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《科研导论课》教学改革的探讨

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摘要:《科研导论课》是创新教学环节中的一门必修的基础理论课程,为进一步开展大学生创新训练项目、培养大学生的创新精神与创新能力奠定基础。本文在简介科研导论课课程内容的基础上,针对科研导论课的特点,结合我校研究型本科教育教学体系的创新教育思想,从教材内容、教学手段和方法、考核体系等方面进行教学改革探讨,通过教学实践,表明了教学改革的有效性。

关键词:科研导论课;教学改革;教学探讨

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)27-0030-02

我校在全面建设研究型本科教育教学体系的基础上,以《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》为指导[1],在新版本科培养方案中开创性地提出了构建“创新教学环节”,开展大学生创新训练项目,培养大学生的创新精神与创新能力。“创新教学环节”由创新方法类课程、创新实践活动等组成,其中创新实践活动包括科研选题、大学生创新训练项目、大学生学科竞赛、研究性实验项目、毕业设计、发表学术论文、学术交流活动、科技创新与发明以及社会调查等。创新教学的首要环节是培养学生关于科学研究方法和创新思维等方面的理论知识,再通过开展基于研究的创新实践活动,引导学生熟练运用所学知识和研究技能,锻炼创新能力。

一、教学目的及课程内容

科研导论课是创新方法类课程,是“创新教学环节”的理论基础和指导方针,该课程在第一学年的下期(第2学期)开设,16课时,属于课堂教学类课程。教学目的是围绕学科、专业研究领域和特点,通过课程教学,帮助学生了解科学研究的一般过程,熟悉和掌握科学研究的基本方法和技能,启发批判性、创造性思维。除此之外,通过开展学术道德教育和学术规范训练,培养学生严谨、求实的科学精神。科研导论课与旧版本科培养方案开设的《科研训练》课的教育教学目的相同,但两者存在明显的区别。科研训练是在第三学年的上期(第5学期)开设,时间为2周,属于教学实践类课程,学生们刚刚学完专业主干课程及部分专业基础课程,对本专业的理论知识有一定的了解,教学内容包括三个环节:由主讲教师讲授从事科学研究的思想、方法和程序,比如文献检索和科技论文写作等理论知识;再由6~8位教授根据各自的专业研究方向,分别讲解自己从事科学研究的发展历程、取得的成果及专业发展方向;最后学生们利用1周的时间进行实践锻炼,教师列出20个专业方面的研究题目,每位学生从中随机抽取一个题目,学生围绕该题目进行文献检索、分析和归纳,完成一篇综述性的论文。《科研导论课》是矿物加工工程专业的必修课程之一,主要讲授科学研究的概念、意义、方法、科研的过程与程序、科研思想、学术规范和学术道德教育等。

为提高教学效果,下面拟从教材内容、教学手段与方法、考核体系等方面介绍《科研导论课》的教学改革成果。

二、教材内容

学校教育首先要选择合适的教材。教材是老师与学生交流知识的依据[2],是学生学习知识的依据,高度浓缩了某一学科或方面的知识,系统而循序渐进,合适的教材还可以弥补课程教学的不足,便于学生课前预习和课后复习。国内所有课程的教材非常多,因专业不同内容上略有差异,而且层次不齐。因为《科研导论课》只有16课时,而市面相关教材的内容比较多,结合我校该课程的特色,难以找到合适的教材,因此,在精读了所有同类教材后,结合教学目的、学生的专业和年级(年龄)后,重新编写了内容精练、容易理解和富有特色的教材。

三、教学手段与方法

《科研导论课》的授课学生为大学一年级下期,学生刚刚步入大学不久,处于基础的通识教育阶段,还没有接触专业知识,没有形成专业思想。因此,在《科研导论课》的教学过程中,考虑这些因素,主要采用如下的教学手段和教学理念。

1.丰富教学课件。课程教学几乎都采用多媒体教学,对重要的知识点辅以板书。多媒体教学课件必须突出其特点,比如图文并茂、显示方法(幻灯片)变化多端、字体大小和颜色灵活多样,以此活跃课程气氛,吸引学生的注意力[3,4]。但是,《科研导论课》多媒体课件应强调新颖,突出重点,文字要少而精,并不是教材的电子版。尽量采用图片和动画来阐释教材中的文字,方便学生记忆和理解。在内容上采用介绍著名的科学家,比如爱迪生、爱因斯坦、牛顿、居里夫人等,用他们的研究经历和成就来说明教材上关于科学研究的理论知识,用举事实和事例来讲道理,要突出讲课而不是读课。结合图片或动画阐述知识的关键点更能被学生所接受和理解。

2.播放纪录片。科学研究对于国家的发展息息相关,其重要性完全可以通过对比来说明。比如,为了说明科学研究的重要性和意义,在《科研导论课》的教学过程中,分别播放我国在1959年(建国10周年)、1984年(建国35周年)、1999年(建国50周年)、2009年(建国60周年)时国庆大阅兵的纪录片,从人民的着装、武器装备和气势反映我国人民生活水平和国力的深刻变化,体会科研带给人类的好处。再对比朝鲜和中国在2009年的阅兵式,证明改革开放后科研对于国民经济带来的翻天覆地变化。如果不发展科技,国家就会落后,就会挨打,从事科学研究需要更多的人才,需要科技创新,而创新需要讲方法,需要科研素养。《科研导论课》就是基于这一目的而开始的。通过播放纪录片,学生更加容易理解教材内容,同时激发了学生的学习兴趣和主动性,使教学效果得到显著提高[5]。

3.实例教学。将课程的主要内容分解后穿插在科研实例的各个阶段中,将做科学研究的理论和方法具体化、实践化,使深奥的、抽象的理论知识更加形象、更加实际,讲解科研实例,就如同告诉学生如何做科研,每个阶段的任务和作用,以及如何发现问题,如何发现亮点和如何提出问题等等。科学研究的过程和方法包括分析主题、查阅和综合文献、提出实验方案和技术路线、设计实验计划、细致观察、分析数据、提出问题和假说、检验假说、修正假说、导出理论或定律、学术交流等等。

在课堂教学中,讲解著名科学家的生平、成就和对人类的贡献,培养学生的科研素养,使其像这些科学家一样具有为科学献身的精神。特别列举有影响的学术造假案例,明确这种欺骗行为是对科学的不尊重,到头来其实是毁灭了自己的前程。因此,教育学生从一开始就养成尊重事实、用数据说话、不做假、不抄袭等科研基本素质和习惯。以现有知识为基础,引导学生提出问题和假说,主动地开展科学研究,检验假说或检验已有知识的有效性,逐步培养学生的创新能力,注重大学生自学能力、实践能力的培养,提高学生的综合素质,实施大学生创新教育纲要[6]。

四、注重考核方式

《科研导论课》严格来讲是一门关于做科学研究的基础理论课,上完这门课,第3学期大学生会被随机分配给各个老师,每个老师带3~5名本科生,组成科研小组,由老师指导他们从事科学研究的锻炼,由小组讨论提出研究主题,或者由指导老师直接指定研究题目,研究小组根据命题开展科学研究和实验。在这一阶段,指导老师已经不再负责关于科学研究方法的教育,科研的计划完全由小组自己讨论并开展工作。为了与这一阶段衔接,《科研导论课》的考核方式包括理论知识笔试和科研实践两部分,各占50%。理论知识笔试为开卷考试,目的是要求学生了解科学研究和实验的内涵。科研实践部分由老师指定论文题目,例如,PM2.5与人体健康,学生根据课堂上学到的知识,按照科学研究的方法和步骤,围绕这个题目进行分析,提炼关键词,在此基础上查阅国内外文献,并对文献进行归纳和总结,提炼出一篇综述性的科技论文。通过实践和锻炼,培养学生做科学研究的基本能力,包括自主学习、分析问题和解决问题的能力,为后续的创新实践活动比如大学生创新项目和学科竞赛等奠定基础。

五、结语

在《科研导论课》的教学过程中,通过教学改革,学生对于科学研究产生了浓厚的兴趣,科学对于人类进步带来了不可估量的作用,吸引学生对于未知的探讨,激发学生认真学习专业知识的动力和渴望尽早开设专业课程,只有掌握专业知识才能进一步解读自然界,进行创新性的科研活动。通过撰写科研小论文,巩固了关于科研方法的理论知识,深刻理解了科学研究的过程和步骤,培养了学生在科研方法、科研素养和科研创新等方面的能力。总之,教改后取得了显著的教学效果。

参考文献:

[1]顾明远,石中英.《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》解读[M].北京:北京师范大学出版社,2010.

[2]田明,付芸,冯进良,张晖,罗宽,闫钰锋,赵世萍.编写专业特色教材培养创新型人才[J].教育教学论坛,2013,(9):144-145.

[3]陈敬花.关于多媒体教学课件创新设计的思考[J].教育教学论坛,2013,(10):259-260.

[4]杨瑞桂.多媒体教学与传统教学模式比较分析[J].教育教学论坛,2012,(10):122-123.

[5]杨小平.《物理选矿》课程教学方法探讨[J].教育教学论坛,2013,(45):59-60.

基金项目:本文为中国矿业大学(北京)课程建设项目(k130311)。

作者简介:杨小平,中国矿业大学(北京)化环学院。