理工類本科生的科研創(chuàng)新能力培育研究

呂好新 渠琛玲 李 淼 張咚咚 吳 瓊 尤圣好 梁珈瑜 陳慜琪 郭夢雅

（河南工業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450001）

自從“創(chuàng)新型”國家成為我國的戰(zhàn)略目標(biāo)以來，我們對科技創(chuàng)新的要求不斷提高。科技創(chuàng)新的關(guān)鍵在于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，而理工類本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是我國科技創(chuàng)新的關(guān)鍵。理工類專業(yè)的課程特點是實踐性和應(yīng)用性強，通過指導(dǎo)學(xué)生進行科研創(chuàng)新實踐，能夠使學(xué)生更好地掌握本學(xué)科的基礎(chǔ)知識，并利用所學(xué)知識解決實際生產(chǎn)中存在的問題，改進生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)技術(shù)，改變落后的生產(chǎn)模式，同時提高自身的創(chuàng)新能力。

培養(yǎng)本科生的科研創(chuàng)新能力，不僅是國家發(fā)展戰(zhàn)略的要求，也是社會發(fā)展需求和時代進步的主題。河南工業(yè)大學(xué)國際教育學(xué)院開設(shè)了以生物技術(shù)和食品科學(xué)與工程為代表的理工科專業(yè)，自建院以來，培養(yǎng)了大量優(yōu)秀的具有較強科研創(chuàng)新能力的人才，多名學(xué)生成功申請了國內(nèi)外知名高校的研究生項目。本文以河南工業(yè)大學(xué)國際教育學(xué)院理工類專業(yè)的本科生為研究對象，對學(xué)生科研創(chuàng)新現(xiàn)狀進行梳理，介紹了學(xué)生科研創(chuàng)新能力培育的有效方法，并針對學(xué)生科研創(chuàng)新培養(yǎng)目前存在的問題，提出改進方法，形成適合該校國際教育學(xué)院理工類專業(yè)本科生科研能力培養(yǎng)的體系，以期為提高當(dāng)代理工類專業(yè)大學(xué)生的科研創(chuàng)新能力提供參考。

1.我國理工類本科生科研創(chuàng)新現(xiàn)狀分析

1.1 大學(xué)生科研創(chuàng)新能力培育的必要性

在新工科辦學(xué)背景下，高校要立足于國家和人民的發(fā)展需求，深化推進教學(xué)改革，大力培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)、實踐及創(chuàng)新能力，從而全面推動素質(zhì)教育發(fā)展。根據(jù)高等教育的基本特點，優(yōu)秀人才的培養(yǎng)重在培養(yǎng)綜合素質(zhì)，因此，大學(xué)生創(chuàng)新教育應(yīng)以獲取基本專業(yè)知識為基礎(chǔ)，重點培養(yǎng)實踐能力，建立以創(chuàng)新能力為核心和以綜合素質(zhì)為目標(biāo)的教育體系，營造創(chuàng)新教育氛圍。

《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》明確指出，要大力支持本科生參加科研創(chuàng)新活動，做到早進課題、實驗室和研究團隊。2018版《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準》針對實踐類課程提出了構(gòu)建基礎(chǔ)實驗—綜合實驗—研究性實驗—多層次實驗的教學(xué)體系，重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、實踐和科研能力。目前，我國專業(yè)技術(shù)人才素質(zhì)提高的重要途徑是開展本科生的科研啟蒙，與此同時，加強科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

1.2 大學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

高等學(xué)校是高層次人才培養(yǎng)的搖籃，是開展科學(xué)研究教育的重要平臺，因此，高校要確保科研教育的高效性，并使科研教育成為培養(yǎng)高精尖創(chuàng)新型人才的強大引擎。隨著高等教育的飛速發(fā)展，我國高校更加注重本科生的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，并采取了一系列改革措施，如組建以本科生為主體的科研創(chuàng)新團隊、舉辦科技創(chuàng)新競賽、增加實踐創(chuàng)新學(xué)分比重，但是，仍然存在很多不足。

首先，學(xué)生的積極性不高，科研創(chuàng)新意識不強。傳統(tǒng)教育模式下，學(xué)生喪失了積極主動的創(chuàng)新思維，被動接受基礎(chǔ)知識，缺乏主觀能動性。此外，以分數(shù)為導(dǎo)向的評價模式，導(dǎo)致學(xué)生及教師過分看重學(xué)習(xí)成績，忽視了科研創(chuàng)新活動的重要性。還有部分同學(xué)對自己的認識較為片面，由于成績平庸而否認自己的科研創(chuàng)新能力，對科研活動具有抵觸心理。這些現(xiàn)象大大降低了大學(xué)生的科研意識和參與科研活動的欲望，最終導(dǎo)致科研能力的培養(yǎng)效果不理想。

其次，學(xué)生的科研創(chuàng)新方向不明確。想?yún)⑴c科研創(chuàng)新的學(xué)生缺乏及時、全面、專業(yè)的指導(dǎo)，導(dǎo)致科研創(chuàng)新活動難以開展，從而走了很多彎路。在自媒體時代，直播帶貨促生了一批良莠不齊的網(wǎng)紅，該現(xiàn)象對大學(xué)生有一定的誤導(dǎo)，使他們偏離了最初的科研創(chuàng)新夢想。

此外，學(xué)生存在科研基礎(chǔ)不扎實、科研方案不系統(tǒng)、科研成果總結(jié)不全面等問題。由于缺乏夯實的科研基礎(chǔ)，學(xué)生們的科研效率普遍不高，無法取得優(yōu)異的科研成果，一部分學(xué)生因此放棄了自己的科研創(chuàng)新之路。

大學(xué)生是建設(shè)社會主義中國的主力軍，而高等學(xué)校是培養(yǎng)優(yōu)秀大學(xué)生的搖籃，高校的教學(xué)質(zhì)量決定了未來建設(shè)者的“創(chuàng)新力”。因此，我們必須借鑒“示范高?！钡呢S富經(jīng)驗和有效方法，充分利用科學(xué)研究創(chuàng)新項目，深入推進大學(xué)生的科研能力培養(yǎng)改革工作，采取有效的措施激發(fā)學(xué)生積極參與科研活動的積極性，創(chuàng)造條件引導(dǎo)學(xué)生參與科研活動，達到全面提高學(xué)生科研創(chuàng)新能力的教育目的。

2.理工類本科生科研創(chuàng)新能力培育方法

2.1 培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新意識

教師帶領(lǐng)學(xué)生前往實踐基地參觀學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生從實際生活和生產(chǎn)實踐入手，仔細觀察生產(chǎn)過程，留意還未解決的問題，結(jié)合自己的專業(yè)背景，利用所學(xué)專業(yè)知識思考問題，理論聯(lián)系實際，尋找解決問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生積極主動思考的科研創(chuàng)新意識。

河南工業(yè)大學(xué)與中央儲備糧鄭州直屬庫、鄭州中原國家糧食儲備庫、中央儲備糧新港直屬庫有限公司、河南國家糧食儲備庫等單位建立了良好的合作關(guān)系，這些糧食儲備庫作為河南工業(yè)大學(xué)國際教育學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)糧油儲藏方向本科生的教學(xué)科研基地，為學(xué)生提供了很好的實踐學(xué)習(xí)機會。通過參觀實習(xí)，有助于學(xué)生了解糧庫目前使用的糧情檢測技術(shù)、品質(zhì)檢測技術(shù)、常規(guī)熏蒸和環(huán)流熏蒸等殺蟲技術(shù)、現(xiàn)代控溫儲糧技術(shù)、糧食干燥技術(shù)、氣調(diào)儲糧技術(shù)和日常管理技術(shù)等，發(fā)現(xiàn)并思考糧庫現(xiàn)存的問題，為這些實際問題提供切實可行的解決方案。

2.2 明確學(xué)生的科研創(chuàng)新方向

學(xué)生把在實踐鍛煉中發(fā)現(xiàn)的問題作為科研創(chuàng)新項目，尋找合適的切入點，自主學(xué)習(xí)科研創(chuàng)新項目相關(guān)的基礎(chǔ)專業(yè)知識，及時跟蹤了解該課題研究的最新進展情況，總結(jié)自己感興趣的點，通過和老師同學(xué)充分討論，明確創(chuàng)新課題的研究方向。在這個過程中，教師要適時對學(xué)生進行合理引導(dǎo)。

首先，教師對大一新生進行科研啟蒙，通過課后溝通交流，掌握學(xué)生對科研的初始意向，挑選對科研具有濃厚興趣的學(xué)生，組建初始科研興趣小組，對這部分學(xué)生的科研能力進行初步培養(yǎng)。其次，通過講授基礎(chǔ)課程，對大二的學(xué)生進行本專業(yè)的科研引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的科研興趣，積極鼓勵學(xué)生參與科研創(chuàng)新小組，由高年級的學(xué)生帶領(lǐng)大二的學(xué)生開展各類科研項目。然后，針對已經(jīng)學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課的大三同學(xué)，我們擴大參與科研創(chuàng)新活動學(xué)生的范圍，力求達到人人參與創(chuàng)新活動。最后，鼓勵大四學(xué)生將參與的科研創(chuàng)新活動與自己即將開展的工作或者繼續(xù)深造結(jié)合起來，確立自己以后的工作或者研究生期間的科研方向。

2.3 培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力

通過前期科研創(chuàng)新啟蒙工作，教師可以組建科研創(chuàng)新項目組，給學(xué)生講授各類獲取文獻資料的方法，逐步引導(dǎo)學(xué)生通過文獻閱讀，了解科研創(chuàng)新項目的研究背景、研究意義、研究目的、研究目標(biāo)，羅列切實可行的試驗方案。通過小組討論，教師與學(xué)生一起制定合理的研究方案，在教師的幫助指導(dǎo)下，學(xué)生正確地開展試驗，科學(xué)地分析試驗數(shù)據(jù)，全面總結(jié)試驗結(jié)果，撰寫科研論文。

以作者的科研創(chuàng)新團隊為例，每周召開組內(nèi)研討會，由學(xué)生挑選一篇自己一周內(nèi)閱讀的文獻資料，以PPT文件匯報的形式進行組內(nèi)分享。待學(xué)生分享完畢，由其他同學(xué)針對主講同學(xué)的匯報進行點評，最后由指導(dǎo)老師進行分析總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生將文獻閱讀與自己的科研實踐結(jié)合起來，拔高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.4 開闊學(xué)生的科研創(chuàng)新視野

教師帶領(lǐng)學(xué)生參與國內(nèi)學(xué)術(shù)交流活動，與行業(yè)精英和科研大咖面對面進行交流，開闊學(xué)生的科研視野。以該校國際教育學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)為例，本專業(yè)的學(xué)術(shù)性機構(gòu)組織如中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會、中國糧油學(xué)會、河南省農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏工程學(xué)會等，每年都會舉行學(xué)術(shù)交流大會，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參加此類學(xué)術(shù)活動，了解本行業(yè)領(lǐng)域的科學(xué)前沿，追蹤科技發(fā)展動態(tài)，加強學(xué)生的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)。另外，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參加國家和省部級的各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，增強學(xué)生的實戰(zhàn)經(jīng)驗。據(jù)統(tǒng)計，每年約有200余項大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動重點項目在全國各地開展，適合食品科學(xué)與工程專業(yè)的創(chuàng)新活動多達30余項，因此，我們可以組織學(xué)生參與各項科研創(chuàng)新活動，通過參加活動，使學(xué)生的科研創(chuàng)新能力得到提高。

此外，還可以定期與國外合作院校進行科研項目交流，將學(xué)生送至國外科研院所，培養(yǎng)學(xué)生的國際科研視野，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。河南工業(yè)大學(xué)已與美國堪薩斯州立大學(xué)、英國瑞丁大學(xué)、英國威爾士大學(xué)、英國阿伯瑞斯特維斯大學(xué)、加拿大曼尼托巴大學(xué)等單位建立了較好的合作關(guān)系，國際教育學(xué)院的很多學(xué)生以交流的方式進入這些大學(xué)繼續(xù)深造，取得了較好的科研成果。

3.河南工業(yè)大學(xué)國際教育學(xué)院理工類本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的成效、存在問題及改革措施

以作者的創(chuàng)新小組為例來說明本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的成效。根據(jù)學(xué)生們的興趣，小組的同學(xué)一共參與兩項科研創(chuàng)新項目，一個是企業(yè)的橫向課題，偏向于應(yīng)用，一個是基金項目，重在理論機制的研究。通過參與這兩項科研創(chuàng)新項目，學(xué)生們的科研創(chuàng)新意識、自主學(xué)習(xí)、獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力均得到了不同程度的提高，主要體現(xiàn)在：學(xué)生能夠快速從生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)問題，如雞精調(diào)味料產(chǎn)品中存在微生物菌落總數(shù)超標(biāo)的現(xiàn)象；學(xué)生通過學(xué)習(xí)雞精調(diào)味料的生產(chǎn)加工過程，能夠從原輔料、生產(chǎn)加工設(shè)備、儲藏流通環(huán)節(jié)分析潛在的微生物污染源，通過查閱文獻資料，制定科學(xué)合理的研究方案，從而實現(xiàn)研究目標(biāo)；學(xué)生能夠合理分析試驗數(shù)據(jù)，全面歸納總結(jié)，撰寫研究報告。此外，學(xué)生還對所得的試驗結(jié)果進行整理，撰寫并發(fā)表了科研論文。這些都表明了，通過參與科研創(chuàng)新項目，學(xué)生的科研素養(yǎng)和科研創(chuàng)新能力得到提高。

雖然學(xué)生通過參與科研項目得到了鍛煉，科研創(chuàng)新能力有了一定提高，但是，還存在一些問題，比如，學(xué)生查閱文獻、對文獻的理解及融會貫通能力仍有待加強，具體表現(xiàn)為：首先，學(xué)生不能從海量的參考文獻中篩選到合適的參考文獻。這種能力不是一朝一夕就能形成的，只有通過大量的實踐才能利用關(guān)鍵詞快速篩選到合適的參考文獻。其次，學(xué)生的文獻閱讀能力仍有待提高。文獻閱讀能力是一個逐漸累積過程，非一蹴而就，需要學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中進一步積累。再次，學(xué)生對科研文獻的管理能力仍有待提高。科研論文數(shù)量龐大，對科研工作者提出了更高的要求。科學(xué)管理文獻，需要學(xué)會借助專業(yè)的文獻管理軟件如endnote，因此，在接下來的教學(xué)中，教師團隊會逐漸將endnote軟件的使用方法加入科研創(chuàng)新小組內(nèi)，用以提高學(xué)生的文獻管理能力。此外，學(xué)生的科研論文撰寫能力仍有待加強，主要體現(xiàn)在論文寫作效率較低，論文質(zhì)量較差，不能很好地解釋試驗結(jié)果等。論文撰寫能力與學(xué)生自身的語言組織能力、邏輯思維能力有關(guān)，也不可操之過急。因此，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的過程，也是一個循序漸進的過程，我們要不斷實踐，不斷總結(jié)，形成較為科學(xué)的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法。

第一，針對學(xué)生無法尋找合適的文獻這一問題，在加入創(chuàng)新小組初期，指導(dǎo)老師可以暫時給學(xué)生提供指定的文獻，或者給學(xué)生推薦相關(guān)的期刊雜志，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的文獻資料。經(jīng)過一定的文獻閱讀積累，學(xué)生對自己的研究課題理解很透徹的時候，自己就能找到合適的參考文獻。第二，學(xué)生的文獻閱讀能力不夠，可以通過定期組內(nèi)文獻分享活動得到鍛煉，同時還可以增進學(xué)生的匯報能力。對于聽眾而言，通過聆聽別人的匯報，既學(xué)習(xí)了前沿的科技進展，又鍛煉了自己勤于思考、提出問題的能力。第三，針對學(xué)生文獻管理能力不高這個問題，可以在學(xué)生剛進入實驗室就給學(xué)生普及文獻管理軟件，做好“崗前”培訓(xùn)，并且形成較好的文獻管理習(xí)慣，使學(xué)生盡快熟悉軟件的使用方法，合理對重要文獻進行分類管理。

4.結(jié)語

通過讓學(xué)生參與科研創(chuàng)新課題，重點培養(yǎng)理工類專業(yè)本科生的科研創(chuàng)新意識以及分析問題、合理設(shè)計試驗方案、科學(xué)分析試驗數(shù)據(jù)并撰寫研究報告及科研論文的能力，使得學(xué)生具備從事科研創(chuàng)新工作的基礎(chǔ)科學(xué)素養(yǎng)。