大学生科技创新活动开展与实践基地建设*
2016-09-26张海容任光明李满秀李志英陈金娥闫怀义
张海容,任光明,李满秀,李志英,陈金娥,闫怀义
(忻州师范学院生化分析技术研究所,山西 忻州 034000)
大学生科技创新活动开展与实践基地建设*
张海容,任光明,李满秀,李志英,陈金娥,闫怀义
(忻州师范学院生化分析技术研究所,山西忻州034000)
大学生科技创新能力对建设创新型国家具有重大意义,大学生创新实践基地通过以实验基地为平台组建项目小组、设立科研创新基金、向学生开放科研课题等措施。将科技创新能力的培养贯穿于大学生培养的过程中,既对教学质量有反哺作用,且提高了学生动手能力和初步科研能力,为国家输送了大批高层次科技人才。本科生早期科技创新实践活动,不仅成为培养具有分析问题、解决问题能力的优秀本科生新途径,为同学将来的发明创造或继续深造奠定了扎实的科学研究基础,亦是完成我国建设创新型国家战略任务赋予所有高等学校义不容辞的历史责任。
科技创新;人才培养;科学研究
1 为什么要科技创新
英国著名科学家李约瑟博士多年潜心研究中国科技发展史,在其1954年出版的巨著《中国科技史》中说到“在人类理解自然和控制自然方面,中国人是有过贡献的,而且贡献是伟大的,但是欧洲在16 世纪以后就诞生出现了现代科学, ……而中国文明却没有能够在亚洲产生出与此相似的现代科学,其阻碍因素是什么?”。1976年,美国经济学家肯尼思·博尔丁称之为“李约瑟难题”。到底是什么阻碍了中国科学的发展?2005年温家宝总理在看望著名物理学家钱学森[1]时,钱老感慨说:“这么多年培养的学生,还没有哪一个的学术成就能够跟民国时期培养的大师相比。”钱老又发问:“为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才?”而且,国家最高科学技术奖自2000年设立以来,共有20位科学家获奖,其中就有15位是1951年前大学毕业的。现代中国的教育到底怎么了?
“李约瑟难题”提出关于阻碍中国科学技术发展的疑问,“钱学森之问”[2]—为什么我们的学校总是培养不出杰出人才”是当代中国社会有识之士,特别是教育界关注的焦点。钱老作为一代科学大师对国家民族、对科学研究、对青年人才、对科学道德的挚爱,感动了全民族[3]。“钱学森之问”已引起广大教育工作者及所有学子的深思,这不仅是时代的呼唤,更是历史的重托。“钱学森之问”给教育界和科学界提出了科技创新人才培养的新课题。
2 科技创新实践基地建设模式
目前,我国本科生教育质量与国际水平存在较大的差距,主要体现在高层次创新人才总量不足及本科生创新能力差等方面。本科生创新能力差主要表现在:科技创新意识薄弱;科技创新能力普遍不足;科技创新实践基地缺乏等[4]。针对这些问题,结合忻州师范学院生化分析技术研究所和应用化学创新实践基地具体情况,对大学生科技创新建设与人才培养[5],提出了一些具体操作方法。
2.1以实验基地为平台组建项目小组
以科研项目和学术竞赛为纽带,组织本科生组建创新团队。如2015年,我们根据项目组建的创新团队3个:分别是“电磁强化分离中药天然活性成分”、“有机纳米材料的制备与传感应用”以及“量子点荧光探针的表征与分析应用”。我院大二、大三本科生均可申请加入开放实验室,并了解项目小组情况,加入相应项目小组,让项目小组这种本科生团队形式在项目实践中巩固理论知识,掌握实验技能和方法,建立良好的团队协作精神。
2.2设立科研创新基金,推动本科生自主创新与研究
“大学生科技创新基金”来自山西省教育厅、忻州师范学院(见表1)。该基金面向全院本科生,自由申请,鼓励自由探索和首创精神,激发广大本科生的创新思维,给其提供实现自己想法的机会与条件。而且,教师的科研课题向学生开放,使学生的科研有更多的基金支持,学生在教师指导下,自主创新、研究。
表1 我院近三年来大学生科技创新基金
2.3工作积累
从2005年开始,每年利用寒暑假时间吸纳大三、大四化学、生物专业本科生30人左右,参加开放型实践活动。先后申请忻州师院大学生创新基金资助16项。共完成230多篇创新实践论文,有160篇论文发表于中文核心期刊,有3篇被SCI收录。并先后获得国家级“挑战杯”二等奖1项、山西省大学生“兴晋挑战杯”一等奖3项,二等奖5项,三等奖11,优秀奖1项。
2.4基地开放模式
开放实验模式是教师引导学生由研究特点自行选定题目,自主设计实验内容和实验步骤,自己选配并准备实验试剂、器材,独立完成预定探索型创新课题,并对目标成果分析研究。
2.5具体实施办法
第一阶段是研究课题、方案确定。根据所学课程知识点(如表面活性剂、电化学和荧光、磷光等),将分离科学的前沿技术如超声强化分离、微波技术应用于创新实验,将研究项目与老师科研课题、本科毕业论文与日常生活中所碰到的科学问题相结合,在教师指导下自主确定创新研究课题。
第二阶段是基础素质夯定。仪器操作、动手能力是开展科技创新活动的基本条件,在科技创新项目开始之前,我们培训学生从配制溶液、称量试剂、加热以及各种不同仪器的使用进行反复练习、实践,直到学生均达到了熟练操作程度。另外,常用的化学软件如ChemicalDraw、OriginLab OriginPro进行专门培训,为学生今后的学习和研究工作打下坚实基础。
第三阶段是课题完成过程。根据课题的目标任务,查文献、完成验证性、探索性实验,结合化学的基本理论、基本观点撰写学术论文。论文完成过程中,对论文格式、文字表述、符合及参考文献规范、摘要写作,严格要求。经过一定时间的严格训练、积极探索以及理论知识的渗透,使学生的创新思维能力、分析问题和解决问题能力大大提高。
2.6受益分析
2.6.1早期科研活动对提高课堂教学质量的反哺作用
本科生在科技创新活动的带动和促进下、学习热情高涨。科技创新活动使化学专业本科生连续几年考研成绩居全院各系之首。经统计,近三年来,化学系本科生考研录取率分别为2013年达53.9%,2014年达44.6%,2015年达45.6%。
2.6.2提高了大学生动手能力及初步科学研究能力
本科教学实验,基本上属于教师指导下的集体验证性操作;创新实践活动中,所有的大型仪器操作均由学生独立完成,对培养本科生的科学研究、创新实践能力及其重要。尤其是通过对实验室大型仪器操作使用、溶液配制及实验设计等实践活动,是培养科学研究、创新实践能力的关键。项目完成过程使抽象的化学知识变成了熟悉的实验内容。使本科生具备了一定的科学研究、创新实践能力。
2.6.3科研活动能够使学术成果脱颖而出
本科教育早期阶段得到名师、专家的亲自指导。科技创新活动聘请校内外知名专家、教授亲自指导,为学生举办学科前沿讲座,开展科技创新项目等活动,为同学将来的发明创造或继续深造奠定了扎实的基础。应用化学、化学化工创新实践两个基地在2014年山西省大学生“兴晋挑战杯”竞赛中8名同学获奖,超过我省同类院校全校获奖人数。
2.6.4早期科研活动为国家输送了大批高层次“抢手”人才
几年来,参加科研活动的本科生成了不少招研学校的“抢手货”。特别是报考工科院校的同学,在面试时基本考查学生在暑期完成的科技论文,受到面试院校老师的好评和肯定;如报考华南理工大学的刘娟同学、重庆大学的石佑会同学,在刚达复试成绩的情况下,因参加科技创新活动,有较强的动手能力受到面试导师的肯定被录取。
3 结 论
建设本科生创新实践基地是近年来许多高校在本科生教育改革中的一项重要举措。本科技创新型人才的早期实践活动属于研究型的,完全不同于大学课堂化学实验,其突出特点是实践课题与科研项目相结合、与本科生毕业论文相结合、与生产实践所遇到的科技难题相结合,通过积极参与各类竞赛项目,培养本科生的团队意识,促进本科生素质全面发展,尤其是实践动手能力的锻炼,使基地成为高层次、复合型的本科生创新人才培养摇篮,我们的创新实践活动为培养具有创新能力大学生提出了一种新模式。
[1]韩艳铧.航天控制专业方向本硕贯通培养模式和课程体系的思考[J].教育教学论坛,2015(44):254-256.
[2]侯雁飞,王庆玲. “钱学森之问”与深化高校教学改革[J].学理论,2010(24):254-255.
[3]姜联合,袁志宁,朱建民.借“钱学森之问”探讨我国科技创新人才早期培养模式[J]. 2科普研究, 2011, 06(3):27-31.
[4]邓广福.如何培养大学生科技创新能力[J].高教高职研究,2014(4):217-219.
[5]马佳美.我国政府科技创新政策导向研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨理工大学, 2014:16-21.
Activities of Students Technological Innovation and Construction of Practice Base*
ZHANG Hai-rong, REN Guang-ming, LI Man-xiu, LI Zhi-ying, CHEN Jin-e, YAN Huai-yi
(Institute of Biochemical Analysis, Xinzhou Teachers’ College, Shanxi Xinzhou 034000, China)
Technological innovation ability of college students is of great significance for building an innovative country. College students innovative practice base found a platform by experimental base to establish the project team, the establishment of research and innovation funds, open research projects and other measures. The culture of technology innovation ability of students will run through the process of training, both nurturing role for the quality of teaching, and the doing ability, preliminary scientific research ability of students were greatly raised, a large number of high-level scientific and technological talents were provided for the state. Undergraduate took part in early innovation practice activity of science and technology, which was not only as a new way for training outstanding undergraduate with the ability of analysis and solving problems, but also laid a solid foundation of scientific research for students to future inventions or further study, was an unshirkable strategic task and historical responsibility for all of the colleges and universities to construct an innovative country.
technological innovation; personnel training; scientific research
山西省普通本科高等教育教学改革研究项目(2014-100);教育部“2007年人才培养模式创新实验区”(2007-25)资助课题。
张海容(1957-),男,博士,教授,山西省高等学校教学名师,主要从事物理化学教学与研究工作。
G642.0
A
1001-9677(2016)016-0209-03