理工类本科生的科研创新能力培育研究

2022-11-24吕好新渠琛玲张咚咚尤圣好梁珈瑜陈慜琪郭梦雅

焦作大学学报 2022年1期

吕好新渠琛玲李淼张咚咚吴琼尤圣好梁珈瑜陈慜琪郭梦雅

（河南工业大学，河南郑州 450001）

自从“创新型”国家成为我国的战略目标以来，我们对科技创新的要求不断提高。科技创新的关键在于培养创新型人才，而理工类本科生科研创新能力的培养是我国科技创新的关键。理工类专业的课程特点是实践性和应用性强，通过指导学生进行科研创新实践，能够使学生更好地掌握本学科的基础知识，并利用所学知识解决实际生产中存在的问题，改进生产工艺和生产技术，改变落后的生产模式，同时提高自身的创新能力。

培养本科生的科研创新能力，不仅是国家发展战略的要求，也是社会发展需求和时代进步的主题。河南工业大学国际教育学院开设了以生物技术和食品科学与工程为代表的理工科专业，自建院以来，培养了大量优秀的具有较强科研创新能力的人才，多名学生成功申请了国内外知名高校的研究生项目。本文以河南工业大学国际教育学院理工类专业的本科生为研究对象，对学生科研创新现状进行梳理，介绍了学生科研创新能力培育的有效方法，并针对学生科研创新培养目前存在的问题，提出改进方法，形成适合该校国际教育学院理工类专业本科生科研能力培养的体系，以期为提高当代理工类专业大学生的科研创新能力提供参考。

1.我国理工类本科生科研创新现状分析

1.1 大学生科研创新能力培育的必要性

在新工科办学背景下，高校要立足于国家和人民的发展需求，深化推进教学改革，大力培养大学生的学习、实践及创新能力，从而全面推动素质教育发展。根据高等教育的基本特点，优秀人才的培养重在培养综合素质，因此，大学生创新教育应以获取基本专业知识为基础，重点培养实践能力，建立以创新能力为核心和以综合素质为目标的教育体系，营造创新教育氛围。

《关于全面提高高等教育质量的若干意见》明确指出，要大力支持本科生参加科研创新活动，做到早进课题、实验室和研究团队。2018版《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》针对实践类课程提出了构建基础实验—综合实验—研究性实验—多层次实验的教学体系，重点培养学生的创新意识、实践和科研能力。目前，我国专业技术人才素质提高的重要途径是开展本科生的科研启蒙，与此同时，加强科研创新能力培养。

1.2 大学生科研创新能力培养现状

高等学校是高层次人才培养的摇篮，是开展科学研究教育的重要平台，因此，高校要确保科研教育的高效性，并使科研教育成为培养高精尖创新型人才的强大引擎。随着高等教育的飞速发展，我国高校更加注重本科生的实践教学环节，并采取了一系列改革措施，如组建以本科生为主体的科研创新团队、举办科技创新竞赛、增加实践创新学分比重，但是，仍然存在很多不足。

首先，学生的积极性不高，科研创新意识不强。传统教育模式下，学生丧失了积极主动的创新思维，被动接受基础知识，缺乏主观能动性。此外，以分数为导向的评价模式，导致学生及教师过分看重学习成绩，忽视了科研创新活动的重要性。还有部分同学对自己的认识较为片面，由于成绩平庸而否认自己的科研创新能力，对科研活动具有抵触心理。这些现象大大降低了大学生的科研意识和参与科研活动的欲望，最终导致科研能力的培养效果不理想。

其次，学生的科研创新方向不明确。想参与科研创新的学生缺乏及时、全面、专业的指导，导致科研创新活动难以开展，从而走了很多弯路。在自媒体时代，直播带货促生了一批良莠不齐的网红，该现象对大学生有一定的误导，使他们偏离了最初的科研创新梦想。

此外，学生存在科研基础不扎实、科研方案不系统、科研成果总结不全面等问题。由于缺乏夯实的科研基础，学生们的科研效率普遍不高，无法取得优异的科研成果，一部分学生因此放弃了自己的科研创新之路。

大学生是建设社会主义中国的主力军，而高等学校是培养优秀大学生的摇篮，高校的教学质量决定了未来建设者的“创新力”。因此，我们必须借鉴“示范高校”的丰富经验和有效方法，充分利用科学研究创新项目，深入推进大学生的科研能力培养改革工作，采取有效的措施激发学生积极参与科研活动的积极性，创造条件引导学生参与科研活动，达到全面提高学生科研创新能力的教育目的。

2.理工类本科生科研创新能力培育方法

2.1 培养学生的科研创新意识

教师带领学生前往实践基地参观学习，引导学生从实际生活和生产实践入手，仔细观察生产过程，留意还未解决的问题，结合自己的专业背景，利用所学专业知识思考问题，理论联系实际，寻找解决问题的方法，培养学生积极主动思考的科研创新意识。

河南工业大学与中央储备粮郑州直属库、郑州中原国家粮食储备库、中央储备粮新港直属库有限公司、河南国家粮食储备库等单位建立了良好的合作关系，这些粮食储备库作为河南工业大学国际教育学院食品科学与工程专业粮油储藏方向本科生的教学科研基地，为学生提供了很好的实践学习机会。通过参观实习，有助于学生了解粮库目前使用的粮情检测技术、品质检测技术、常规熏蒸和环流熏蒸等杀虫技术、现代控温储粮技术、粮食干燥技术、气调储粮技术和日常管理技术等，发现并思考粮库现存的问题，为这些实际问题提供切实可行的解决方案。

2.2 明确学生的科研创新方向

学生把在实践锻炼中发现的问题作为科研创新项目，寻找合适的切入点，自主学习科研创新项目相关的基础专业知识，及时跟踪了解该课题研究的最新进展情况，总结自己感兴趣的点，通过和老师同学充分讨论，明确创新课题的研究方向。在这个过程中，教师要适时对学生进行合理引导。

首先，教师对大一新生进行科研启蒙，通过课后沟通交流，掌握学生对科研的初始意向，挑选对科研具有浓厚兴趣的学生，组建初始科研兴趣小组，对这部分学生的科研能力进行初步培养。其次，通过讲授基础课程，对大二的学生进行本专业的科研引导，激发学生的科研兴趣，积极鼓励学生参与科研创新小组，由高年级的学生带领大二的学生开展各类科研项目。然后，针对已经学习专业基础课的大三同学，我们扩大参与科研创新活动学生的范围，力求达到人人参与创新活动。最后，鼓励大四学生将参与的科研创新活动与自己即将开展的工作或者继续深造结合起来，确立自己以后的工作或者研究生期间的科研方向。

2.3 培养学生的科研创新能力

通过前期科研创新启蒙工作，教师可以组建科研创新项目组，给学生讲授各类获取文献资料的方法，逐步引导学生通过文献阅读，了解科研创新项目的研究背景、研究意义、研究目的、研究目标，罗列切实可行的试验方案。通过小组讨论，教师与学生一起制定合理的研究方案，在教师的帮助指导下，学生正确地开展试验，科学地分析试验数据，全面总结试验结果，撰写科研论文。

以作者的科研创新团队为例，每周召开组内研讨会，由学生挑选一篇自己一周内阅读的文献资料，以PPT文件汇报的形式进行组内分享。待学生分享完毕，由其他同学针对主讲同学的汇报进行点评，最后由指导老师进行分析总结，引导学生将文献阅读与自己的科研实践结合起来，拔高学生的创新能力。

2.4 开阔学生的科研创新视野

教师带领学生参与国内学术交流活动，与行业精英和科研大咖面对面进行交流，开阔学生的科研视野。以该校国际教育学院食品科学与工程专业为例，本专业的学术性机构组织如中国农业工程学会、中国粮油学会、河南省农产品加工与贮藏工程学会等，每年都会举行学术交流大会，教师可以带领学生参加此类学术活动，了解本行业领域的科学前沿，追踪科技发展动态，加强学生的科研创新能力培养。另外，教师可以带领学生参加国家和省部级的各类创新创业大赛，增强学生的实战经验。据统计，每年约有200余项大学生课外科技创新活动重点项目在全国各地开展，适合食品科学与工程专业的创新活动多达30余项，因此，我们可以组织学生参与各项科研创新活动，通过参加活动，使学生的科研创新能力得到提高。

此外，还可以定期与国外合作院校进行科研项目交流，将学生送至国外科研院所，培养学生的国际科研视野，提升学生的综合素质。河南工业大学已与美国堪萨斯州立大学、英国瑞丁大学、英国威尔士大学、英国阿伯瑞斯特维斯大学、加拿大曼尼托巴大学等单位建立了较好的合作关系，国际教育学院的很多学生以交流的方式进入这些大学继续深造，取得了较好的科研成果。

3.河南工业大学国际教育学院理工类本科生科研创新能力培养的成效、存在问题及改革措施

以作者的创新小组为例来说明本科生科研创新能力培养的成效。根据学生们的兴趣，小组的同学一共参与两项科研创新项目，一个是企业的横向课题，偏向于应用，一个是基金项目，重在理论机制的研究。通过参与这两项科研创新项目，学生们的科研创新意识、自主学习、独立思考、发现问题、分析问题、解决问题的能力均得到了不同程度的提高，主要体现在：学生能够快速从生产实践中发现问题，如鸡精调味料产品中存在微生物菌落总数超标的现象；学生通过学习鸡精调味料的生产加工过程，能够从原辅料、生产加工设备、储藏流通环节分析潜在的微生物污染源，通过查阅文献资料，制定科学合理的研究方案，从而实现研究目标；学生能够合理分析试验数据，全面归纳总结，撰写研究报告。此外，学生还对所得的试验结果进行整理，撰写并发表了科研论文。这些都表明了，通过参与科研创新项目，学生的科研素养和科研创新能力得到提高。

虽然学生通过参与科研项目得到了锻炼，科研创新能力有了一定提高，但是，还存在一些问题，比如，学生查阅文献、对文献的理解及融会贯通能力仍有待加强，具体表现为：首先，学生不能从海量的参考文献中筛选到合适的参考文献。这种能力不是一朝一夕就能形成的，只有通过大量的实践才能利用关键词快速筛选到合适的参考文献。其次，学生的文献阅读能力仍有待提高。文献阅读能力是一个逐渐累积过程，非一蹴而就，需要学生在以后的学习中进一步积累。再次，学生对科研文献的管理能力仍有待提高。科研论文数量庞大，对科研工作者提出了更高的要求。科学管理文献，需要学会借助专业的文献管理软件如endnote，因此，在接下来的教学中，教师团队会逐渐将endnote软件的使用方法加入科研创新小组内，用以提高学生的文献管理能力。此外，学生的科研论文撰写能力仍有待加强，主要体现在论文写作效率较低，论文质量较差，不能很好地解释试验结果等。论文撰写能力与学生自身的语言组织能力、逻辑思维能力有关，也不可操之过急。因此，培养学生的科研创新能力是培养学生综合素质的过程，也是一个循序渐进的过程，我们要不断实践，不断总结，形成较为科学的科研创新能力培养方法。

第一，针对学生无法寻找合适的文献这一问题，在加入创新小组初期，指导老师可以暂时给学生提供指定的文献，或者给学生推荐相关的期刊杂志，引导学生学习相关的文献资料。经过一定的文献阅读积累，学生对自己的研究课题理解很透彻的时候，自己就能找到合适的参考文献。第二，学生的文献阅读能力不够，可以通过定期组内文献分享活动得到锻炼，同时还可以增进学生的汇报能力。对于听众而言，通过聆听别人的汇报，既学习了前沿的科技进展，又锻炼了自己勤于思考、提出问题的能力。第三，针对学生文献管理能力不高这个问题，可以在学生刚进入实验室就给学生普及文献管理软件，做好“岗前”培训，并且形成较好的文献管理习惯，使学生尽快熟悉软件的使用方法，合理对重要文献进行分类管理。