王允圃， 劉玉環(huán)， Roger RUAN

(1.南昌大學(xué) a.食品學(xué)院;b.食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室,江西 南昌 330047;2.明尼蘇達大學(xué) 生物產(chǎn)品與生物系統(tǒng)中心,明尼蘇達州 圣保羅 55108)

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·實驗室建設(shè)與科學(xué)管理·

大學(xué)生進入實驗室參與科學(xué)研究的探討

王允圃1a， 劉玉環(huán)1a， Roger RUAN1b,2

(1.南昌大學(xué) a.食品學(xué)院;b.食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室,江西 南昌 330047;2.明尼蘇達大學(xué) 生物產(chǎn)品與生物系統(tǒng)中心,明尼蘇達州 圣保羅 55108)

隨著科技迅猛發(fā)展，我國對創(chuàng)新人才的需求日益加大，大學(xué)生提前進入實驗室參與科學(xué)研究培養(yǎng)科研及創(chuàng)新能力逐漸受到了國內(nèi)各大高校的重視。本文闡述了大學(xué)生提前進入實驗室參與科學(xué)研究的意義，并分析了大學(xué)生參與科學(xué)研究存在的問題，提出了幾點建議，大學(xué)生提前進入實驗室參與科學(xué)研究這一模式的探索與實踐必將有力改善大學(xué)生科研意識薄弱、創(chuàng)新能力差的現(xiàn)狀。

大學(xué)生; 實驗室; 科學(xué)研究

0 引 言

當(dāng)前，中國高校大學(xué)生普遍存在科研能力、創(chuàng)新能力欠缺[1]。因此，大學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為本科教育的重點內(nèi)容。上世紀(jì)90年代以來，各大高校讓本科生提前進入實驗室參與科學(xué)研究的計劃相繼誕生，邀請本科生自主參與老師的科研項目，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科研態(tài)度、方法和習(xí)慣，提高本科生的綜合研究素質(zhì)?，F(xiàn)以食品學(xué)院為例，食品科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)具備有化學(xué)、生物學(xué)、食品工程、食品保藏和食品科學(xué)領(lǐng)域的基本理論知識，掌握基本實驗技能，具有從事食品或相關(guān)產(chǎn)品的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計、生產(chǎn)管理、品質(zhì)控制、檢驗檢疫、教育教學(xué)等方面工作的能力[2]。如何對該專業(yè)大學(xué)生進行高質(zhì)量的培養(yǎng)，特別是對于他們科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新能力、實踐能力和團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)是食品科學(xué)與工程專業(yè)素質(zhì)教育急需解決的一大難題[3]。

《中華人民共和國高等教育法》規(guī)定“本科教育應(yīng)當(dāng)使學(xué)生具有從事本專業(yè)實際工作和研究工作的初步能力”，這說明不僅法律賦予本科生參與科研的權(quán)利，這也是高校教育所必須承擔(dān)的義務(wù)之一?，F(xiàn)今，本科生的人數(shù)占到了普通高校在校生數(shù)的一半以上，成為高校的主體。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，先進、原創(chuàng)技術(shù)的開發(fā)需要大量的科技人才，本科生將是一股最為強大的力量。因此，倡導(dǎo)本科生參與科學(xué)研究也是為我國科技力量儲備人才的一項舉措，為我國科技平穩(wěn)快速發(fā)展提供了有利的保障[4-5]。

1 大學(xué)生提前進入實驗室進行科學(xué)研究的意義

近年來，學(xué)校貫徹落實并且全面實施了“本科教學(xué)工程”國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃，其中創(chuàng)新訓(xùn)練項目是本科生個人或團隊，在導(dǎo)師指導(dǎo)下，自主完成創(chuàng)新性研究項目設(shè)計、研究條件準(zhǔn)備和項目實施、研究報告撰寫、成果(學(xué)術(shù))交流等工作。項目的開展旨在探索并建立以問題和課題(目標(biāo))為導(dǎo)向的教學(xué)模式，倡導(dǎo)以本科生為主體的創(chuàng)新性實踐教學(xué)改革，調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，掌握分析問題、解決問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究和創(chuàng)造發(fā)明的素質(zhì)，提高其創(chuàng)新及實踐能力。同時，注重培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心和團隊協(xié)作能力，符合當(dāng)代大學(xué)生素質(zhì)化教育的大環(huán)境，讓成績優(yōu)秀、學(xué)有余力的學(xué)生能夠有廣闊的發(fā)揮空間。

在學(xué)校的組織與支持下，食品學(xué)院通過與國外知名大學(xué)合作項目以及國家及省部級課題，積極吸納食品科學(xué)與工程專業(yè)本科生進入實驗室參與科學(xué)研究，接觸國際同類研究前沿，把課堂所學(xué)切實應(yīng)用于實踐，充分發(fā)揮其創(chuàng)新能力開展研究。近幾年的實踐表明，這一措施讓學(xué)生提前接觸了科研，消除了他們對于科研的神秘感，調(diào)動了其積極主動性和求知探索的欲望，創(chuàng)新和動手實踐能力有了較大提高，為將來就讀研究生或者參加工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

2 大學(xué)生提前參與科學(xué)研究所存在的問題

大學(xué)不僅要擁有高層次的師資力量、高水平的科研成果，還應(yīng)注重培養(yǎng)高水平創(chuàng)新型人才，解社會之所需。國家呼吁創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，對于大學(xué)生來說，提前進入實驗室參與科學(xué)研究無疑是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一大途徑[6-9]。然而，對于食品科學(xué)與工程專業(yè)的本科生來說，提前參與科學(xué)研究還存在一些問題。

(1) 對科學(xué)研究認(rèn)識不足。大學(xué)生對參與實驗室科學(xué)研究的認(rèn)識不夠，大學(xué)生參與科研只是一種手段，最終目的是培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)及創(chuàng)新能力，也能更早地認(rèn)識科研，接觸專業(yè)前沿研究領(lǐng)域，了解學(xué)科發(fā)展動態(tài)，同時給學(xué)生提早灌輸以“研”促進“學(xué)”與“產(chǎn)”有效結(jié)合的思想，以期提高學(xué)生綜合素質(zhì)和促進學(xué)生盡早成才。在參與科學(xué)研究的過程中，大學(xué)生需要明確項目的研究目標(biāo)，在老師的指導(dǎo)下，閱讀文獻，拓寬知識面，形成自己的研究思路，發(fā)揚大膽嘗試、不怕失敗的精神開展實驗。但是，現(xiàn)如今，本科生進入實驗室大都是“跟風(fēng)”，沒有明確參與科研的目的，在實驗室盲目跟著研究生做實驗，只為最后拿到完成學(xué)業(yè)的學(xué)分。

(2) 科研時間難以安排。大學(xué)生有課程及其它安排，空閑時間相對分散，不利于科研的開展。食品學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)的本科生在讀期間需要完成至少164學(xué)分的學(xué)業(yè)，寒暑假還需要參與學(xué)院的假期實踐活動，再加上英語四六級、食品檢驗工以及營養(yǎng)師等證書考試的壓力，使得學(xué)生很難抽出時間參與科研活動。然而，對于理工科的學(xué)生來說，參與科研項目首先得閱讀大量文獻和資料來掌握該領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論，經(jīng)過學(xué)習(xí)儀器的操作、實驗的開展、數(shù)據(jù)的整理然后進行論文的寫作，這都需要花費大量的時間以及精力，這一矛盾存在于本科生培養(yǎng)的計劃之中難以解決。

(3) 導(dǎo)師指導(dǎo)不夠。大學(xué)生的專業(yè)知識有限，科研能力薄弱，導(dǎo)師的指導(dǎo)不夠。本科生在參與科研的過程中，會碰到各種困難，需要自己拿出解決方案，這時畏難的心理使得他們止步不前甚至退縮，也打擊了學(xué)生科研的動力與積極性。在這種情況下，導(dǎo)師應(yīng)該給予學(xué)生一定的指導(dǎo)以及鼓勵，要求學(xué)生勇于探索、積極創(chuàng)新。然而，當(dāng)今高校大都實行導(dǎo)師制，但存在導(dǎo)師少學(xué)生多[10]、導(dǎo)師工作重心放在教學(xué)和科研上而缺乏職業(yè)責(zé)任心等[11]，導(dǎo)師很難顧及到每一個學(xué)生，及時給予學(xué)生必要的指導(dǎo)，也不可能讓每一個學(xué)生參與自己的課題，對他們進行系統(tǒng)的科研訓(xùn)練。

再者，大學(xué)生進入實驗室進行科學(xué)研究需要實驗經(jīng)費，經(jīng)費來源可以來自導(dǎo)師、學(xué)校以及國家的資助，但是資助面有限，并不能滿足所有學(xué)生開展科研的需要。這樣一系列的問題嚴(yán)重阻礙了大學(xué)生提前進入實驗室，因此，探索一種有效的大學(xué)生的培養(yǎng)方案(注重學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng))迫在眉睫。

3 大學(xué)生提前進行科學(xué)研究的幾點建議

至今,大學(xué)的教學(xué)以“灌入式”為主，所有知識都是經(jīng)過老師整理，然后教給學(xué)生，學(xué)生不了解知識的來龍去脈，只是努力地學(xué)、被動地接受。由于這種教育方式的經(jīng)濟性，所以得以盛行，然而這對于學(xué)生的創(chuàng)新性培養(yǎng)是一種打擊，學(xué)習(xí)者不能深刻理解知識的形成與發(fā)展這一過程就很難產(chǎn)生創(chuàng)新的想法。大學(xué)生提前進入實驗室參與科學(xué)研究可以將課堂所學(xué)應(yīng)用于實踐，拓寬自己的視野，培養(yǎng)自己的科研創(chuàng)新能力，提前接觸科研項目，消除對科研的神秘感，從而很大程度上彌補了課堂所學(xué)之不足[12-13]。在此背景下，結(jié)合本團隊近年來對提前進入實驗室的本科生培養(yǎng)的經(jīng)驗，給出幾點建議。

(1) 學(xué)校提供科研平臺、經(jīng)費，完善管理制度。學(xué)校應(yīng)給予本科生足夠的科研平臺和經(jīng)費，建立良好的導(dǎo)師制度以及完善的科研獎勵機制。通過學(xué)生自主立項申請的方式，學(xué)校給予一定的科研經(jīng)費開展研究，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過查閱文獻資料來制定項目實施方案、設(shè)計開展實驗、分析處理數(shù)據(jù)以及撰寫論文。通過完整的科研訓(xùn)練過程，培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，也有利于本科生潛力的挖掘。

良好的導(dǎo)師制度以及完善的科研獎勵機制將促進本科生參與科研訓(xùn)練的積極性，有利于其科研能力的培養(yǎng)。如果學(xué)校對于導(dǎo)師有一定的制度要求，明確導(dǎo)師工作的職責(zé)，導(dǎo)師應(yīng)注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強調(diào)學(xué)生對知識的求知欲以及主動探索新領(lǐng)域的精神，讓學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，增強思考力和創(chuàng)造力，提高創(chuàng)新實踐能力。對于努力并有一定成效的學(xué)生，學(xué)校應(yīng)給予一定的獎勵，例如實驗認(rèn)真、學(xué)習(xí)積極的學(xué)生在學(xué)生群體中當(dāng)面表揚，發(fā)表論文或者有其他科研成果的學(xué)生頒發(fā)獎狀和一定的獎金，從而調(diào)動學(xué)生參與科研的積極主動性。

(2) 實行分級指導(dǎo)，學(xué)生帶學(xué)生。教師的工作重點是科研和教學(xué)，再加上指導(dǎo)研究生的任務(wù)，沒有太多時間指導(dǎo)本科生科研，這也是本科生提前進入實驗室參與科研的一大障礙。事實上，對于本科生科研的指導(dǎo)老師沒有必要親自指導(dǎo)每一位學(xué)生，導(dǎo)師可以實行“分級指導(dǎo)，學(xué)生帶學(xué)生”的模式。同時給導(dǎo)師分配不同年級的本科生，經(jīng)過導(dǎo)師悉心培養(yǎng)的高年級(大三、大四)學(xué)生在實驗室有了一定的經(jīng)驗和科研能力之后可以帶低年級(大一、大二)的學(xué)生進入實驗室、熟悉實驗室，這樣既有利于導(dǎo)師的時間安排，又能使更多的本科生有機會提前進入實驗室參與科研而高年級學(xué)生的切身經(jīng)驗有助于學(xué)生在科研上逐步成長。

(3) 學(xué)生應(yīng)樹立正確科研意識。對于大學(xué)生來說，對于提前進入實驗室參與科研要樹立正確的認(rèn)識和良好的態(tài)度。大學(xué)本科階段提前進入實驗室有利也有弊，利在于：①將學(xué)習(xí)與實踐結(jié)合，避免傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)理念“為學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，為考試而學(xué)習(xí)”帶來的弊端；②參與科研全過程，了解科研的意義所在，消除科研的神秘感，為自己畢業(yè)以后的選擇也提供了保障；③通過查閱文獻資料、制定實驗方案、設(shè)計開展實驗等過程，提高了學(xué)生動手實踐以及搜集信息的能力，也加強學(xué)生科研和創(chuàng)新能力，為學(xué)生以后工作或者繼續(xù)深造打下來扎實的基礎(chǔ)。然而，提前進入實驗的弊端在于：①進入實驗室將花費大量的時間，學(xué)生需要舍棄一些大學(xué)校園活動,例如學(xué)生會以及社團工作、參加各種比賽、甚至可能會包括學(xué)習(xí)；②實驗室長期乏味的科研工作和長時間拿不出成果的煩惱會讓學(xué)生心生厭倦，影響其積極性，動搖其以后參與科研的信心。大學(xué)生必須要正確看待提前進入實驗室的利弊，不能盲目跟從而導(dǎo)致科研訓(xùn)練的半途而廢。

態(tài)度決定成敗，從進入實驗室開始，大學(xué)生要端正態(tài)度，積極主動參與到項目中，勤思考多動手。在科研探索過程中遇到困難時，保持積極向上的心態(tài)，查閱大量的文獻資料，主動找導(dǎo)師溝通交流，以尋求最優(yōu)的解決辦法。

另外，在科研的道路上，接觸領(lǐng)域前沿研究必然要閱讀英文文獻，參考英文資料，因此，在本科期間學(xué)生應(yīng)重視英語應(yīng)用能力的培養(yǎng)，學(xué)校也應(yīng)加大專業(yè)課程雙語教學(xué)的力度，增加英文原版教材及英語授課的比例[14]。隨著教育的現(xiàn)代化與國際化，雙語教學(xué)也將成為未來理工科教育發(fā)展的一個重點方向。

4 結(jié) 語

隨著21世紀(jì)的社會和經(jīng)濟快速發(fā)展，我國對于創(chuàng)新人才的需求日益迫切，作為國家中堅儲備人才的本科生提前進入實驗室參與科學(xué)研究正順應(yīng)了這一發(fā)展趨勢。大學(xué)生通過科研項目提前進入實驗室在導(dǎo)師的指導(dǎo)下參與科學(xué)研究，掌握了科學(xué)研究的一般思路以及方法，鍛煉了他們的科研創(chuàng)新、綜合分析問題的能力，開拓了專業(yè)領(lǐng)域前沿的視野。近幾年的實踐,深信這種培養(yǎng)方式極大地促進了教學(xué)與科研的融合，學(xué)以致用的學(xué)習(xí)方法得以充分展現(xiàn)，也有利于改善大學(xué)生科研意識薄弱、科研能力差的局面，很大程度上提高了學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。隨著大學(xué)生提前進入實驗室這一模式的繼續(xù)探索與實踐，食品科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生創(chuàng)新實踐能力將會越來越強，畢業(yè)后將會備受青睞。

[1] 李楊帆, 朱曉東. 科研訓(xùn)練計劃與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J]. 中國大學(xué)教學(xué), 2011(4): 24-25.

[2] 趙 輝, 平文祥, 李海英,等. 綜合性大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式和課程體系改革的研究[J]. 黑龍江教育, 2008(8): 66-67.

[3] 明 建, 曾凱芳. 基于產(chǎn)學(xué)研的食品科學(xué)與工程專業(yè)創(chuàng)業(yè)教育研究與實踐[J]. 西南師范大學(xué)學(xué)報, 2013, 38(12): 190-194.

[4] 韓貴金, 王文慶, 周 有. 科研與實踐教學(xué)的互動實施[J]. 實驗室研究與探索, 2013, 32(11): 440-442.

[5] 方 霞, 任亞梨. 本科生課外科研訓(xùn)練體系的建立與實踐[J]. 實驗室研究與探索, 2013, 32(1): 132-135.

[6] 張紅光, 孫曉娜, 紀(jì)常偉, 等. 開放實驗室,培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力[J]. 實驗技術(shù)與管理, 2011, 28(6): 16-19.

[7] 柴 鈺. 大學(xué)生自主管理的開放創(chuàng)新實驗室模式[J]. 實驗室研究與探索, 2012, 31(1): 82-85.

[8] 陳國華, 高 原, 鄒 娟, 等. 依托重點實驗室,培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力[J]. 實驗科學(xué)與技術(shù), 2012, 10(4): 161-164.

[9] 夏定元, 徐華中, 李 琦, 等. 探索實驗室管理模式 提高大學(xué)生創(chuàng)新能力[J]. 實驗室研究與探索, 2010, 29(3): 88-90+108.

[10] 馮團輝, 范麗波. 關(guān)于本科生參與科研的思考[J]. 科教文匯(下旬刊), 2010, 2: 64+99.

[11] 李亞玲, 鄢家利, 王東杰. 我國本科生導(dǎo)師制存在的主要問題與改革思路[J]. 西南科技大學(xué)學(xué)報, 2008, 25(2): 69-74.

[12] 應(yīng)義斌, 趙文波, 何 勇. 等. 生物系統(tǒng)工程本科人才培養(yǎng)體系的探索[J]. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報, 2004, 35(4): 183-187.

[13] 秦 俠, 程水源. 關(guān)于雙語教學(xué)的思考[J]. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2005, 31(S1): 137-140.

[14] 陳志國, 蔣 玲. 理工科大學(xué)雙語教學(xué)的探討[J]. 現(xiàn)代大學(xué)教育, 2005(2): 107-109.

Discussion of Undergraduates Participating in Science Research in Laboratory

WANGYun-pu1a,LIUYu-huan1a,RogerRUAN1b,2

(a. School of Food Science Technology, 1b. State Key Laboratory of Food Science， Nanchang University， Nanchang 330047， China; 2. Department of Bioproducts and Biosystems Engineering, University of Minnesota; MN 55108, USA)

With the rapid development of science and technology, there is growing demand for innovative talents in China. It has attracted more and more attention that undergraduates participate in scientific research at a laboratory in advance. The mwasure is to aim at cultivating their ability of scientific research and innovation. Under this background, the significance of undergraduates participating in scientific research at a laboratory in advance was stated, the problems of undergraduates participating in scientific research were analyzed, and some suggestions were proposed. The exploration and practice of this educational pattern will improve the current situation of their weak consciousness of scientific research and poor ability to innovate.

undergraduates; laboratory; scientific research

2015-10-21

國家自然科學(xué)基金資助項目(21266022、21466022);國家國際科技合作專項資助項目(2015DFA60170)

王允圃(1985-)，男，山東濱州人，碩士，實驗師，主要研究方向熱化學(xué)轉(zhuǎn)化教學(xué)與科研，實驗技術(shù)與實驗管理。

Tel.:13767408269;E-mail wangyunpu@ncu.edu.cn

劉玉環(huán)(1963-)，男，福建建陽人，博士，研究員，主要研究方向為生物質(zhì)轉(zhuǎn)化教學(xué)與科研，實驗室建設(shè)與管理。

G 642.0

A

1006-7167(2016)08-0238-03