以教学研相结合促进大学生实践创新能力的提升——以南京林业大学木材科学与工程专业为例

潘明珠　姜　东　徐信武　黄润州

(南京林业大学材料科学与工程学院，南京　210037)



以教学研相结合促进大学生实践创新能力的提升
——以南京林业大学木材科学与工程专业为例

潘明珠姜东徐信武黄润州

(南京林业大学材料科学与工程学院，南京210037)

摘要：科技创新是我国屹立于世界民族之林的不竭动力。培养大学生的科技创新能力是高等教育的一项重要任务。为此，我国高校通过实施大学生实践创新训练计划项目，加大了对大学生实践创新能力的培养力度。当前，影响大学生实践创新训练计划实施的因素主要包括大学生对实践创新训练缺乏全面的认识、高校的课程设置对实践创新训练的实施形成一定的障碍、大学的教学内容和方法过于单一、大学生实践创新训练计划实施的管理不完善。针对存在的问题，提出以教学研相结合促进大学生实践创新能力提升的建议。首先，通过优化课程设置、完善教学内容、创新教学方法、调整课程考核方式、整合课内外教育教学资源等，完善教学体系。其次，通过培养创新意识和研究型学习思维、推动学习方法的改进等，加强大学生学习能力和创新能力的培养。最后，通过重视课程实验教学、充分发挥本科毕业设计的作用、吸纳学生参与教师的科研项目、加强对学生科研过程的指导等，引导学生积极参与科研。

关键词：大学生；实践创新能力；教学研协同；人才培养

我国教育部和财政部共同出台的《关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》(教高[2011]6号文件)明确要求高等教育“着力提高学生实践创新能力，大力提升人才培养水平，更好地满足国家经济社会发展对应用型人才、复合型人才和拔尖创新人才的需要”。可见，培养大学生的科技创新能力是高等教育的一项重要任务。

在这一背景下，我国各高等院校对创新型人才培养的模式和途径进行了积极的探索与实践。以笔者所在的南京林业大学为例，在创新人才培养模式的探索中，以国家级大学生创新创业训练计划为龙头，以省级大学生创新计划为骨干，以校级大学生创新训练计划为基础，逐步形成了国家、省级、学校、学院4级衔接紧密、结构合理的大学生创新训练计划实施体系，并在培养大学生创新意识、创新思维、实践能力和创新能力等方面发挥了重要作用[1]。

一、影响大学生实践创新训练计划实施的因素

笔者在2010、2014、2015年指导本科生参与大学生实践创新训练计划项目的过程中发现，影响大学生实践创新训练计划实施的因素主要包括以下几个方面。

(一)大学生对实践创新训练缺乏全面的认识

笔者在指导本科生参与大学生实践创新训练计划项目的过程中发现，在大学生实践创新训练计划项目的申报季，很多大学生在学校相关政策的宣传和教师的鼓励下，纷纷联系教师申报项目，积极性非常高。但是，由于很多大学生一直以来接受的都是传统的应试教育，所以对科研创新以及科研本身缺乏充分的认知，甚至略显迷茫。例如，很多大学生对科研内容、科研过程并不了解，对科研不同于平时的课堂教学以及科研过程充满了未知、需要投入大量的时间和付出艰辛的劳动等认识不足。

探索未知本身就是科研的魅力之一。在开展科研的过程中要能够吃苦、善于团队合作和永葆求知探索的激情。然而，很多大学生由于对实践创新训练缺乏全面的认识，再加上平时的课业学习任务较为繁重，所以在完成实践创新训练计划项目的过程中往往急于求成，希望快速出成绩，从而造成“重项目申报、轻项目研究和实践”现象频出。例如，有的大学生忍受不了需要进行大量枯燥乏味、重复性劳动的实验过程，于是就“偷工减料”，只做些简单的实验以应付项目研究的需要，而并未就科研选题展开深入的研究与探索。

(二)高校的课程设置对实践创新训练的实施形成一定的障碍

笔者在指导本科生参与大学生实践创新训练计划项目的过程中发现，大学生实践创新训练计划项目的很多研究选题都是依托专业、结合国民经济中迫切需要解决的科学问题而提出的，且大学生实践创新训练计划项目的申请者多为大学一、二年级的学生。然而，由于目前多数高校采用的是统一学制、统一管理的人才培养模式[2]，通常在大学一、二年级设置的课程以基础课和通识课为主，很少或完全没有开设专业课，所以申请实践创新训练计划项目的大学生大多数都没有专业知识的基础，对项目研究内容几乎是毫无头绪。这不仅需要指导教师在项目申请前付出大量的时间和精力讲解研究内容所涉及的专业知识，而且需要学生花大量的时间去查询相关的文献资料，努力学习和消化相关的专业知识。再加上大学一、二年级的学生还需要花费大量的时间和精力完成规定的课程学习和通过英语四、六级考试，所以繁重的课业任务和科研项目紧迫的时间要求都使学生无法深入地开展大学生实践创新训练计划项目的研究。由此可见，高校当前的课程设置不仅使申请大学生实践创新训练计划项目的学生缺乏专业知识的准备，而且导致实践创新训练计划项目的实施被挤压到课程间隙、午休时间、周末进行，从而在一定程度上遏制了教师和学生开展项目研究的积极性。

(三)大学的教学内容和方法过于单一

我国高等院校的课堂教学模式在很大程度上仍沿袭了中小学的教学模式，主要表现为教学内容和教学方法过于单一。首先，大学的课堂教学内容还是多以书本为主，知识更新较慢，与学科前沿的结合以及与边缘学科的交叉较少[3]。这在科学技术迅猛发展、专业知识更新速度日新月异的今天，势必会导致学生很难从课堂上获取学科专业领域最新的研究成果。其次，大学的课堂教学仍以教师授课为主。学生被动接受知识的灌输式教学方法显然是不利于大学生实践能力和创新能力培养的。

(四)大学生实践创新训练计划实施的管理不完善

大学生实践创新训练计划是培养大学生创新能力的重要途径。但是，受制于高校的课程设置和学分管理，大学生实践创新训练计划在实施过程中呈现分散性、临时性和突击性较强的特点；尤其是由于管理不完善，其实施缺乏长效机制的保障。例如，在项目结题考核方面，通常以发表论文数量、获奖情况、申请和获得专利情况、科研成果转化效益等固化、量化的标准来衡量实践创新训练计划项目的绩效[2]。这一模式虽然简化了考核，但是使参与项目的教师和学生疲于完成各种量化的考核指标，并不利于调动教师和学生参与实践创新训练计划项目的积极性，也不利于科研问题的深度探索、科技创新氛围的形成以及学生创新能力的提高。

二、实施教学研相结合，促进大学生实践创新能力的提升

大学生实践创新训练计划作为大学创新人才培养的一种途径，旨在培养学生的创新精神和创新能力。引入“教学研相结合”理念，将有利于推动大学生实践创新训练计划的实施，并提高实施效果。所谓“教学研相结合”，就是使教师的“教学”和学生的“学习”与“科学研究”紧密结合、协调统一、相互促进[4]。也就是说，教学研相结合模式主要体现在“教”和“学”2个方面，而“教”与“学”的互动是以教师和学生共同参与的科学研究为联结纽带的，即通过“科学研究”将“教”与“学”有机地结合在一起。因此，以教学研相结合促进大学生实践创新能力的提升应从以下几个方面着手。

(一)完善教学体系，改进教学方法

大学生创新精神的培养主要依靠课堂教学内容和教学方法的启发以及长期的思维训练[2，5]。这就要求大学生科技创新能力的培养应贯穿于高校教育教学的全过程。因此，高校应把大学生实践创新训练计划的实施纳入教学计划，逐步改进和完善课程设置、教学内容、教学方法和管理模式，在机制上保障大学生实践创新训练计划的高效实施。

1.优化课程设置

针对大学生实践创新训练计划项目的申请者多为大学一、二年级学生及其专业知识薄弱的特点，首先，高校应对现有的课程进行整合，优化课程设置。以南京林业大学木材科学与工程专业为例，应对一些相似度较高和专业知识严重滞后于实际生产的课程及其学时进行压缩，将部分重要的专业基础课(如“木材学”课程)和专业课的开设时间提前，或者将其中的一些内容穿插到“木工概(导)论”等课程中讲授。其次，为了使大学生能够更好地开展科研活动，高校应开设一些科学方法论课程，如“科研方法和科技写作”等。通过这类课程，一方面，可以鼓励学生积极参加学校组织的各类科研交流活动和科技讲座，了解相关学科的最新研究动态；另一方面，可以通过回答学生提问、组织课堂讨论、师生共同探讨专业研究动态等，培养学生对专业研究的兴趣。这样，既可以解决大学生的科技创新活动仅仅停留在第二课堂的问题，也可以解决活动参与面较窄的问题，还可以为学生开展科技创新活动奠定良好的专业知识基础[6-7]。

2.完善教学内容

要保证大学生实践创新训练计划的顺利实施，高校的课程教学仅以传授书本知识为主是远远不够的。因此，高校应不断更新教学内容，及时纳入专业研究领域的最新进展和成果，同时删减或省略严重滞后于实际生产的专业知识内容。以南京林业大学木材科学与工程专业为例，应及时将木塑复合材料、生物质纳米材料和纳米复合材料的研究概况和发展动态补充到“木基复合材料”教学内容中去，将人造板生产过程中的新技术、新工艺补充到“人造板生产工艺学”课程的各个相关章节中，从而使学生在专业课程的学习中有机会接触和了解专业发展的最新进展，进而寻找感兴趣的专业切入点开展大学生实践创新训练计划项目的研究。

3.创新教学方法

大学生实践创新能力的培养不仅需要有相应的教学内容予以支持，更需要有相应的教学方法予以保证。因此，高校的课程教学应彻底转变“满堂灌”的教学方式，放弃任何问题都必须有答案的惯性思维，采用启发式、提问式、情景式教学方法，引入小组讨论、专题讲座等教学模式，鼓励学生在课堂教学过程中勇于质疑现有知识体系和提出个人见解。课程教学方法的创新，可以彻底改变以往学生在课堂上只能被动接受知识的状况；可以通过引导学生在课外提前查阅文献、分析整理相关知识信息、归纳总结问题、提出个人见解，以及组织学生在课堂上开展专题讨论等，进一步加强学生创新能力以及求同、求异、求变、求新思维的培养。

4.调整课程考核方式

为了强调大学生实践创新能力培养的重要性并引起师生的重视，高校应改革以考核学生知识掌握情况为主的传统的课程考核方式，改变以一张考卷检验课程教学效果的简单做法，通过降低闭卷考试在课程考核中所占的比例，提高学生在分组讨论和专题讲座中完成任务的情况以及课程论文成绩等在课程考核中所占的比例等，调整课程考核方式，从而使课程考核兼顾对学生知识掌握程度和实践创新能力水平的考察。

5.整合课内外教育教学资源

为了推动大学生实践创新训练计划的高效实施，高校在改进和优化课程设置、教学内容和教学方法的同时，应重视学生课外活动的组织和开展，将其纳入学校素质教育的大系统。同时，高校还应加强对课内外教育教学资源的整合，通过进一步优化人才培养方案和教学计划，从时间上为大学生实践创新训练计划项目的研究留出空间；通过在寒暑假集中调配实验室，从硬件上保障大学生实践创新训练计划项目研究的开展；通过设置实践学分，从学分上给予参与实践创新训练计划的学生以激励，从而保障大学生实践创新训练计划的有效实施。

(二)加强学生学习能力和创新能力的培养

1.培养创新意识

兴趣是最好的老师。使学生对某一现象或问题产生兴趣，不仅可以促进学生主动思考问题，而且兴趣还可以转化为学生的创新动力。因此，高校在课程教学中，应以学生熟悉的日常现象或教师获得的科研实例为切入点，启迪学生的思维，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新意识。以南京林业大学木材科学与工程专业为例，在讲授“材料表面与界面”时，通过引入一系列的自然现象：①水滴可以在稻秸及荷叶表面滚动、滑落；②水可以在洁净的玻璃表面展开；③毛巾可以在水中浸湿，等等，引导学生思考“水在材料表面的状态为何不同”“这些不同状态是由什么决定的”“根据这些现象应该如何控制材料的表面特性”等问题。在此基础上，新的问题“材料表面特性的仿生设计”就自然而然产生了。这就为后续实验的开展提供了创新思想。

再如，在当今纳米科技席卷全球的背景下，教师在课堂教学中提出“木材及其生物质材料能否在其中拥有一席之地”的疑问，以引起学生探究的兴趣。于是，根据木材的微观构造，“基本纤丝、纤维素分子链的纳米级别”就会被学生提出来，进而“如何将这些纳米级别的纤维素提取出来，制备方法是什么，提取出来的纳米纤维素有何用途”等新的问题就产生了。教师再以这些问题为切入点，鼓励学生查阅文献资料、学习专业知识并进行总结归纳，不仅有利于学生创新意识和能力的培养，而且可以为学生开展实践创新训练计划项目研究奠定良好的知识和能力基础。

2.培养研究型学习思维

学习应基于有指导的发现，而不仅仅是信息的传递。因此，高校在课程教学中，应改变长久以来学生以掌握概述性、理论性知识点和通过课程考核作为学习最高标准的状况，通过研讨式、情景式、案例式、启发式教学，及时将科研一线的成果充实到教学内容中，活跃课堂气氛，引导学生了解专业研究领域的前沿和研究方法，强化学生研究型学习思维的培养。以南京林业大学木材科学与工程专业为例，笔者在“人造板工艺”课程教学中，一方面，根据秸秆材料与传统的木材在构造、组成成分上的差异，结合自己所从事的生物质复合材料研究，讲解了秸秆人造板的研究过程；另一方面，讲述了自己在科研过程中遇到的困难以及克服困难的经历，与学生分享了科研工作心得，以实例和亲身经历启发和引导学生积极主动地开展研究型学习。

3.推动学习方法的改进

大学生实践创新训练计划项目的顺利完成，特别强调所有参与者要具有科学探索精神和团队协作精神。目前，以通过课程考试取得学分为目标的学习并不利于大学生科学探索精神和团队协作精神的培养。因此，高校在课程教学中，应以教学方法的改革推动学生学习方法的改进，使学生逐渐接受和掌握探究式、团队式学习方法。以南京林业大学木材科学与工程专业为例，笔者在“木基复合材料”“材料表面与界面”等课程教学过程中，先将学生分成若干学习小组，然后设定自学主题，指导学生利用课外时间查阅相关资料、开展小组讨论、共同制作课件，最后在课堂上师生围绕各个学习主题共同研讨、交换对问题的不同看法。这样，通过研讨式、启发式教学，不仅可以引导学生学会自主学习并掌握适合自己的学习方法，而且有利于培养学生的科学探索精神和团队协作精神。

(三)引导学生积极参与科研

通过上述“教”与“学”的互动，“教”与“学”在相互促进的过程中实现了有机结合。这显然有助于培养大学生的学习能力以及创新意识和创新能力。但是，更为重要的是，只有理论与实践紧密结合才能真正推动大学生实践创新能力的提高，才能使学生能够运用所学的知识解决已知条件不充分或无标准答案的实际问题[2]。因此，高校还应高度重视“教”和“学”与“研”的紧密结合，引导大学生积极参与科学研究与探索，加强实践创新能力的锻炼。

1.重视课程实验教学

课程实验教学是培养大学生实践能力的重要平台，所以无论是高校还是任课教师，都应予以充分重视。课程实验一般安排在课堂理论教学之后进行，实验内容根据理论教学内容而定，相对容易理解和开展。通过课程实验，不仅可以加深学生对课堂教学内容的理解，而且可以锻炼学生的动手能力；尤其是可以使学生综合运用所学的理论知识解决实验过程中遇到的问题，从而开启学生实践创新的大门。

2.充分发挥本科毕业设计的作用

通过本科毕业设计环节，可以对大学生进行综合运用所学基础理论、基本知识和基本技能开展科学研究的初步训练。这不仅有利于提高学生分析、解决实际问题的能力，而且有助于培养大学生的创新能力和实践能力。因此，高校应通过加强本科毕业设计的全程管理充分发挥本科毕业设计的作用。

3.吸纳学生参与教师的科研项目

学生在课堂学习中对某一现象产生兴趣后，通过查找资料、进行文献阅读、分析总结等，提炼出科研问题，然后转入指导教师的实验室进行实践[8]。在实验室实践过程中，围绕学生提出的问题，师生共同确定研究内容、制定实验方案、整理和分析数据、撰写实验报告或研究论文。学生经历了完整的科研工作流程，继而又会反哺“教”和“学”。这样，“科研”与“教”和“学”的有机结合以及相互间的影响和促进，对促进学生的专业课学习和实践创新能力的提高将产生积极的作用。因此，高校应充分发挥专业课教师在承担教学任务的同时大都在科研第一线辛勤耕耘的这一优势，采取有效措施鼓励有条件的教师积极吸纳学生参与自己科研项目的研究。

4.加强对学生科研过程的指导

在学生对实践创新产生兴趣并着手实施时，加强对学生科研过程各个环节的指导可以达到事半功倍的效果。因此，高校负责大学生实践创新训练计划项目指导工作的教师，一方面，应通过定期开展学术讨论和工作进展汇报以及以研究生带本科生、高年级本科生带低年级本科生等方式，指导学生有效地开展科学研究工作；另一方面，“授人以鱼不如授人以渔”，教师在指导过程中，要以引导和鼓励学生自主开展研究为主，尽量避免越俎代庖，从而使学生不仅养成实践创新的思维，而且获得实践创新的能力。

三、以教学研相结合促进大学生实践创新能力提升的效果

大学生实践创新训练计划的实施是高校培养创新型高素质人才的一个全新途径。针对大学生实践创新训练计划实施过程中存在的问题，通过对本科课程体系以及课程教学内容、教学方法、考核方式的优化和调整，促进了教学研的紧密结合。教师在“教”的过程中将科学精神和科研方法以及专业精神传递给学生，学生在“学”的过程中体会到科研的魅力和乐趣，并在科研实践中锻炼了实践创新能力。

以南京林业大学木材科学与工程专业为例，笔者将所承担的专业课教学工作与科学研究工作紧密结合，在课程教学过程中，将自己在科研过程中取得的成果以及面临的困惑、开展科研工作的心得等与学生分享，以激发学生的学习兴趣和探索精神；同时，将有志于投身科学研究并具备一定学习能力和实践能力的学生组织起来，成功申请了省级、校级等大学生实践创新训练计划项目。近年来，笔者指导的大学生实践创新训练计划项目不仅取得了一定的科研成果，如已获得授权发明专利1项、完成学术论文3篇(待发表)；更为重要的是，通过实施教学研相结合，激发了学生专业学习的动力，启迪了学生实践创新的思维，提升了学生实践创新的能力。

资助项目：江苏省高等学校大学生创新创业训练计划重点项目“生物质纳米二氧化硅/聚磷酸铵原位聚合工艺及阻燃性能研究”，项目编号201410298015Z；南京林业大学研究生教育教学改革研究与实践重点课题“木材加工企业研究生工作站运行质量保障体系的研究与实践”，项目编号ZD201303。

参考文献

[1]顾宇，林丽，周乐，等.大学生实践创新训练计划的实践与体会[J].中国校外教育，2013(9)：12.

[2]郝建新，殷凤娟.大学生科研训练计划影响因素分析及对策[J].黑龙江教育学院学报，2008，27(9)：47-48.

[3]魏天兴.大学生创新能力培养的几点思考[J].中国林业教育，2010，28(1)：48-51.

[4]汪芳，吴肖丽.学研教协同教学组织方式创新研究——以产业经济学为例[J].现代商贸工业，2013(9)：132-133.

[5]曹一瑜，肖岚.大学生科技创新能力的培养[J].湖南科技学院学报，2008，29(8)：221-223.

[6]周全，程国富，肖金华，等.大学生科技创新能力培养体系的探索与实践[J].高等农业教育，2013(9)：87-91.

[7]白强.大学生科技创新能力培养机制研究——哈佛大学的经验与启示[J].重庆大学学报，2012，18(6)：170-175.

[8]马明国，彭锋，边静，等.多途径获取创新思想 促进研究生创新能力的提高[J].中国林业教育，2015，33(2)：28-31.

(责任编辑柳小玲)