“本科生科研與創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革的實(shí)證研究”成果報告

全國教育科學(xué)規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室

由華中科技大學(xué)郭卉主持完成的國家社科基金教育學(xué)青年課題“本科生科研與創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革的實(shí)證研究”（課題批準(zhǔn)號：CIA130168），日前通過了全國教育科學(xué)規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室組織的結(jié)題鑒定，現(xiàn)將成果報告如下。

一、研究內(nèi)容與方法

（一）本科生科研的發(fā)展歷程以及對本科生科研育人價值的認(rèn)識

研究一：歷史研究，對國內(nèi)外本科生科研實(shí)踐的發(fā)展進(jìn)行了較為系統(tǒng)的梳理。在國外部分，重點(diǎn)考察了本科生科研發(fā)展的三個階段：發(fā)端于19 世紀(jì)德國大學(xué)創(chuàng)建的教學(xué)－科研實(shí)驗(yàn)室中；二戰(zhàn)后在美國文理學(xué)院推動下得到極大發(fā)展；20 世紀(jì)90年代以來，美國研究型大學(xué)將本科生科研作為本科教學(xué)的中心大力踐行。在國內(nèi)部分，分別考察了學(xué)科競賽、“大創(chuàng)”項(xiàng)目以及參與教師科研項(xiàng)目三種本科生科研參與形式的發(fā)展歷程。

研究二：理論研究，聚焦于科研參與是一種怎樣的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，以及如何認(rèn)識科研參與與大學(xué)生發(fā)展之間的關(guān)系兩個問題。通過對學(xué)習(xí)理論的梳理發(fā)現(xiàn)，社會情境學(xué)習(xí)理論中的“實(shí)踐共同體”“合法的邊緣性參與”以及“認(rèn)知學(xué)徒制”等概念和理論有助于解釋本科生在科研活動中的學(xué)習(xí)過程。此外，通過梳理大學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展理論發(fā)現(xiàn)，Austin 提出的IEO 模型有助于建立學(xué)習(xí)投入行為和學(xué)習(xí)結(jié)果之間的關(guān)系假設(shè)。

（二）科研參與對本科生發(fā)展的作用與價值

圍繞“本科生科研是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑嗎”的中心問題，開展了三個層層推進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)研究。

研究一：定量研究。聚焦于本科生科研參與與創(chuàng)新素質(zhì)發(fā)展之間的關(guān)系。研究問題是，有科研參與經(jīng)歷和無科研參與經(jīng)歷本科生在創(chuàng)新素質(zhì)因子得分上是否存在顯著差異？具體方法是，對一所理工科研究型大學(xué)本科生進(jìn)行問卷調(diào)查，隨機(jī)抽樣900 名，有效樣本781 個，其中有科研經(jīng)歷學(xué)生430 名，無科研經(jīng)歷351 名。調(diào)查工具為自編《本科生科研參與及創(chuàng)新素質(zhì)調(diào)查問卷》。

本科生創(chuàng)新素質(zhì)自評量表的信度、效度檢驗(yàn)。采用CFA對理論模型進(jìn)行檢驗(yàn)和修正，最終形成一個由23 個項(xiàng)目構(gòu)成的一階六因子二階四因子三階單因子模型，成功地將本科生創(chuàng)新素質(zhì)構(gòu)建成一個由創(chuàng)新知識、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新人格4 個因子構(gòu)成的潛變量。對有科研參與經(jīng)歷學(xué)生和無科研參與經(jīng)歷學(xué)生在創(chuàng)新素質(zhì)4 因子上的得分進(jìn)行了差異分析，初步揭示科研參與與創(chuàng)新素質(zhì)發(fā)展之間的關(guān)系。

研究二：定性研究。聚焦于本科生科研參與的經(jīng)歷和科研參與的收獲，形成對科研學(xué)習(xí)過程的概念性解釋以及對科研參與收獲的定性認(rèn)識。具體方法是對H 大學(xué)31 名“大創(chuàng)”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，24 名參與科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)學(xué)生，以及8 名參與教師項(xiàng)目學(xué)生，共計63 名來自生物、化學(xué)、物理、機(jī)械和能源5 個學(xué)科的本科生進(jìn)行深度訪談，以開放的詢問方式讓受訪者自由地談?wù)搶ρ芯拷?jīng)歷和科研參與收獲的主觀感受。事后對訪談錄音進(jìn)行了逐字逐句的整理，對訪談內(nèi)容進(jìn)行了編碼、歸類及頻數(shù)和人數(shù)統(tǒng)計?；趯Α按髣?chuàng)”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的訪談，將本科生科研參與收獲歸納為五個方面，形成對科研參與收獲的定性認(rèn)識?；趯⑴c科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的學(xué)生訪談，提出了描述和解釋高水平科研學(xué)習(xí)過程的新概念。

研究三：定量研究。對本科生科研參與收獲進(jìn)行測量與評估，探究本科生科研參與收獲的影響因素。具體方法是，對華中地區(qū)5 所理工科大學(xué)至少有1 次完整科研經(jīng)歷的本科生進(jìn)行問卷調(diào)查，有效樣本836 個。調(diào)查工具為自編《本科生科研參與經(jīng)歷與收獲調(diào)查問卷》，包括學(xué)生背景信息、科研學(xué)習(xí)投入、科研參與收獲自評量表三個部分。學(xué)生背景信息包括性別、學(xué)科、年級、生源地、學(xué)業(yè)成績排名、所在學(xué)校、科研參與次數(shù)共7 個變量；科研學(xué)習(xí)投入（最近一次科研參與）包括科研項(xiàng)目持續(xù)時間、平均每周投入時間、科研任務(wù)認(rèn)知挑戰(zhàn)度、與教師互動頻率、與學(xué)長互動頻率、與同學(xué)互動頻率共6 個變量?？蒲袇⑴c收獲自評量表由研究能力、學(xué)術(shù)技能、社會性能力和關(guān)系、專業(yè)社會化、職業(yè)/教育道路的選擇與準(zhǔn)備五個維度構(gòu)成。

對本科生科研參與收獲自評量表進(jìn)行了信度和效度檢驗(yàn)；對本科生科研學(xué)習(xí)收獲進(jìn)行了均值描述和成對樣本T 檢驗(yàn)；在控制學(xué)生背景變量后，運(yùn)用階層回歸分析檢驗(yàn)了科研學(xué)習(xí)投入6 個變量對科研學(xué)習(xí)收獲5 因子的影響作用。

（三）教師有效指導(dǎo)本科生科研的行為指標(biāo)體系與教師指導(dǎo)意愿的影響因素

研究一：聚焦于“教師有效指導(dǎo)行為指標(biāo)體系構(gòu)建”的問題，采用德爾菲專家調(diào)查法。將德爾菲法設(shè)計為3 輪數(shù)據(jù)搜集，分別是專家訪談、專家評價和專家判斷。確立了來自12 個省市23 所大學(xué)的71 位優(yōu)秀指導(dǎo)教師的專家樣本，對其中25 位專家進(jìn)行了深度訪談，通過對訪談資料的編碼和歸納整理，得到了描述中國大學(xué)教師有效指導(dǎo)本科生科研的27 項(xiàng)指導(dǎo)行為；再通過文獻(xiàn)比對，增加了3 項(xiàng)指導(dǎo)行為，將30 項(xiàng)教師指導(dǎo)行為編制成問卷，請45 位專家評價其重要性，進(jìn)而統(tǒng)計了每個項(xiàng)目的平均數(shù)，平均數(shù)大于3.5 的項(xiàng)目被認(rèn)為滿足要求；請30 位專家對通過重要性評估的30 項(xiàng)有效指導(dǎo)行為給出“同意”和“不同意”的判斷，統(tǒng)計了每個項(xiàng)目的專家認(rèn)同率，認(rèn)同率大于70%的項(xiàng)目可以保留，結(jié)合教師指導(dǎo)功能理論框架對通過專家意見檢驗(yàn)的指標(biāo)體系進(jìn)行整理，最后得到了一套教師有效指導(dǎo)本科生科研行為指標(biāo)體系。

研究二：定性研究。探究教師指導(dǎo)意愿的影響因素。對25 位本科生科研優(yōu)秀指導(dǎo)教師進(jìn)行深度訪談，對訪談的結(jié)果進(jìn)行編碼和整理，得到了教師指導(dǎo)意愿的激勵因素4 項(xiàng)和阻滯因素4 項(xiàng)。

二、結(jié)論與對策

第一，有科研參與經(jīng)歷學(xué)生在創(chuàng)新素質(zhì)4 因子上的得分均值都高于無科研參與經(jīng)歷學(xué)生，在創(chuàng)新知識和創(chuàng)新能力因子上存在顯著差異，在創(chuàng)新思維和創(chuàng)新人格2 個因子上不存在顯著差異。

本科生創(chuàng)新素質(zhì)的發(fā)展與科研參與有密切關(guān)系，但由于沒有控制學(xué)生其他的教育和學(xué)習(xí)經(jīng)歷，所以截面數(shù)據(jù)不能說明二者之間的因果關(guān)系。可以跳出創(chuàng)新素質(zhì)發(fā)展的目標(biāo)框架，回到更為基礎(chǔ)性的問題，本科生科研參與的收獲是什么？

第二，科研參與是一項(xiàng)具有充分專業(yè)價值的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，它對于大學(xué)生專業(yè)知識、技能和能力的習(xí)得、專業(yè)價值觀的獲得、專業(yè)發(fā)展道路和職業(yè)的選擇都有促進(jìn)作用；科研參與使學(xué)生獲得了創(chuàng)新知識、創(chuàng)新能力，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新人格。

31 名“大創(chuàng)”學(xué)生負(fù)責(zé)人總共報告了454 次積極的收獲，人均約15 次。將454 次收獲編碼歸納為了5 個收獲主題：其中，“技能”主要包括溝通能力（人際溝通能力、寫作能力、學(xué)術(shù)報告能力）、團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)合作能力、實(shí)驗(yàn)/動手能力、信息檢索能力、計算機(jī)能力、學(xué)術(shù)閱讀能力以及事務(wù)性能力；“對研究生教育/職業(yè)道路的選擇和準(zhǔn)備”包括增進(jìn)了對科學(xué)研究的興趣、確認(rèn)了讀研究生的選擇、認(rèn)清了真正感興趣的專業(yè)方向以及認(rèn)清了研究并非自己想要從事的職業(yè)，還包括對研究生院校錄取有幫助、提供了“實(shí)地工作經(jīng)驗(yàn)”、獲得了論文/比賽名次、專利等成果；“深化了對專業(yè)知識的理解和運(yùn)用”包括提高了運(yùn)用專業(yè)知識和技能解決問題的能力，學(xué)到了如何提出問題和做研究設(shè)計的科研方法，以及深化了對專業(yè)知識的理解；“心理和社會性收獲”包括獲得了自信心（對研究能力感到自信，因?yàn)槿〉贸煽兌孕牛?、成就感、收獲了專業(yè)伙伴和生活朋友，以及與教師建立了指導(dǎo)關(guān)系；“對科研工作所需品質(zhì)和態(tài)度的體認(rèn)”包括發(fā)展了耐心、責(zé)任感、嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)、專注、敢于質(zhì)疑權(quán)威等品質(zhì)和精神。

學(xué)生談及最多的收獲是“技能”，技能的發(fā)展表征著實(shí)踐能力的提升，科研參與促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐能力的發(fā)展，這是國家推行“大創(chuàng)”項(xiàng)目的主要政策目標(biāo)。“深化了對專業(yè)知識的理解和運(yùn)用”表征著學(xué)生專業(yè)智識的發(fā)展，其中運(yùn)用知識和技能解決問題，以及學(xué)習(xí)了如何提出問題和做研究設(shè)計這些收獲是關(guān)于“應(yīng)用”和“整合”的高階認(rèn)知能力（High-rank Thinking），這也正是教育者期望通過科研活動使學(xué)生獲得的主要能力。“對科研工作所需品質(zhì)和態(tài)度的體認(rèn)”表征著學(xué)生的專業(yè)社會化發(fā)展。“對研究生教育/職業(yè)道路的選擇和準(zhǔn)備”表征著學(xué)生在專業(yè)發(fā)展道路方面的獲得?！靶睦砗蜕鐣允斋@”包括學(xué)生獲得的自信心、成就感以及各種社會關(guān)系，這些方面與學(xué)生的專業(yè)發(fā)展密切相關(guān)。這三類收獲并沒有反映在政策目標(biāo)中。在創(chuàng)新素質(zhì)框架內(nèi)評估本科生科研參與收獲，科研參與使學(xué)生在創(chuàng)新知識、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新人格方面獲得發(fā)展。對本科生科研參與收獲的歸納進(jìn)一步揭示了科研參與與創(chuàng)新素質(zhì)發(fā)展之間的關(guān)系。

第三，本科生科研參與收獲整體較多。不同背景學(xué)生的科研參與收獲存在顯著差異。本科生科研參與收獲的表現(xiàn)與教育者的設(shè)想和期望并不一致?？蒲腥蝿?wù)認(rèn)知挑戰(zhàn)度偏低、師生互動偏少，是導(dǎo)致本科生在研究能力和學(xué)術(shù)技能方面收獲偏少的主要因素。

采用EFA 和CFA 方法對本科生科研參與收獲自評量表進(jìn)行信度和效度檢驗(yàn)，最終形成一個由28 個項(xiàng)目構(gòu)成的一階五因子二階單因子模型。本科生科研參與收獲五因子分別是研究能力、學(xué)術(shù)技能、專業(yè)社會化、社會性能力和關(guān)系，以及職業(yè)/教育道路的選擇與準(zhǔn)備。

五個方面收獲的均值在1.81～2.09 之間，都高于理論均值1.5，說明大學(xué)生科研參與收獲整體較多?？蒲袇⑴c最大的收獲是專業(yè)社會化，其次是社會性能力和關(guān)系，再次是職業(yè)/教育道路的選擇與準(zhǔn)備；科研參與收獲最小的方面是研究能力和學(xué)術(shù)技能。教育者賦予科研學(xué)習(xí)活動首要的目的是發(fā)展學(xué)生的認(rèn)知能力，尤其是高階認(rèn)知能力，然而在最能反映認(rèn)知能力的研究能力和學(xué)術(shù)技能兩個方面，學(xué)生的收獲反而最低；相反，被教育者所忽視的專業(yè)社會化、未來道路的選擇和準(zhǔn)備方面，以及并未被看作是科研學(xué)習(xí)的主要目的——社會性能力方面，學(xué)生的收獲卻更多。可見科研參與帶給學(xué)生的收獲與教育者的期望和設(shè)想并非一致。

對不同科研參與形式學(xué)生的科研學(xué)習(xí)收獲的差異進(jìn)行方差分析發(fā)現(xiàn)，參與科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的學(xué)生在研究能力、學(xué)術(shù)技能、社會性能力和關(guān)系、專業(yè)社會化，以及職業(yè)/教育道路的選擇和準(zhǔn)備五個收獲因子上的得分都顯著高于自主申請基金和參與教師項(xiàng)目的學(xué)生，這表明科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)科研參與形式的效能最好。另外，自主申請基金的學(xué)生在社會性能力和關(guān)系收獲因子上的得分顯著高于參與教師項(xiàng)目的學(xué)生，兩者在其余收獲因子上的得分不存在顯著差異，這表明，自主申請基金科研參與形式和參與教師項(xiàng)目的科研參與形式在效能上大致相當(dāng)。

分別以科研參與收獲五因子為因變量，以科研學(xué)習(xí)投入6 個變量為自變量，以學(xué)生個人背景為控制變量進(jìn)行階層回歸分析發(fā)現(xiàn)，科研學(xué)習(xí)投入自變量對科研參與收獲具有顯著的解釋力，排除學(xué)生個人背景4 個變量的影響，科研學(xué)習(xí)投入6 個自變量可以解釋研究能力、學(xué)術(shù)技能、社會性能力和關(guān)系、專業(yè)社會化、職業(yè)/教育道路的選擇與準(zhǔn)備的25.2%、22.0%、24.7%、18.1%、21.3%的變異量，這說明科研學(xué)習(xí)投入是收獲的重要影響因素。科研項(xiàng)目持續(xù)時間對收獲5 因子均不具有顯著影響。平均每周投入時間、科研任務(wù)認(rèn)知挑戰(zhàn)度、與教師互動、與學(xué)長互動以及與同輩學(xué)生互動對收獲5 因子都有顯著影響。從影響值大小來看：對研究能力、學(xué)術(shù)技能影響最大的是科研任務(wù)認(rèn)知挑戰(zhàn)度以及與學(xué)長互動；對社會性能力與關(guān)系影響最大的是與同輩學(xué)生互動以及與學(xué)長互動；對專業(yè)社會化影響最大的是與教師互動以及與學(xué)長互動；對未來道路選擇與準(zhǔn)備影響最大的是與教師互動和科研任務(wù)認(rèn)知挑戰(zhàn)度。

樣本學(xué)生科研任務(wù)認(rèn)知挑戰(zhàn)度的均值為1.68，標(biāo)準(zhǔn)差為0.53，這說明科研任務(wù)認(rèn)知挑戰(zhàn)度處于中等水平。另外，對學(xué)生從事的科研任務(wù)的分項(xiàng)統(tǒng)計表明，約50%的學(xué)生沒有參與“研究問題的提出與研究方案設(shè)計”“撰寫研究報告/學(xué)術(shù)論文/專利申請”等高認(rèn)知挑戰(zhàn)度的工作；超過70%的學(xué)生比較多或非常多從事“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或動手操作”“分析整理數(shù)據(jù)資料”等認(rèn)知挑戰(zhàn)度一般的工作；超過70%的學(xué)生比較多或非常多地從事“查閱資料”“項(xiàng)目任務(wù)與進(jìn)度的溝通協(xié)商”這些認(rèn)知挑戰(zhàn)度較低的工作。由于學(xué)生在科研活動中開展的科研任務(wù)認(rèn)知挑戰(zhàn)度一般，導(dǎo)致在研究能力和學(xué)術(shù)技能方面的收獲偏低。

第四，通過德爾菲法得到了教師有效指導(dǎo)本科生科研的29 項(xiàng)行為條目，進(jìn)一步運(yùn)用教師指導(dǎo)行為功能分類框架對29 個條目進(jìn)行歸類和整理，最終得到了一套包括2 個一級指標(biāo)、7 個二級指標(biāo)、29 個三級指標(biāo)的教師有效指導(dǎo)本科生科研的行為指標(biāo)體系。一級指標(biāo)包括結(jié)構(gòu)化指導(dǎo)行為和社會情感指導(dǎo)行為，結(jié)構(gòu)化指導(dǎo)行為下包括規(guī)劃研究項(xiàng)目、布置挑戰(zhàn)性任務(wù)、訓(xùn)練、榜樣示范四個方面，社會情況指導(dǎo)行為下包括聯(lián)系、幫助和反饋三個方面。

對教師指導(dǎo)本科生科研意愿起激勵作用的因素有教師的“道德感”、對學(xué)生發(fā)展的滿足感、有助于教師的研究以及學(xué)校（學(xué)院）的鼓勵等。對教師指導(dǎo)意愿起阻礙作用的因素有學(xué)生缺乏連續(xù)性、教師時間和精力不足，以及學(xué)校評價制度不完善等。

第五，對本科生科研政策調(diào)整和制度改進(jìn)的建議有：國家引導(dǎo)建立科教融合的高等教育人才培養(yǎng)制度；高校改革本科課程體系，將本科生科研由第二課堂轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝徽n堂；構(gòu)建科學(xué)合理的分層式本科生科研訓(xùn)練體系；構(gòu)建本科生科研指導(dǎo)者體系，強(qiáng)化激勵制度，培訓(xùn)指導(dǎo)能力；優(yōu)化校內(nèi)本科生科研管理制度，以管理促成效。