摘要:通過總結目前本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的定位、組織管理以及相關機制等存在的不足,探討課程學習、科研訓練與學科競賽以及本科生、研究生與指導老師兩個“三者關系”的協(xié)調(diào)和互動機制,結合計算機學科的特點,探討大學生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的可行模式。
關鍵詞:科研創(chuàng)新;培養(yǎng)模式;計算機學科
隨著計算機和通信技術的快速發(fā)展,我國已逐漸進入信息化社會。計算機學科擔負著培養(yǎng)信息化所需人才的重任,該學科學生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng),既是建設創(chuàng)新型國家的必然要求,也是自身成長成才的內(nèi)在訴求。根據(jù)我?!爸厝似贰⒑窕A、強能力、寬適應”的人才培養(yǎng)指導思想和高素質(zhì)、“三創(chuàng)型(創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè))”、國際化專門人才的培養(yǎng)目標,結合計算機學科自身的特點,對本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)所涉及的幾個問題進行探討,為其他不同學科和學校在本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面提供有價值的參考。
1我國政策導向以及現(xiàn)實狀況
2007年1月,教育部和財政部正式啟動“高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程”,全面貫徹黨中央和國務院關于“把高等教育的工作重點放在提高質(zhì)量上”的戰(zhàn)略部署。同時《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》中明確指出:“把高等教育發(fā)展的重點放在提高質(zhì)量和優(yōu)化結構上,加強研究與實踐,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力”。在最新發(fā)布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》中更是大篇幅提到關于人才培養(yǎng)的改革創(chuàng)新。但是目前本科生對科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的認識仍然存在較多的問題,例如:只重視考試成績和卷面分數(shù),以獲得保送研究生資格或方便出國留學,缺乏創(chuàng)新思維;中小學的應試教育在一定程度上已經(jīng)泯滅了學生們的創(chuàng)新欲望,導致進入大學后,創(chuàng)新積極性依然比較缺乏;在學校組織的各種創(chuàng)新實踐活動中見異思遷,個別學生功利思想太重,不是真正在創(chuàng)新能力上加以鍛煉和提高,而是寄希望于通過參與這類活動獲得功利性的效果;在參與創(chuàng)新實踐中缺乏創(chuàng)新所需的觀察力和耐心,遇到困難就想放棄等等。
盡管本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)或多或少存在一定的問題,但是根據(jù)近幾年作者本人指導和負責多項本科生創(chuàng)新項目的經(jīng)驗,通過長時間接觸大量來自我校計算機學科不同年級的學生,發(fā)現(xiàn)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)其實是非常必要和大有潛力的,事實上作者指導的本科生已經(jīng)在包括全國性學科競賽、發(fā)表論文和申請軟件著作權等方面都已經(jīng)取得了不錯的成績。其實,本科生目前比較缺乏的是創(chuàng)新主動性,只要采取適當?shù)墓膭詈徒逃绞剑嵘麄儗蒲袆?chuàng)新能力培養(yǎng)的認知度,激發(fā)他們的創(chuàng)新熱情,積極引導他們嘗試和參加創(chuàng)新實踐活動,創(chuàng)新能力一定能夠不斷地得到提高,甚至極有可能創(chuàng)造出有重大意義的成果。
2本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀和存在的問題
我校計算機學科學生可以參與的科研創(chuàng)新實踐活動比較多,大致可以分為兩類,其中一類是自主選題科研創(chuàng)新訓練項目,主要包括國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃(NILP)、中央高校基本科研業(yè)務費本科生自主選題項目(CUFP)、廣東省大學生創(chuàng)新實驗項目(GDIP)、學生研究計劃(SRP)、本科教育產(chǎn)學研合作作者簡介:何軍輝,男,副教授,研究方向為計算機科學教育和信息安全研究。
項目(IURC)、百步梯攀登計劃、三年級優(yōu)秀本科生進入科研團隊等,近3年此類項目立項情況統(tǒng)計如表1所示;另外一類是計算機學科競賽,主要有“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、ACM國際大學生程序設計競賽、全國大學生電子設計競賽相關專題、中國自動化學會機器人競賽、全國大學生信息安全競賽、全國軟件專業(yè)人才設計與開發(fā)大賽、全國高校趨勢科技百萬程序競賽、微軟精英大挑戰(zhàn)全國賽、廣東省“高校杯”軟件設計大賽等。
在作者多年指導和組織學生參與科研創(chuàng)新實踐活動項目過程中發(fā)現(xiàn),目前我校本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在如下所示一些問題:
1) 科研創(chuàng)新實踐在本科培養(yǎng)計劃中的定位不盡完美。就我校情況來看,通過參加學生研究計劃、廣東省或者國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃,合格學生可獲得一定數(shù)量的創(chuàng)新能力培養(yǎng)學分,但這些計劃強調(diào)一個共同原則:興趣驅(qū)動、自主實驗和重在過程。事實上,由于高年級學生面臨畢業(yè)實習、畢業(yè)設計、找工作、準備研究生入學考試或出國等,申報積極性不高,而低年級學生專業(yè)課學習剛剛開始,專業(yè)知識面受限,能夠真正做到自主選題的學生所占比例較低,多數(shù)情況是指導老師出題,學生從中選擇自己感興趣的題。低年級學生由于缺乏應有的基礎或者報名之后興趣容易轉移,有時直接放棄結題考核,導致很多項目完成程度不理想,特別是執(zhí)行期只有1年的學生研究計劃,而指導老師需尊重學生意愿,對參與科研計劃的本科生沒有相應的約束措施,因為創(chuàng)新能力培養(yǎng)學分在培養(yǎng)計劃中并不是必修,學生可以選擇放棄。
2) 科研創(chuàng)新實踐組織、管理和保障方面存在不足。從表1的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看到,學生研究計劃立項的項目數(shù)較多,參與學生人數(shù)很多,整體上能達到很好的覆蓋面,但同時引發(fā)另外一個問題。盡管學校出臺了比較完善的管理制度,包括項目申報、項目實施、中期檢查和項目驗收等,由于項目數(shù)量和學生人數(shù)眾多,完全按這種制度來執(zhí)行需要花費大量的時間,學生和指導老師的積極性必然會受到影響;如果在組織和管理方面流于形式,可能又會出現(xiàn)計劃目標就難以完成的問題。此外,研究計劃的保障措施是不夠的,在校學生第一要務是課堂理論學習以及圍繞就業(yè)的課程設計、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計和找工作等環(huán)節(jié),學生投入研究項目的時間、積極性以及主動性很容易被這些環(huán)節(jié)沖擊。
3) 學生自身存在重復申報和主動性不足等問題。前面提到,我校計算機學科學生可參加的科研創(chuàng)新實踐活動很多。盡管原則上一般一位學生同期只能報名參加一個項目,但事實上有些學生不僅同時參加了多個項目,還報名參加多項學科競賽。存在這種現(xiàn)象的原因是多方面的,一方面是有些學生功利性較強,想通過多參加項目和競賽為自己的簡歷添彩加色,另一方面是積極主動和能力相對較好的學生總是會得到不同指導老師的青睞。此外,由于參與項目的學生可能來自不同專業(yè)和年級,成員同時沒課的機會很少,指導老師要召集學生定期討論存在一定的難度,而學生自己又主動性不足。
3本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式
通過對我校科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀進行深入分析,基于國家和我校的相關政策,結合作者本人多年的教育實踐和計算機學科自身的特點,下面就本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的可行模式進行探討。
1) 注重培養(yǎng)本科生對科研的興趣和創(chuàng)新意識。興趣是最好的老師,也是創(chuàng)造的動力和基礎,只有對未知事物感興趣、渴望探究,才有創(chuàng)造的愿望[1]。在計算機學科的教學過程中,教師要充分調(diào)動學生學習的主動性,激發(fā)他們對理論學習和專業(yè)研究的興趣,通過不斷地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和自信心。
2) 進一步創(chuàng)新課堂教育,使其成為科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的前線。課堂是學生接受教育最為重要的場所,應該遵循主體、啟發(fā)、個性和民主等原則,將課堂教育轉變?yōu)閯?chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎戰(zhàn)場。學生既是教育的對象,又是學習的主體,是教育過程的主動參與者,堅持以學生為主體,是創(chuàng)新教育的內(nèi)在要求。學生是主體的性質(zhì)就決定了教師在教育教學活動中發(fā)揮的是主導作用,通過啟發(fā)式教學,使學生在掌握知識和技能的基礎上,提高分析問題和解決問題的能力[2]。為了應對新時期對人才多樣而有個性化的要求,要堅持個性教育的原則,培養(yǎng)學生的自主性和創(chuàng)造性,在某種意義上可以說個性成了今天教育的出發(fā)點和歸宿。而在課堂教學中實施民主教育更是教育發(fā)展自身的一個內(nèi)在要求,尊重學生的主體地位,讓學生得以生動活潑、自由地發(fā)展,解放學生的主體性、創(chuàng)造性。
3) 利用好實驗教學,激發(fā)創(chuàng)新熱情和主動性。教育部在“質(zhì)量工程”中一直強調(diào)高度重視實踐環(huán)節(jié),提高學生實踐能力。我校計算機學科利用新校區(qū)發(fā)展的機遇,根據(jù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要,不斷推進教學實驗室與實習基地的建設,以為學生提供必要的實驗環(huán)境和條件。至今,已建立了1個學生創(chuàng)新基地、3個基礎實驗室(軟件工程、計算機硬件系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡安全)和4個專業(yè)實驗室(嵌入式系統(tǒng)、智能多媒體、計算智能與數(shù)據(jù)挖掘、高性能計算與計算機輔助工程),使用總面積達2 382平方米。同時也已建設多個校內(nèi)校外實習基地,這些基地逐漸成為實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要場所,也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要平臺。實施開放式實驗教學,大幅度提高有利于能力培養(yǎng)的、有利于綜合素質(zhì)提高的綜合性、設計性、研究性、現(xiàn)代性實驗在實驗教學中所占的比例[3-4],同時充分注意將教師的科研成果轉化到實驗教學內(nèi)容中以及實驗教學內(nèi)容與大學生課外科技活動的結合、延伸,激發(fā)學生主動學習、參與科研創(chuàng)新實踐活動的興趣與積極性。
4) 課堂學習、科研創(chuàng)新實踐和學科競賽三者緊密結合,彼此促進,形成良性互動。課堂學習是基礎,只有擁有了扎實的基礎,才會有創(chuàng)新產(chǎn)生的土壤。目前我校各類科研創(chuàng)新活動主力的學生大部分來自本科二、三年級,而專業(yè)課程基本開設于這個時期,對這兩個年級的學生來說,課堂學習的任務比較重,如果處理不好它與科研訓練和學科競賽三者之間的關系,將會影響計算機學科專業(yè)基礎理論知識的掌握,也難以在科研創(chuàng)新實踐和學科競賽中取得好成績。學科競賽一般由各專業(yè)教學指導委員會或者行業(yè)內(nèi)大型企業(yè)主辦,每項競賽都有一些相應的選題要求和范圍限制,如果有些已經(jīng)加入科研創(chuàng)新計劃的學生想?yún)⒓幽稠棇W科競賽,而科研訓練內(nèi)容與競賽主題不一致,必然會分散精力,本來不太充分的課余時間也就被分割在兩個不同的項目中,最終導致由于時間和精力得不到保證而草草了事,更有甚者,在作品提交或結題前放棄,這種做法既浪費了來之不易的機會,對未能加入研究計劃的學生造成了一定程度的不公平,又沒有達到自身科研創(chuàng)新能力提高的目的。因此在前期選題和參加各類研究計劃時,除了尊重興趣愛好以外,還應該結合學科競賽統(tǒng)一進行考慮,通過學科競賽激發(fā)學員的創(chuàng)新興趣和創(chuàng)新熱情,使學科競賽成為各類研究計劃的延續(xù)和一個檢驗和交流的場所,發(fā)揮各自的聰明才智,集中精力將計劃項目做好做深,在這過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,形成良性互動。
5) 本科生、研究生和指導老師三者定位清晰,注重相互協(xié)調(diào)配合。計算機學科是一門實踐性較強的工程型學科,而且知識更新非???,為此我校出臺了本科教育產(chǎn)學研合作項目以及吸納計算機學科高年級本科生進入科研團隊等措施。加強教學與科研結合,對本科生積極推行兩段滲透式教育:低年級學生以基礎理論課為主,高年級學生在完成專業(yè)課學習的同時,為其配備指導老師,爭取較早進入科研實驗室并參與指導老師的科研項目,使得他們能夠盡早接觸科研,了解計算機學科前