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

基于“科研創(chuàng)新訓(xùn)練〞強(qiáng)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(tuán)隊(duì)或個(gè)人課題工程，可以學(xué)會(huì)查閱挑選文獻(xiàn)，理解課題意義及開展現(xiàn)狀。同時(shí)，可以提煉出課題方向開展的重難點(diǎn)問題，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)展驗(yàn)證。此外，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的才能，并具備組織文字標(biāo)準(zhǔn)撰寫課題報(bào)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(qiáng)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(qiáng)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(huì)對(duì)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(shì)下高等院校應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)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(jī)械工程學(xué)院〔以下簡稱"我院";〕在本科生三年級(jí)階段開設(shè)了科研創(chuàng)新訓(xùn)練專業(yè)必修課程。科研創(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(shí)分析和解決實(shí)際問題的才能，同時(shí)培養(yǎng)其檢索文獻(xiàn)資料、實(shí)驗(yàn)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(dú)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(dòng)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(jī)械工程及自動(dòng)化【4】。本課程在第6學(xué)期開設(shè)，共計(jì)36個(gè)學(xué)時(shí)，占2個(gè)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(tuán)隊(duì)工程〔不超過4人〕和個(gè)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(jì)〔論文〕課題貫穿；詳細(xì)的課題類型分為調(diào)研報(bào)告、實(shí)驗(yàn)研究、工程設(shè)計(jì)和其他等四大類；

〔3〕科研訓(xùn)練課題內(nèi)容應(yīng)充分表達(dá)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(lì)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(duì)性地拆解出一系列適宜本科生進(jìn)展科研創(chuàng)新訓(xùn)練的題目，同時(shí)考慮將學(xué)生進(jìn)入大四階段的畢業(yè)設(shè)計(jì)〔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(jì)〔論文〕任務(wù)。

"科研創(chuàng)新訓(xùn)練";課程的成績由平時(shí)參與成績〔30%〕、課題研究報(bào)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(píng)定學(xué)生小組成員的平時(shí)參與成績以及課題研究報(bào)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(píng)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(duì)學(xué)生課程成績做出最終的審定，并及時(shí)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(duì)科研創(chuàng)新訓(xùn)練課程的詳細(xì)設(shè)置進(jìn)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(shí)，將4名學(xué)生進(jìn)一步劃分為兩個(gè)小組，分別進(jìn)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(gè)人的基金工程"生物質(zhì)模板改性鈣基吸附劑顆粒脫碳機(jī)理研究";為根底，拆解出相應(yīng)的強(qiáng)化本科生創(chuàng)新才能訓(xùn)練的子課題。如圖1所示，整個(gè)科研創(chuàng)新訓(xùn)練課程主要分為7個(gè)階段，包括文獻(xiàn)閱讀、實(shí)驗(yàn)方案討論與制定、詳細(xì)實(shí)驗(yàn)施行、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理分析、基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果撰寫科創(chuàng)課題報(bào)告、課題匯報(bào)PPT制作以及最后的辯論展示環(huán)節(jié)。下面分別針對(duì)各階段闡釋其對(duì)學(xué)生科創(chuàng)才能強(qiáng)化的效用：

〔1〕文獻(xiàn)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(jìn)展中英文文獻(xiàn)搜索。對(duì)學(xué)生搜索的文獻(xiàn)進(jìn)展審定和補(bǔ)充，最終確定10篇契合度較高的文獻(xiàn)，安排學(xué)生進(jìn)展閱讀學(xué)習(xí)，并形成讀書報(bào)告。本階段主要培養(yǎng)學(xué)生的文獻(xiàn)查閱挑選及創(chuàng)新點(diǎn)凝練總結(jié)的才能。

〔2〕方案設(shè)計(jì)?；谖墨I(xiàn)閱讀掌握的課題研究進(jìn)展及缺乏，結(jié)合本課題任務(wù)要求，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新地設(shè)計(jì)初步實(shí)驗(yàn)方案。再經(jīng)過學(xué)生與指導(dǎo)教師之間充分討論實(shí)驗(yàn)方案的可行性，對(duì)課題方案進(jìn)展修訂補(bǔ)充，確定最終方案。該階段著重培養(yǎng)學(xué)生有針對(duì)性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)工況，對(duì)預(yù)期猜測(cè)結(jié)論進(jìn)展直接驗(yàn)證。

〔3〕實(shí)驗(yàn)施行。向?qū)W生講授相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的操作方法，并指導(dǎo)學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)方案完成一組實(shí)驗(yàn)工況，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)操作儀器的純熟度，提升實(shí)驗(yàn)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(jī)械性能測(cè)試。

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

〔5〕報(bào)告撰寫。對(duì)完成分析工作的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)展整理，組織文字闡述其中的規(guī)律關(guān)系，并結(jié)合文獻(xiàn)閱讀階段的讀書報(bào)告，添加研究背景內(nèi)容，形成標(biāo)準(zhǔn)的課題研究報(bào)告。重點(diǎn)加強(qiáng)學(xué)生在報(bào)告撰寫中對(duì)課題工作的創(chuàng)新點(diǎn)的凝練，明晰說明其中的創(chuàng)新點(diǎn)。

〔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(diǎn)展示給讀者。加強(qiáng)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(dá)以及臨場(chǎng)應(yīng)變才能。訓(xùn)練其在限定的時(shí)間內(nèi)明晰明了地闡述自己的觀點(diǎn)，同時(shí)針對(duì)聽眾的提問可以及時(shí)給予答復(fù)。

學(xué)生經(jīng)過科研創(chuàng)新訓(xùn)練涉及的7個(gè)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)。可以在指導(dǎo)教師的安排下，根據(jù)課題任務(wù)獨(dú)立自主的進(jìn)展相關(guān)的研究工作，掌握了文獻(xiàn)查閱挑選、實(shí)驗(yàn)儀器標(biāo)準(zhǔn)操作、數(shù)據(jù)處理作圖、課題報(bào)告撰寫及應(yīng)對(duì)課題辯論的才能。同時(shí)，在理論訓(xùn)練中學(xué)生可以深化認(rèn)識(shí)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(qiáng)化學(xué)生注重創(chuàng)新的意識(shí)。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(jì)〔論文〕的開展過程中，可以迅速進(jìn)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(jì)〔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(jìn)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(shí)學(xué)生根本的科研理論的素養(yǎng)〔文獻(xiàn)調(diào)研、方案設(shè)計(jì)修訂、理論操作、數(shù)據(jù)分析以及報(bào)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(jì)〔論文〕課題，有利于提升工科專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

【1】向達(dá)兵,孫雁霞,萬燕,等.科研與教學(xué)結(jié)合促進(jìn)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(dòng)機(jī)制研究[J].通化師范學(xué)院學(xué)報(bào),2022,40(3):101ndash;104.

【3】楊倩倩,楊