试议素养项目材料运用型生科研素养培养

摘要：本科生科研素养的培养是高等教育的基本要求，这对于具备工艺性、实践性和

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研发性特点的材料专业尤为重要。本文重点阐述了本科生科研素养的内涵和培养的基础思路，提出了适用于应用型普通本科院校的“基于项目的材料专业应用型本科生科研素养培养模式”，并对该模式在重庆科技学院无机非金属材料工程专业中的实际应用进行了详细介绍。
关键词：科研素养；内涵；基于项目；材料专业
1006-723X（2012）09-0183-03

一、本科生科研素养的内涵

我国《高等教育法》中明确规定：“本科教育应当使学生比较系统地掌握本学科、专业必需的理论、基本知识，掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识，具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力”。要培养本科生的科研素养，应弄清科研素养的构成要素，但目前对本科生科研素养的构成要素尚未达成一致的看法。国内学界对科研素养构成要素的分类主要有三种：因素分析法、结构分析法和动态结构分析法。笔者比较认同的是因素分析法。
因素分析法将科研素养分成四个要素：科研意识、科研知识、科研能力、科研精神。科研意识是指从事科学研究的动力、对科学问题的探求欲，通俗讲就是“想不想做研究”。科研知识是指学科专业知识、一般科学知识和科研方法知识。科研能力是信息获取能力、发现和提出问题的能力、逻辑思维和分析的能力、实验和实践能力、发明创造的能力和论文写作能力等的综合体现。科研精神是科研素养培养的保障，同时也是学习和工作中必备的意志品质。由以上科研素养构成要素的解析可知，科研素养对于本科生的培养是至关重要的，这是本科生经过大学阶段后应具备的基本素质，科研素养内涵的明晰为本科生科研素养的培养指明了方向。

二、科研素养培养的思路

重庆科技学院是一所以培养高级应用型人才为目标的普通本科院校。高级应用型人才是指具备较强动手能力、工程实践能力和创新能力的有特色的本科生。其中创新能力是学生能长期持续并较好发展的原动力，科研素养是创新能力培养的重要组成部分。我校冶金与材料工程学院目前有无机非金属材料、功能材料、金属材料、材料成型及控制四个材料类专业，材料类专业比较明显的特征就是工艺性、实践性和研发性较强，学生毕业后不论是继续深造还是进入材料企业工作都将会面临着材料生产工艺优化、新材料产品研发等任务，因此，科研素养的培养对材料专业本科生尤为重要。本科生科研素养的培养在课堂内、外皆可进行。我们对照前面所述科研素养的内涵，提出材料专业本科生科研素养培养的思路：首先在新生专业教育、材料专业导论课及专业课程讲授时引入案例使学生认识到所学专业知识的实用性，激发其学习和研究的兴趣；其次，引入“基于项目的科研素养培养模式”组织学生参与教师的科研项目，或对学生自行组织团队申报的大学生科技创新项目进行指导，在项目的开展过程中对学生的科研知识、科研能力和科研精神进行全方位的培养。下面将以我们提出的“基于项目的科研素养培养模式”在我校无机非金属材料工程专业中的实践为例进行详细介绍。

三、基于项目的科研素养培养模式实践

(一)项目的选择

既然是基于项目的科研素养培养模式，首先应弄清什么项目才能成为本科生科研素养培养的载体。考虑到我校是地方性普通本科院校，生源的质量相对于重点院校存在一定的差距，因此，项目选择尤为重要，过难过深的项目对我校学生而言可能是不合适的，项目难度过大，学生无法完成，将有可能因此失去对科学研究的兴趣。基于以上考虑，我们将具体的科研项目的任务进行分解，挑选出一些本科生经努力可完成的研究内容形成子项目，然后对有意愿参与项目的学生的自学和基本素质进行初步评估，同时兼顾学生自身的兴趣和意愿，将学生与项目进行合理的匹配。此外，我们也鼓励学生思考，自己提出项目，一方面积极申报学校的大学生科技创新基金争取经费，我们在学生项目申报时予以指导，对项目的研究内容和难度提出合理建议；另一方面我们对学生提出的项目进行评估，从科研项目经费中支出对有价值的、未申请到学校经费的项目进行资助，这些由学生自己提出的项目，他们的兴趣是非常高的，这对后期项目的开展是非常有利的。

(二)本科生的遴选

这种基于项目的本科生科研素养的培养模式，由于项目的有限和地方性院校科研资源的相对不足，目前参与的只能是一部分本科生，因此，参与项目的本科生的遴选是非常重要的。我们从无机非金属材料专业2005级开始对学生进行遴选：当学生进入大学二年级时，我们选择一些对材料科学研究有兴趣、有热情，且学有余力的学生进入实验室担任科研助理。学生对科学研究有兴趣、有热情，换言之，就是具有良好的科研意识，常言道“兴趣是最好的老师”，学生有通过参加科学研究提高自身能力的意愿就成功了一半。当然学生对材料科学研究的浓厚的兴趣应通过新生专业教育，大一开设的《无机非金属材料工程导论》等课程的学习建立起来。其次，学生学有余力也很重要，毕竟大学生在校期间最基本的任务是学习基础理论知识和专业知识，正常的教学任务是首先应完成的，本科生科研素养的培养是大学生能力培养的更高层次的需求。

(三)具体的培养过程

本科生参与材料科学研究项目的整个过程，主要涉及研究准备、实验方案的拟订、实验实施、实验数据处理及结果分析、研究报告和学术论文撰写等步骤。我们在整个过程的各个环节采用多种措施对学生的科研素养进行培养。

1.研究准备

研究准备是指本科生在开展某一特定材料研究前应了解的项目背景知识、具备信息获取的能力，熟悉实验设备的使用方法。学生在开展具体实验前，指导教师首先对项目的意义、目的和研究目标进行详细说明，使学生了解其参与项目的基本情况，在这个过程中学生能够对科研项目的申报有直观的了解，特别是对科学问题的提出有一个清晰的认识。同时，我们对项目开展所涉及的非课堂讲授的专业知识进行讲解，并开出具体参考书目和文献供学生学习，使其对国内外的研究现状有一定的了解。我们对学生开设多次专题讲座，集中讲解科技文献检索的方法，特别针对材料专业相关的外文数据库（如Web of Knowledge、Engineerinillage、Sciencedirect、Springerlink、Wiely等）的用法进行详细讲解，使学生具备信息获取的能力。此外，我们对参与项目的学生重点强调学术的严谨性和学术道德问题。学生在了解项目背景后，指导教师和有一定经验的高年级本科生对实验室现有的设备进行介绍，并根据不同学生的实际所需，手把手传授实验设备的使用方法，直到其能独立熟练操作实验设备为止。

2.实验方案拟订

实验方案的拟订对材料科学研究的顺利开展是非常重要的。学生在实验开展前一定应明确“为什么做？”、“做什么？”、“怎么做？”。实验方案主要是针对某一研究目标的实现，理清研究的内容及各研究内容间的联系，并细化成实验步骤。学生首先应结合项目背景充分查阅文献资料拟定出初步的实验方案，然后指导教师与学生进行多次的讨论，最终制定出相对完善、具备较强操作性的实验方案，并依据此实验方案确定出实施计划。学生在此过程中可以充分体会实验方案的制定方法和思考的过程，对其逻辑思维能力有较大提高。

3.实验实施

学生按照拟订的实验方案和实施计划进行实验时，对于已有一定经验的高年级学生可以采取目标管理的方法，我们定期检查实验进度和实验结果，与学生进行沟通、讨论共同解决实验中碰到的问题，并对实验方案和计划进行动态的调整。但对于新参加无经验的学生，我们在开始阶段手把手进行辅导，和学生一起进行实验，让学生在实验的过程中体会到材料科学研究和实验的乐趣，同时教师和学生一起实验时能发现学生在实验操作上的问题并及时进行纠正，使学生从一开始就规范化操作从而形成良好的习惯，同时在实验过程中教会学生做实验记录的方法。

4.实验数据处理及结果分析

学生通过材料制备、结构分析和性能测试得到了相关的实验数据。有的实验数据需要专门的软件进行处理和分析的，如X射线衍射数据分析软件Jade，这类材料科学研究中使用广泛、较为复杂的软件在课堂上由于学时所限讲解不够深入，我们采用专题讲座的形式进行多次讲解和辅导，使学生能够熟练掌握软件的使用方法。除此以外数据处理中常用的origin软件，我们采用讲座和学生自学结合的方法，使学生都能熟练使用。
学生通过实验得到了大量的数据进行处理后形成了相应的图表，作为本科生来讲，看图表说规律的能力是有的，但还不能很好地透过实验现象和实验结果看到本质，还无法对实验结果进行较深入的剖析，为解决这个问题我们和学生一起对实验的结果进行反复讨论、分析、找原因，使学生能够在这个过程中思维能力有一定的提高。

5.研究报告、学术论文撰写

学生通过一个阶段的实验，得到了实验结果。我们要求学生根据阶段结果写出研究报告，对每一阶段的工作和实验的得失进行总结，掌握项目研究报告的写法。如果学生得到了较好的、可重复的实验数据，我们鼓励学生进行学术论文的撰写。首先，我们对学生进行统一的专题讲座，对学术论文写作规范和方法进行讲解，使学生对此有一个初步的了解。其次，针对不同水平学生有不同的要求，英语基础好、科研素养相对较高的学生进行英文论文的撰写，相对差一些的学生进行中文论文的撰写。当然，对于从未进行过学术论文写作训练的学生而言，第一篇论文的产出肯定是比较困难的，这需要指导教师有足够的耐心进行指导。通常我们对学生的第一篇论文的产出会花费大量的时间，再次我们与学生反复讨论确定出写作大纲，然后学生完成初稿后，我们面对初稿进行修改，中间再经过数十次往返修改最终定稿，在这个过程中学生能体会到论文内容、语句等编排的方法和技巧，通过第一篇论文的细心指导学生的学术论文写作水平一般都有较大的提高。

6.定期召开讨论会

我们一般在每个星期三下午进行固定的讨论会，讨论会的形式是讲座与交流结合，讲座采用PPT汇报的形式，一是教师对专业知识、专业软件的讲解；二是学生汇报阶段性实验结果或讲解文献。讲座后，教师和学生进行提问，相互讨论，充分交流。通过这个讨论会实现了两个目的：一是学生提高了PPT的制作水平，锻炼了表达能力；二是通过讨论解决了学生在项目开展过程中遇到的一些问题。各指导教师在这个过程中也很好地了解了所有参与项目学生的研究进度，根据学生的反馈的信息，及时对实验安排做出调整。
[参考文献]孟万金， 官群. 教育科研：创新的途径和方法[M]. 上海： 华东师范大学出版社， 2005.
占梅英. 本科生科研素养培养的探索——对Z校“论文”科研训练计划的个案研究[D]. 上海： 华东师范大学， 2008.
Cultivation of Scientific Research Accomplishment of Application-oriented
Material Major Undergraduate Project
CAI Wei， FU Chun-lin
（School of Metallurgical and Materials Engineering， Chongqing University of Science

摘自：毕业论文格式下载www.udooo.com

and Technology， Chongqing 401331， China）
Abstract：Cultivation of scientific research accomplishment of undergraduate is the basic requirement of higher education. It is particularly important for materials major with the process， practice and research characteristics. This paper is focused on the connotation of undergraduate scientific research accomplishment and the basis of ideas for cultivation. A training model for scientific research accomplishment of application-oriented material major undergraduate based on project is proposed. The practical application of the model in the inorganic non-metallic materials major of Chongqing University of Science and Technology are described in detail.
Keywords：scientific research accomplishment； connotation； based on project； material major
〔责任编辑：李官〕