基于“科研創(chuàng)新訓(xùn)練”強化工科專業(yè)本科生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)

基于“科研創(chuàng)新訓(xùn)練〞強化工科專業(yè)本科生創(chuàng)新理論才能的培養(yǎng)〔〕:

摘要：基于"科研創(chuàng)新訓(xùn)練";課程設(shè)置，學(xué)生通過參與團隊或個人課題工程，可以學(xué)會查閱挑選文獻，理解課題意義及開展現(xiàn)狀。同時，可以提煉出課題方向開展的重難點問題，有針對性地設(shè)計實驗方案進展驗證。此外，進一步培養(yǎng)學(xué)生分析處理實驗數(shù)據(jù)的才能，并具備組織文字標(biāo)準(zhǔn)撰寫課題報告以及辯論展示的科研素養(yǎng)。通過"科研創(chuàng)新訓(xùn)練";的理論，可以有效地強化工科專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新理論才能。

關(guān)鍵詞：科研創(chuàng)新訓(xùn)練；工科專業(yè)；本科生；創(chuàng)新理論

本文引用格式：孫健，等.基于"科研創(chuàng)新訓(xùn)練";強化工科專業(yè)本科生創(chuàng)新理論才能的培養(yǎng)[J].教育現(xiàn)代化,2022,6(94):49ndash;50.

一引言

隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的變革，社會對創(chuàng)新型人才的需求日益凸顯。高等院校肩負(fù)著發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要職責(zé)【1】。因此，在當(dāng)前新形勢下高等院校應(yīng)進一步強化對工科專業(yè)本科生創(chuàng)新理論才能的培養(yǎng)【2】。

基于此，筆者所在的南京師范大學(xué)能源與機械工程學(xué)院〔以下簡稱"我院";〕在本科生三年級階段開設(shè)了科研創(chuàng)新訓(xùn)練專業(yè)必修課程?？蒲袆?chuàng)新訓(xùn)練課程旨在訓(xùn)練學(xué)生結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識分析和解決實際問題的才能，同時培養(yǎng)其檢索文獻資料、實驗操作以及論文撰寫等根本技能，從而激發(fā)學(xué)生自主考慮、獨立創(chuàng)新的科研素養(yǎng)【3】。

二"科研創(chuàng)新訓(xùn)練";課程設(shè)置

"科研創(chuàng)新訓(xùn)練";為我院開設(shè)的一門理論類必修課程，適用的本科專業(yè)包括熱能與動力工程、能源與環(huán)境系統(tǒng)工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程以及機械工程及自動化【4】。本課程在第6學(xué)期開設(shè)，共計36個學(xué)時，占2個學(xué)分。本課程詳細(xì)的教學(xué)形式與內(nèi)容如下：

〔1〕"科研創(chuàng)新訓(xùn)練";課程是以科研訓(xùn)練課題為依托的開放性理論教學(xué)課程，主要采用指導(dǎo)教師全程負(fù)責(zé)的開放式教學(xué)形式；

〔2〕訓(xùn)練課題包括團隊工程〔不超過4人〕和個人工程兩類，由指導(dǎo)教師提供選題，學(xué)生根據(jù)自己的興趣自由選擇；原那么上科研創(chuàng)新訓(xùn)練課題與學(xué)術(shù)的本科畢業(yè)設(shè)計〔論文〕課題貫穿；詳細(xì)的課題類型分為調(diào)研報告、實驗研究、工程設(shè)計和其他等四大類；

〔3〕科研訓(xùn)練課題內(nèi)容應(yīng)充分表達學(xué)科與專業(yè)特色，著力培養(yǎng)學(xué)生調(diào)研才能、學(xué)習(xí)才能、工程理論才能和科研創(chuàng)新才能等方面的根本素養(yǎng)。

〔4〕鼓勵指導(dǎo)教師根據(jù)自己的科研工程或者指導(dǎo)的研究生課題需要有針對性地拆解出一系列適宜本科生進展科研創(chuàng)新訓(xùn)練的題目，同時考慮將學(xué)生進入大四階段的畢業(yè)設(shè)計〔論文〕課題與科研創(chuàng)新訓(xùn)練內(nèi)容局部銜接，一定程度上確保學(xué)生可以完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計〔論文〕任務(wù)。

"科研創(chuàng)新訓(xùn)練";課程的成績由平時參與成績〔30%〕、課題研究報告成績〔50%〕和課題辯論成績〔20%〕三局部組成。其中，指導(dǎo)教師評定學(xué)生小組成員的平時參與成績以及課題研究報告成績。最終的課題辯論按專業(yè)〔系〕統(tǒng)一組織，系主任〔或?qū)I(yè)負(fù)責(zé)人〕任組長，結(jié)合三位評委教師的打分，給出辯論成績。最后，系主任〔或?qū)I(yè)負(fù)責(zé)人〕應(yīng)綜合學(xué)生的三方面的成績，對學(xué)生課程成績做出最終的審定，并及時完成成績登錄。

三"科研創(chuàng)新訓(xùn)練";課程施行

筆者結(jié)合自身指導(dǎo)的科研創(chuàng)新訓(xùn)練課題為例，對科研創(chuàng)新訓(xùn)練課程的詳細(xì)設(shè)置進展詳細(xì)闡述。筆者于2022-2022學(xué)年第2學(xué)期指導(dǎo)了4名本科生共同完成題為"粉體CO2吸附劑顆粒成型及脫碳性能改性的研究";科研創(chuàng)新訓(xùn)練。同時，將4名學(xué)生進一步劃分為兩個小組，分別進展"基于石墨鑄造法鈣基CO2吸附劑顆粒成型";和"發(fā)泡劑改性擠壓-滾圓鈣基吸附劑顆粒脫碳特性";的子課題任務(wù)訓(xùn)練。

本課題以個人的基金工程"生物質(zhì)模板改性鈣基吸附劑顆粒脫碳機理研究";為根底，拆解出相應(yīng)的強化本科生創(chuàng)新才能訓(xùn)練的子課題。如圖1所示，整個科研創(chuàng)新訓(xùn)練課程主要分為7個階段，包括文獻閱讀、實驗方案討論與制定、詳細(xì)實驗施行、實驗數(shù)據(jù)整理分析、基于實驗結(jié)果撰寫科創(chuàng)課題報告、課題匯報PPT制作以及最后的辯論展示環(huán)節(jié)。下面分別針對各階段闡釋其對學(xué)生科創(chuàng)才能強化的效用：

〔1〕文獻閱讀。指導(dǎo)學(xué)生以"CO2捕集";、"鈣循環(huán)";以及"吸附劑成型";等關(guān)鍵詞在知網(wǎng)和谷歌學(xué)術(shù)中進展中英文文獻搜索。對學(xué)生搜索的文獻進展審定和補充，最終確定10篇契合度較高的文獻，安排學(xué)生進展閱讀學(xué)習(xí)，并形成讀書報告。本階段主要培養(yǎng)學(xué)生的文獻查閱挑選及創(chuàng)新點凝練總結(jié)的才能。

〔2〕方案設(shè)計?；谖墨I閱讀掌握的課題研究進展及缺乏，結(jié)合本課題任務(wù)要求，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新地設(shè)計初步實驗方案。再經(jīng)過學(xué)生與指導(dǎo)教師之間充分討論實驗方案的可行性，對課題方案進展修訂補充，確定最終方案。該階段著重培養(yǎng)學(xué)生有針對性地設(shè)計實驗工況，對預(yù)期猜測結(jié)論進展直接驗證。

〔3〕實驗施行。向?qū)W生講授相關(guān)實驗儀器的操作方法，并指導(dǎo)學(xué)生按照實驗方案完成一組實驗工況，加強學(xué)生對操作儀器的純熟度，提升實驗操作素養(yǎng)。本人指導(dǎo)的課題主要涉及鈣基吸附劑顆粒的制備以及后期吸附劑循環(huán)脫碳性能和機械性能測試。

〔4〕數(shù)據(jù)分析。學(xué)生根據(jù)前期獲得的實驗數(shù)據(jù)，進展整理分析，挖掘數(shù)據(jù)之前的深層次關(guān)系。對于平行驗證實驗數(shù)據(jù)，可以掌握誤差棒的計算方法。并且，訓(xùn)練學(xué)生Origin作圖的技能，將分析好的實驗結(jié)果進展圖示化處理。

〔5〕報告撰寫。對完成分析工作的實驗數(shù)據(jù)進展整理，組織文字闡述其中的規(guī)律關(guān)系，并結(jié)合文獻閱讀階段的讀書報告，添加研究背景內(nèi)容，形成標(biāo)準(zhǔn)的課題研究報告。重點加強學(xué)生在報告撰寫中對課題工作的創(chuàng)新點的凝練，明晰說明其中的創(chuàng)新點。

〔6〕PPT制作。學(xué)生將前期研究結(jié)果整理成PPT文本，式準(zhǔn)備后面的辯論展示。該階段著重培養(yǎng)學(xué)生如何以簡潔明了地通過PPT將課題研究的意義、內(nèi)容結(jié)果及創(chuàng)新點展示給讀者。加強學(xué)生制作的PPT文本邏輯關(guān)系的梳理，可以以圖片形式替代文字展示課題的創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)等才能。

〔7〕辯論展示。本階段主要培養(yǎng)學(xué)生的文字組織、表達以及臨場應(yīng)變才能。訓(xùn)練其在限定的時間內(nèi)明晰明了地闡述自己的觀點，同時針對聽眾的提問可以及時給予答復(fù)。

學(xué)生經(jīng)過科研創(chuàng)新訓(xùn)練涉及的7個階段的理論訓(xùn)練，可以根本掌握開展相關(guān)研究課題的根本素養(yǎng)?？梢栽谥笇?dǎo)教師的安排下，根據(jù)課題任務(wù)獨立自主的進展相關(guān)的研究工作，掌握了文獻查閱挑選、實驗儀器標(biāo)準(zhǔn)操作、數(shù)據(jù)處理作圖、課題報告撰寫及應(yīng)對課題辯論的才能。同時，在理論訓(xùn)練中學(xué)生可以深化認(rèn)識課題創(chuàng)新的重要意義及開展真正原創(chuàng)性工作的難度，強化學(xué)生注重創(chuàng)新的意識。此外，通過科研創(chuàng)新訓(xùn)練，學(xué)生在后期的畢業(yè)設(shè)計〔論文〕的開展過程中，可以迅速進入角色，利于學(xué)生高質(zhì)量地完成相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計〔論文〕任務(wù)。

四結(jié)語

通過系統(tǒng)地執(zhí)行"科研創(chuàng)新訓(xùn)練";課程，可以有效地進步本科生工程理論才能和科研創(chuàng)新才能，培養(yǎng)本科拔尖創(chuàng)新人才?；?科研創(chuàng)新訓(xùn)練";的理論，可以夯實學(xué)生根本的科研理論的素養(yǎng)〔文獻調(diào)研、方案設(shè)計修訂、理論操作、數(shù)據(jù)分析以及報告撰寫等〕。此外，貫穿"科研創(chuàng)新訓(xùn)練";課程和畢業(yè)設(shè)計〔論文〕課題，有利于提升工科專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計〔論文〕的質(zhì)量。

參考文獻

【1】向達兵,孫雁霞,萬燕,等.科研與教學(xué)結(jié)合促進大學(xué)生創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2022,6:100ndash;101.

【2】鄒純才,鄢海燕.基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)形式的大學(xué)教學(xué)科研互動機制研究[J].通化師范學(xué)院學(xué)報,2022,40(3):101ndash;104.

【3】楊倩倩,楊