型的建立。部分大學生甚至從網上收集一些材料，東抄西拼地完成自己的畢業論文，論文邏輯性差、數據不夠充分，整個畢業論文書寫缺乏創新性思維。
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觀察力是人們獲取外界信息的一種能力，它是一種有意識、有目的、有組織的知覺能力。一個觀察力很強的人，通常能從普通人認為是司空見慣、細枝末節的事情中發現奇跡。大學生在自主科研創新過程中，需要積極觀察，發現問題，從中發現創新點，為創新思維打下基礎。大學生在觀察的深度和廣度方面，普遍存在著不足。雖然有時會有很好的靈感，但這些靈感是短暫的、缺乏橫向聯系，最終只能是曇花一現，沒有形成創新能力。因此，大學生在科學實驗中，要特別關注實驗中發生的各種物理現象和化學變化，盡可能從多個角度去觀察、研究對象。通過大量的實驗觀察和數據分析，全面分析實驗結果，打破已有的思維定式，才能提升自己的創新能力。
二、實施本科生科研導師制的必要性和重要性
實施本科生科研導師制，就是讓學術造詣深、具有較強科研能力的高水平專業教師擔任本科生科研導師，有針對性地指導本科生進行科研訓練，通過與導師共同探討實驗結果的過程，逐步形成大學生的獨立思考和獨立分析判斷能力，提高本科生的創新素質。 本科生科研導師制在尊重教育理念和教學規律的前提下，給予教師和學生最大的空間，去嘗試教學創新。導師指導本科生參與自己的課題研究，通過論文選題、背景資料收集、實驗方案確定與執行、實驗數據整理及分析、論文撰寫與發表等多個環節的培訓和鍛煉，使本科生提前認識本學科的前沿研究課題，更重要的是體會到科研的內涵，如何進行科研活動。在具體的科研實踐活動中培養他們的動手能力、科學思維（發散思維、逆向思維、求異思維等）能力以及團隊協作能力，提升科研專業素質及創新能力。不論是本科生在這過程中體現的研究潛力，還是建立起來的主人翁意識、社會責任感和團體協作能力，都充分證明這種教學模式的必要性和重要性。隨著創新教改建設迅速而全面的推進，本科生科研導師制已成南京大學本科教學改革的一個亮點，它是一種有效的創新人才培養模式，非常值得推廣。
三、本科生科研導師制的特點
實踐證明，本科生科研導師制是提升本科生科研創新能力的有效途徑，也是對傳統教育模式有益的補充;但它有別于傳統的研究生導師制，具有一些明顯特征[3]。
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本科生科研導師制的實施對象主要是大學二年級和大學三年級本科學生，他們開始或正在學習專業理論知識，缺乏專業訓練，科研素質較弱。他們在開展科研創新活動時，需要自學許多相關專業的基礎知識，并將它們運用到具體的科研實踐中，因此，存在比較大的困難。
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本科生的科研目標、任務不同于研究生，他們沒有發表科研論文的硬性要求，不拘泥形式，完全根據大學生的興趣，并結合導師的科研項目，開展適合于本科生的科學研究。在科研實踐過程中，注重培養學生的科研意識以及獨立從事科研的能力;同時克服一些已有的思維定式，培養批判性思維能力，提高大學生的創新素質。
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針對大學生的興趣和能力，指導方式可以多樣化。比如導師單獨指導、團隊指導或以研究生為主的指導方式，地點可在校內或校外，或校內外相結合方式開展科研工作。學生的科研項目可以是導師的具體科研項目，也可以是學生為主持人的科研立項等。
（四）科研導師與本科生的結合方式比較特殊
本科生科研導師制是一種雙向選擇，如果一方缺乏激情，就很難達到預期效果。要有效實施本科生的科研導師制，就必須加強本科生與科研導師之間的溝通，使二者更好地協同開展科研工作。
四、科研導師制下大學生創新能力的培養目標
第一，培養大學生的科研意識。讓學生了解科研活動的基本過程和方法，認識科研素養的內涵。
第二，培養學生獨立收集文獻資料以及分析和歸納能力，為具體開展科研工作儲備理論基礎知識。
第三，科研動手能力的培養。通過導師的具體講解和示范操作，大學生在導師的指導下親自動手操作實驗儀器和使用分析軟件，為獨立自主地開展科研活動打下實驗技術基礎。
第四，定期匯報工作進展，培養學生口頭和書面表達能力。通過定期的課題組學術討論會，學生把自己研究結果介紹給別人，接受別人對實驗結果的質疑并答辯，該過程可有效培養學生口頭表達能力及邏輯思維能力。
第五，科技論文的撰寫及投稿。培養學生掌握科技論文的寫作方法和技巧，指導學生如何選擇投稿刊物、如何投稿等。
第六，培養學生的團隊協作和語言溝通能力。在一個課題組或研究團隊中，團隊協作精神尤其重要。由于不同課題組之間的工作相互關聯，因此，一個課題組整體研究目標的實現需要各子課題的研究人員通力合作，共同努力才能實現。通過參與大課題研究工作，大學生可體會到在一個課題組，自己或他人的研究進度直接影響到整個項目的研究進展，體會團隊協作精神的重要性。
五、實施本科生科研導師制的關鍵要素
實施本科生科研導師制，其目的是為優秀本科生參加科研及其個性化的發展提供更多的可能和空間;以本科生的科研興趣為紐帶，導師的科研項目為基礎，實現學生、導師、科研三者的有機結合，從而在本科階段發現和培養新一代學術拔尖創新人才，重點訓練和激發他們從事科學研究的學術興趣，培養他們在語言、文字、數學、物理、計算機等方面基礎性及工具性學科方面的學術能力，以及提出問題、批判性思維、分析能力等理智方面的學術特性，為拔尖創新人才的培養提供一種新型模式。為了有效推動和促進本科生科研導師制的實施，需要注意以下幾個方面。
（一）科研導師的選拔
科研指導教師作為本科生科研導師制實施的主體之一，其科研素質和水平的高低直接制約大學生科研活動開展和科研能力的提高。高水平的科研導師不僅能夠站在學科的前沿，預見學科的發展方向，而且通過教學、科研課題的具體指導，使學生能盡快地進入專業研究領域，掌握學科的發展動向和前沿研究動態，提高學生的綜合分析能力和創新能力。在此過程中，導師自身所具有的創新意識和創新能力也潛移默化地激勵和影響學生對學術創新和科研創新的追求和渴望。因此，選拔優秀的科研導師對本科生科研導師制的有效實施尤為重要。我?？蒲袑熤频膸熧Y隊伍保證了中科院院士、長江特聘教授、“千人計劃”入選者、“青年千人計劃”入選者、杰青、國家教學名師、國家精品課程主持人、教授等不低于25%，旨在幫助本科生拓寬學術視野，培養批判性思維能力，從而順利完成由大學到本科畢業走向社會或繼續深造的“適應性轉換”和“學術轉換”。
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為了讓本科生科研導師制產生顯著效果，選拔接受指導的學生也是一個關鍵因素。對于低年級學生，采用學生自愿報名和學校公開選拔的模式，通過參照學分成績排名、獲獎情況、筆試和面試成績綜合考慮，擇優錄取品學兼優的本科學生。而對于高年級學生，全部實行科研導師制，把畢業設計（論文）與導師的科研項目有機結合起來。在科研導師和學生的互選過程中，學院要堅持導師和學生之間的雙向選擇機制，為方便他們之間相互了解，學院搭建溝通的科研平臺，并通過該平臺提供科研導師的個人基本信息（如畢業學校、國外留學經歷、所學專業、科研領域、學術業績、承擔的科研項目、主要研究內容和所需學生的具體要求等）;學生通過科研平臺介紹自己的專業課程學習情況、科研興趣，與潛在的指導老師直接聯系，探討加入課題組的可能性。學院通過組織面試，確定合格的學生正式接受指導。 ?。ㄈ┛茖W選題
學生科研訓練活動的課題來源于多個方面?？蒲袑熤颇Ｊ较碌恼n題大多數情況來源于指導教師承擔的科研項目，教師從這些科研項目中選取合適的小題目給學生做科研訓練。指導教師要注意結合學生自身的特點及專業知識背景來選擇適合本科生的題目。好的本科生創新計劃課題首先應該難度適中。如果課題的難度太大，學生經過一番艱苦努力，科研工作毫無進展，這時學生對科研會產生畏懼心理，甚至有放棄的想法，嚴重打擊了大學生的科研熱情和自信心。相反，如果課題過于簡單，學生不費吹灰之力就完成了，這很難讓讓學生真正體會到科學研究創新過程的艱辛，同時也難以培養創新過程所需的毅力。因此，科研指導老師要把握好課題的難易程度，保障課題的可執行性，要讓學生經過一番努力可以完成課題，使他們品嘗到成功的喜悅，從而富有成就感。
?。ㄋ模┙⒂行У目蒲袑熯\行機制及管理機制
為了有效地實施科研導師制，必須讓學生、導師和學校三方均獲得效益，很有必要建立有效的科研導師制運行及管理機制?？蒲袑熤埔c教師的績效工資相掛鉤，對于指導本科生科研工作成績優秀的導師要給獎勵與表彰;并計入其相應的教學工作量。對于在科研活動中取得優異成績的本科生在評先評優、獎學金評定等方面，給予一定的政策傾斜，增加學生科研活動的經歷和業績比重，激發本科生參與科研項目的積極性。學校要完善各項考評監督機制，加強對本科生科研導師的過程管理和考核，營造大學生創新能力的培養環境，建立自由開放的學術環境和氛圍，為科技創新、尋求學術真理提供保障。
六、科研導師制下大學生創新能力培養的實踐與成效
本人自2007年開始指導本科生從事以科研項目為依托的本科畢業論文工作和創新研究課題，論文的選題來自本人主持的國家自然科學金、江蘇省自然科學基金、回國留學人員科研啟動基金、江蘇省“六大人才高峰”高層次人才選拔培養項目以及南京大學固體微結構物理國家重點實驗室開放課題，至今已指導了12屆本科畢業生，總計50人。1/3本科生畢業后直接到美國和歐洲留學，1/3本科生畢業后在國內高等院校和研究所繼續攻讀研究生。自2008以來，以本科生參與科研項目的研究工作為基礎發表了28篇學術研究論文（其中8篇中文），20篇SCI為論文。本人指導的2013年南京大學大學生創新訓練計劃項目-BiFeO3多鐵性納米島結構制備、多鐵性能調控及鐵性疇研究（項目組成員：梁爽、李淑義、劉子東、朱瑛鶯），結題成績被評為優秀（證書編號：XY1310284110）。四位同學中有兩位畢業后直接赴美國留學，另兩位同學被保送到南京大學讀研究生，直接入選微結構國家實驗室研究生實驗班。本人指導的南京大學物理學院2006級杭啟明同學的本科生畢業論文（題目：鈣鈦礦結構多鐵性材料的制備與表征）曾獲得南京大學優秀畢業論文二等獎。南京大學匡亞明學院的2011級梁笠智同學自本科三年級上學期就在本人的課題組參與科研工作，從事模板法制備鈣鈦礦錳氧化物納米結構及微結構表征工作，一直持續到本科畢業。在參加科研項目兩年的工作中，該同學發表了SCI論文6篇，其中第一作者SCI論文2篇，本科畢業后直接赴美國留學。最近，本人已經申請到江蘇省高等教育教改研究課題（編號2017JSJG086）及南京大學本科生教學改革項目（編號201612B5）研究課題，已有多位學生主動聯系筆者，要求到本人的課題組從事以科研項目為依托的本科畢業論文工作。通過近十年來指導物理學方向本科生從事科技創新活動的實踐探索來看，把科研項目的研究內容納入到本科生的畢業論文及創新研究計劃課題中，不僅確保本科生有足夠的研究經費開展科技創新活動，而且為他們的創新活動提供一個嶄新的學術平臺，以此有效推動本科生創造思維的發展和創新能力的提高。
七、結語
提升本科生的科研素質和創新能力是髙校素質教育的工作核心。本科生積極參與科研活動是培養其創新能力的一條有效途徑。本文探討了科研導師制下如何培養大學生的創新能力，指出有效實施本科生科研導師制的關鍵要素。本科生科研導師制的實施，為大學生參加科研及其個性化的發展提供了更多的可能和空間，以導師的科研項目為紐帶，以學生的科研興趣為基礎，實現學生、導師、科研三要素的有機結合，從而充分發揮大學生在科研活動中的自主性，激發了他們參與科研活動的興趣，增強其創新思維能力。作為適應當前教學改革的一種新型人才培養模式，本科生科研導師制在高校值得大力推廣。
參考文獻：
[1]李元元.不斷推進本科教育創新，培養高素質創新人才[J].高教探索，2003，（2）：28-30.
[2]劉恩元.本科生導師制的有效運行機制探索[J].中國成人教育，2010，（21）：90-92.
[3]黃鎖義，李容，潘喬丹，等.本科生導師制下大學生科研創新能力培養的研究與實踐[J].高教論壇，2011，（2）：22-23.
[4]盧芳國，陳鄰利，高強.依托大學生創新課題選題培養學生創新能力的實踐與思考[J].高教論壇，2014，（10）：5-6.
[5]張淑蘭，張海軍.高校本科生科研導師制實施與管理的思考[J].繼續教育研究，2014，（8）：83-85.
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