
文/俞英(理学院教授)
我们正处在一个科学和技术大发展的时代,科学和技术的发展维持着人类生产的繁荣和社会的发展进步,随着工业化的不断发展,环境和资源的短缺对社会进步的限制作用也越来越显著。为了维持社会的发展和经济的繁荣,我们需要提高国家的技术竞争力,社会的发展需要更多的创新型人才。
我国的高等教育,从上世纪80年代以来一直高速发展,目前我国的高等教育规模已成为世界第一。随着高等教育的普及化,高等教育正经历从技术、学历型教育到大众型素质教育的转变,高等教育的目标从技术型人才培养转向高素质复合型人才培养。
随着科学的发展,各学科之间的划分变得越来越细,知识总量不断增长,每个人已不可能涉及全部的学科知识。但当需要科技人员解决问题时,所需要的学科知识却不限于单一学科,因此造成了个人的单一学科背景与综合知识需要之间的矛盾。
长期以来,我国的高等教育注重技术知识的传授,但单纯依靠课堂教育难以达成创新型人才培养的目标,必须寻求更有效的途径加强培养。
课外科技活动为创新人才成长“添砖加瓦”
创新型人才是指具有创造新知识、创造新技术能力的人,能够基于现有知识和技术加以发展、开拓新领域。他首先应具有雄厚的知识积累,但又不拘泥于现有知识体系。
1.具有广博、扎实的基础知识。新知识、新技术不可能凭空产生,只有具备扎实的积累,才能有所创新。
2.对知识的较强感悟力。只有完整地将各类知识融会贯通,形成完整的知识体系,才能在学习新知识时更易掌握,对新事物的观察和思考更准确深入。
3.较强的动手能力。对客观世界的考察是基于研究方案设计、实验结果总结、科学设想提出、假设验证等科学方法的研究过程,没有较强的动手能力,则无法完成整个研究过程。
4.敏锐的发现问题能力和运用科学知识分析问题能力。新知识、新技术通常是在日常的研究过程中发现的,而大多数情况下我们所面临的问题是十分复杂的,是借助敏锐的直觉和积累的经验,在众多的影响因素中找出问题的关键,从而找到解决问题的途径。
5.严密的逻辑思维能力。
6.勤奋、努力的工作和学习态度。
7.实事求是的态度。
8.终身学习能力与批判性思维能力。
9.良好的人际沟通能力。
目前高等教育已建构起较为完整的科学知识传授体系,强调对知识体系的掌握和理解,以基础课、专业基础、专业课划分课程内容,采取了循序渐进的培养模式,在实验技能培养过程中也以基础训练、方法训练和综合训练分层次开展培养,并在毕业论文阶段培养学生从事科学研究的能力,也日益重视学生分析问题、解决问题能力的训练。
但对比传统教育模式与创新型人才培养需要可以发现,传统教育在人才培养的知识建构部分符合较好,但在完整的科学研究过程训练,终身学习能力、协作能力特别是在批判性思维能力培养方面尚有缺失。因此只有通过课外研究活动加以补足,才能满足新世纪人才培养要求。
课外科技活动为人才成长“助力提速”
感性经验和习得知识(间接经验)是人们知识体系的主要构成元素,人们将各途径获得的知识加以综合,形成自有的知识架构,并利用架构扩展知识或对原有知识体系进行重构以形成新知识体系。
因此新知识、新体验在知识体系扩大和新体系建立中十分重要,不断的学习和研究经验可以不断丰富知识体系,保证创新思维的产生。
所以,为了弥补传统教育的欠缺,使自己成长为综合性创新人才,同学们需要在完成专业规定课程学习的基础上,通过参加课外研究活动以获得新经验,在研究活动中培养严谨的工作作风和实事求是的科学态度。
科学研究不同于课程教学,研究活动中常常会遇到各种意料之外的困难,从基本研究条件的建立、研究方法的确定到实验结果的分析,每一个环节中都会遇到问题,而通过克服这些困难,可以磨练克服困难的毅力和品质,并在活动中加强综合运用所学知识分析和解决问题能力。随着课外研究工作的进行,同学们可以进一步扩展自身的科学知识体系,并习得多种实验技能。此外由于研究活动通常要求较深厚的知识基础并具有跨学科特点,因此参加这类活动可以了解自身知识结构的缺陷,为有目的地开展针对性学习指引方向。
规定的实验课程教学活动需要在有限时间内达成教学目标,因此实验过程可自由发挥的余地不大。而课外研究性活动则活动自由度较大,因而可以更有效地帮助我们了解和学会科学研究的一般方法和过程,并从中体验发现新问题和创造新知识的乐趣,培养终身学习的习惯,并在研究实践中掌握科学思想和科学方法。
开展课外研究活动的“成功秘笈”
石大为本科生开展科技创新活动提供了良好的条件,在校院两级均设有资助课外科研活动的专项资金,同时国家和省部级的重点实验室也会每年提供一些双向选择研究课题供学生选择。此外,学生还可以在课余时间通过参加老师们不同领域不同方向的科研小组参与到科研活动中。由于科研活动对于人才成长的显著作用,所以石大本科学生在校期间参与科研活动的比例一直较高。
一个完整的科研过程包括选题、研究方案设计、结果分析等多个环节,但大部分同学由于缺少经验、知识积累不足等原因,在选题过程中常常缺乏科学性,经常出现的错误一是对研究目标认识笼统,研究课题工艺庞大导致无法完成;二是研究计划的设计过于理想,将课程实验的经验直接套用在科学研究过程中,致使实际进展远远达不到计划要求。要解决这些问题,做好以下方面的准备会很有帮助。
1.保持研究小组成员组成的多样性所谓成员多样性,是指成员的知识构成要有互补性,成员的年级也不要集中在同一级。
科研活动是需要一定的知识积累为基础的,大部分立项的研究活动只持续一年,而大学生在校的学习过程具有明显的规律性,一般一年级学生因缺少必要的专业知识,大多数难以成为骨干,因此低年级同学应采取参与为主的策略,在研究小组中承担辅助性工作并注意学习如何开展和组织研究活动,为以后积累经验;二三年级学生应成为研究小组骨干,小组组长通常由三年级同学担任,负责开题、结题报告和文献综述等环节,并根据研究内容需要做好成员分工,以取得最佳组合效果。
2.以细微的观察发现和研究身边的科学问题由于知识基础、可支配时间和资源等方面的限制,大学生的研究课题宜细宜小,可在相对熟悉的领域中确定研究方向,然后通过仔细分析研究对象,尽量将研究目标缩小至一到二个问题。大学生参加科研活动,同学在过程中的体验重于取得的结果,因此预定成果为发现特定过程中的规律比较容易完成,而制造新产品类的研究活动失败风险较高。
3.研究方案是研究活动能否顺利进行的关键提出问题并确定研究目标后,首先需要通过文献阅读了解前期的研究工作成果,了解有关的原理和研究方法。文献研究的任务其一是通过对前期研究的了解,明确研究工作的切入点;其二是从现有文献中找出对研究课题有帮助的信息,以减少重复工作,减少失败风险;其三是确定研究方案,合理的研究方案可以减少未知因素对结果不确定性的影响,并由此准确判断研究工作量,规划计划时间表和预算研究经费。
4.选好指导老师是研究活动顺利完成的保障作为参加科研活动的新手,对如何开展研究活动的经验不足,研究过程中知识以及实验设备等条件的支持,都需要指导老师的帮助。自主选择指导老师需要考虑老师的研究领域与立项课题是否具有相关性,以及老师是否可以为研究活动提供必须的帮助。选择一个研究领域相近、研究条件较好的指导老师对于顺利完成课题研究无疑非常有利。
希望同学们在大学期间,通过课内学习和课外研究相结合,充分利用学校提供的实验资源,提升自身能力,训练创新思维,使自己尽快成长为复合性、创新型人才。