实施大学生科研创新计划，增强大学生科研创新能力

[摘要]实施大学生科研创新计划对大学生综合素质特别是实验素质的培养极为重要，当前对改善大学生的创新状况与培养大学生创新能力的研究，多集中于微观的教学方法和课程设计的研究。本文根据担任多期的大学生科研创新计划指导教师的实践经验，从大学生科研创新计划实施的必要性、四个阶段、管理和对师生的影响这四个方面，对大学生科研创新计划的实施过程进行探讨，以期为高等院校创新人才培养提供有益借鉴。
[关键词]大学生科研创新计划 实施 管理
21世纪是一个知识经济的时代，知识经济的发展依靠新的发现、发明、研究和创新，其中创新是其核心，创新的实现取决于人的创新精神、创新意识和创新能力。因此时代向我们的教育提出了要求——培养出一大批具有创新意识和创新能力的创造型人才，使我们有能力参与日趋激烈的国际竞争，保证在竞争中立于不败之地[1]。中共中央总书记、党和国家领导人胡锦涛同志在2011年4月清华大学百年校庆贺辞中谈到：“全面提高高等教育质量，必须大力增强科学研究能力。高等学校特别是研究型大学，既是高层次创新人才培养的重要基地，又是基础研究和高技术领域创新成果的重要源泉。同时提出，希望同学们把创新思维和社会实践紧密结合起来。科学理论、创新思维来自于实践又服务于实践。同学们要做到勤于学习、善于思考、勇于探索、敏于创新，激发求知欲和好奇心，在打好知识根基的前提下，提高创新思维能力，不断认识和掌握真理”。正是这样一个时代背景，唤起了世人对创新能力的关注，尤其是对未来社会主要力量——青年大学生的创新能力的关注，并不断对此问题加以深思和研究。
一、大学生科研创新计划实施的必要性
著名美籍华裔科学家、诺贝尔奖获得者李政道博士在“21世纪科学的挑战”大型报告会中指出：培养人才不能只靠课堂教学和因特网等高科技工具，这些高科技工具可以很快地传达信息，但“信息”不是“了解”，培养能创新的科技人才，需要良师和一段密切的师生共同研究的过程。美国斯坦福大学工学院前院长吉玻恩斯(James.Gibbons)说：学生在课程学习中参与科学研究，获得的正是“运用基本理论进行思考的能力，而这种能力培养可以产生创新的种子。”上述两位国际著名学者的论述充分表明了研究型教学在创新教育及创新人才培养中的重要性，实施大学生科研训练计划无疑是培养符合新世纪需求的创新型人才的有效途径之一[2]。1969年由美国麻省理工学院首倡的“本科研究机会计划（The Undergraduate Research Opportunities Program，简称UROP）”。作为一种典型的有效尝试，在经过近四十年的发展与变革后，已经成为世界诸多知名高校普遍效仿的做法。大学生科研训练计划是本科实践教育教学改革的重要举措之一，通过教师或学生立项，给予一定科研经费的资助，为本科生提供科研训练的机会，使学生尽早进入各专业科研领域，接触学科前沿，了解学科发展动态；增强学生创新意识，培养学生创新和实践动手能力；加强合作交流，培养团队协作精神，提高学生综合素质，是各高校为提高人才质量、培养大学生创新能力采取的一项举措。
大学生创新计划科研训练是一个非常复杂的系统工程，是培养学生创新意识、创新精神、实践能力的主要途径，虽然大部分高等学校都设有面向本科生的开放实验室以及普遍存在大学生自主与教师进行组合，跟随教师从事一定的科研项目等情况，因此每年都有优秀本科生提前参与科研，在教师的指导下独立开展一些课题研究工作，取得了一定成绩。但同时因资助经费少，学生实际开展研究工作的时间较短，管理机制不够规范等，故学生在课题的研究深度、科研训练的强度和系统性等方面存在明显的不足。而大学生创新计划项目是教育部实施“质量工程”的重要举措，正是为促进科学研究与教育的结合、加强本科生科研能力训练和综合素质的提高而设立的，这对于本科教育创新和创新性人才培养具有重大的战略意义。同时在各省教育厅以及各高等院校的大力倡导和监督下，具有较为完备和及时的管理监督系统，可以规范学生和和约束指导教师在科研创新计划过程中的工作，督促参与创新计划的师生按时完成科研训练计划，同时教师在指导的力度上、学生在对科研钻研的深度上都有显著的加强。大学生科研训练计划是西南林业大学本科生实践教育教学改革的重要举措。主要是给本科生提供科研训练机会，促使对科学感兴趣的学生尽早进入专业科研领域，接触学科的前沿，了解学科的发展动态；同时充分利用教学资源，因材施教，培养学生理论联系实际、科研创新及独立工作的能力。
二、大学生科研创新计划实施的四个阶段
大学生科研创新项目的实施分四个阶段，第一阶段是本科生的科研入门阶段，在这一阶段首先应引导学生对所研究的项目产生兴趣，引导本科生查阅中、英文文献，主要是通过学校图书馆的网络查询系统；同时也引导他们利用网络和图书馆藏书查阅文献。当然仅会查找文献还不够，还必须学会弄懂文献并利用文献，这是一个比较缓慢的过程，可能要持续到第四阶段甚至整个学术科研的一生。第二阶段是本科生进入实验室的阶段，也是本科生的实验创新能力提高的阶段。本科生刚开始进行实验，通常热情较高，但动手能力还需要培养，因此指导他们学会与该科研项目有关的基本实验技能非常重要，同时还要做好实验计划，以便及时检查他们的实验进度，保证科研创新计划能够在限定的时间内（一年或两年）顺利完成。当然在此阶段，教师需要对学生进行引导，以便及时掌握他们的实验进程，并启发和帮助他们解决在实验中遇到的问题。第三阶段是总结和撰写论文阶段(第二阶段也有实施过程中的中期报告，但第三阶段的总结是整个创新计划项目结束的总结)，这一阶段教师可以引导学生撰写项目总结，并将实验成果撰写成文，进行投稿。在这一阶段，是培养本科生对科研论文的书写由接触、熟悉到初步学会撰写科研论文的阶段，可以使本科生科学论文的写作能力大幅度提高。第四阶段是答辩结题，一般说来，参加创新计划的学生，经过上述三个阶段的创新训练后，在第四阶段的答辩结题中，主要在ppt制作和讲述上再下点功夫，是可以比较容易的通过答辩的。答辩委员会的老师根据大学生创新计划的实施情况（如：学生的实验进行的情况、实验总结以及答辩时的表现等）对学生进行综合评分，划分为优秀、良好、及格以及不通过这四个等级。

三、大学生科研创新计划实施的管理
本实验室根据自身的实际情况，结合学校的总体安排，自2009年以来，共为应用化学专业的2007级、2008级两级6位本科生申请了两项校级大学生科研创新计划和一项云南省大学生科研创新计划，这3项课题分别是纳米TiO2光催化剂的制备及光催化降解苯酚废水的研究、竹炭改性的TiO2光催化剂的制备及光催化降解苯酚废水的研究以及竹炭-TiO2复合材料对光催化降解苯酚废水的研究。通过两年多的实验探索与研究，这三项课题都取得了阶段性成果，其中两项课题均通过了大学生创新计划项目的结题答辩，成绩优秀，同时分别以第一作者发表了1篇文章。第三项课题正在进行中，也取得了较大的进展。通过几期大学生科研创新计划的实施，我们发现其在人才培养上成效显著。笔者曾参与培养两期浙江大学和指导三期西南林业大学的大学生科研创新计划，从已经毕业的同学的发展来看，浙江大学的两期中，共有3位同学参与，他们本科毕业后有两位同学被分别录取为大连化学物理研究所分析化学方向硕博连读研究生和浙江大学化工系研究生，另一位去欧莱雅公司工作。而在西南林业大学的这几期大学生科研创新计划的学生中，已经毕业的有2位，一位被录取为成都理工大学的研究生，另一位去了云南铜业集团。从上面的实例可以看出，大学生参与大学生创新计划对其以后的继续深造或就业都有非常好的促进作用。
当然由于本科生平时课程比较多，如果不合理安排时间，难以开展项目实验。因此，我们规定除寒暑假外，本科生每周六来实验室做大学生科研创新计划项目实验。在实施大学生创新科研创新计划过程中也对指导教师提出了一定的要求，即首先应对学生的大学生创新计划项目的内容比较熟悉，在课题指导上要时时关注学生的实验进展；同时对学生在实验中遇到的问题要多做思考，除了和学生一起讨论外，教师还要多查阅相关文献，丰富自己的知识。另外，教师要热爱学生，主动关注学生的身心发展和日常生活，主动学习教育学和心理学方面的知识。最后除了要培养本科生具有扎实的专业知识功底、过硬的专业技能外，还应着眼本科生的未来发展，使本科生具有较宽厚的专业知识基础，较宽广的视野和胸怀，能适应各种职业变化的需要，这也是我们要为之努力的方向。例如我们对应化2007届应用化学专业的一位学生参与的西南林业大学的大学生科研创新计划进行了相应的改动；他申请的课题是“TiO2催化剂的制备及光催化降解苯酚的研究”，我们首先指导他在查阅相关文献的基础上，先自行设计实验，发现问题时先思考、查阅文献，确实难以解决时由教师给予一定的提示并和他一起找原因。撰写论文时也是由他独立撰写，论文完成后，我们再与他讨论修改，最后投稿。通过该项目的训练，该学生在实验技能、科研素质等方面有很大进步。
四、大学生科研创新计划实施对学生和指导教师的影响
大学生创新科研计划项目的实施对学生和教师都有着显著的影响，首先对学生来说，通过大学生创新计划项目的训练，培养了本科生查阅文献资料的能力，使其能够运用文献和所学的基础知识对参与的项目提出自己的看法，设计并实施实验方案；加深了对理论知识的理解，提高了综合运用科学知识处理实际问题的能力以及科研论文的写作能力。同时通过大学生创新计划项目的训练，也使本科生学会了许多大型仪器的使用及相关谱图的分析。大学生创新计划项目在一定程度上是本科生在大学期间踏上科研活动的第一步，通过该项目的训练，本科生会对科学研究产生一定的兴趣，他们会选择各种方式，如读研究生或去科研院所工作来继续他们的科研之路。因此大学生科研创新计划项目训练,可以培养他们严谨的科学态度，激发其创新意识和团队合作精神，提高研究能力、创新能力和综合实验能力；这些能力的培养不仅对某一具体专业而言，而是任何从事科研工作的人都需要具备的，从而有利于本科生的长远发展[3]。对学生来说，通过大学生科研创新计划的训练也很有收获。例如，曾参加大学生科研创新计划的学生在其结题中写道：“大学生科研创新计划项目给本科生提供了一个接触科研的平台，丰富了课余生活；首先它展示给我们的是做科研的一个程序、一种思维方式；再者，虽然时间不长，但还是接触了一些实验和仪器，或者说真正地操作了这些仪器，并非实验课上蜻蜓点水般地过一遍手；同时能向指导老师、师兄师姐们多讨教学习，对我们也很有帮助”。另一位同学在大学生创新计划的结题中写道：“在做大学生创新计划项目的一年中，我学到了很多知识；首先是查阅文献，在大学生创新项目实施之中，我慢慢养成了遇到不懂的知识去查阅文献的习惯；其次是实验设计以及发现问题到解决问题的能力均有了很大的提高；再者，在大学生创新计划项目的开展过程中，我学会了一些大型仪器的正确使用”。以上两位学生做大学生创新计划项目的体会让我们感到欣慰。
大学生创新计划对指导教师来说，可以吸引教师对本科生创新能力培养的关注和经费投入，并通过双向选择的方式招到了满意的研究生；同时可有效缓解青年教师的经费压力和研究项目参与人员的不足；另外指导教师在此期间，执教能力和科研能力会有显著提高，形成了“教学相长”的良性循环。

“钱学森之问”引发了国内教育界乃至全社会对创新型人才培养的深切关注和持续思考，高校作为人才培养与科研创新的重要阵地，更需要对这个根本问题进行研究。而大学生科研创新计划作为对大学生科研创新能力培养的积极尝试，是高等教育领域内的一次重大革新，将我国高等教育改革推向了一个新的发展阶段，在培养大学生科研创新能力方面的作用已经初见成效。各高校应充分发挥大学生创新计划对高等教育改革的引领作用,进一步深化教革,实施创新性教育，培养创新精神。提高学生综合素质、培养与实践能力。同时引导大学生崇尚科学、追求卓越、为国为民的高尚品格[4]。
基金项目：西南林业大学教育科学研究项目基金（yb201033）资助。
[参考文献]
[1]蒋晓原,李惠娟,赵华绒等.本科生实验技能及素质培养的重要环节—SRTP,大学化学,2009,24（3）：42~44
[2]余国贞,杜旭英,王卓明等.实施大学生科研训练计划，培养创新型人才,化工高等教育,2003,3：65~73
[3]江颖.科研训练活动对大学生创新能力影响差异研究，长春工业大学学报(高教研究版),2010,31（2）：32~33
[4]赵希文,吴菊花，燕杰.国家大学生创新性实验计划与创新教育改革，哈尔滨工业大学学报(社会科学版),2010,12（4）：105~109
（作者单位：西南林业大学理学院 昆明）