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关键词:高师本科生;毕业论文;教学质量保障体系;构建;实证研究
中图分类号:G652 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)41-0115-04
一、问题提出
高等学校本科毕业(设计)论文是实现培养目标的重要教学环节,其质量是衡量学校教学水平的重要依据。为适应国家教育部对高等学校毕业(设计)论文的要求,推进毕业论文教学改革、坚持有中国特色的社会主义办学方向,全面贯彻党的教育方针,切实提高毕业论文教学质量,培养21世纪国家经济、社会发展需要的,具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才,遵循高师物理与电子信息类人才的培养规律,遵循科学研究训练和科学研究素质培养规律,结合学院情况,我们对毕业论文教学思想、教学内容、教学模式、教学方法、教学组织管理和教学质量评价等作研究和实践,实践探索构建高师本科生毕业论文教学质量保障体系。
二、构建保障体系的实践
1.教学目标
毕业(设计)论文在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合能力与素质等方面,具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。高等学校应当进行毕业论文教学工作,并且要从毕业论文的教学思想、教学模式、教学方法、教学组织管理、教学评价等方面切实抓紧抓好,保证毕业论文教学工作质量。
调研确定了本科生毕业论文教学目标:①培养学生的科学研究意识,指导学生了解科学研究的一般程序和方法;②让学生得到科学研究的初步训练,体会科学研究工作的核心精神――创新,或者勇于面对科学研究工作的常见结局――失败;③培养学生科学研究的初步能力;④指导学生获得有一定价值的研究结果。
2.教学模式
基本模式:(理论课程、实验课程、教育实习和毕业论文“一体化”过程教学模式)+(指导教师选派、论文选题、论文题目审查、论文开题、论文形式审查、论文量化评价、论文答辩、论文成绩评定的“系统规范化”教学质量过程控制模式)。
(1)理论课程、实验课程、教育实习和毕业论文“一体化”过程教学模式,见图1。
首先要明确基本理念。
传统课程理论的视野主要是投向历史,它建立在人类已有知识和经验的基础上,可称之为“遗产教育”。正如杨振宁先生指出:“国内培养知识继承性人才,而国外培养知识创造性人才。”在这样的思想观念下,大学课程体系中的理论课程、实验课程和教育实习等毕业论文教学环节的前期课程教学,对科学研究方面缺乏必要的教学要求,似乎科研教学只是毕业论文教学环节的任务。致使学生在对科学研究毫无概念的情况下仓促进入教学时数不多的毕业论文教学这一科研训练环节,直接影响了毕业论文教学目标的实现。
理论课、实验课、教育实习等和毕业论文教学应该互相融通、有机结合,以形成合力。一方面,在理论课、实验课教学和教育实习中,学院和教师应该在教学内容、教学方法、教学评价等方面采用渗透、科研专题课、课程论文等多种方式加入科学研究教学因素,使科研训练教学有一个层次性、连续性过程,以符合科研能力培养的规律。同时,在学院层面上,学院协调、组织教师结合自己的情况,创造性地采用各种方式指导学生科研训练,培养学生的科研素质。另一方面,在毕业论文教学阶段,制定较详细的教学要求即《毕业论文教学要求》,努力使师生明确教学目标、教学要求,做到在注重论文结果本身显性的价值和质量的同时,关注过程质量,注重学生科学研究能力素质培养及可持续能力培养。调动师生积极性、主动性,协力完成教学任务。
其次要制定具体方案。
一是在全院课程中开展科学研究教育“渗透”教学模式实践。在教学内容上,适当更新、重组内容,引入学科前沿内容;将新的教学研究成果及时引入课堂(成果可以是学院教师自己的)。在教学方法上,以教学计划的方式(在课程表上定出时间,如光学课程周课时4分为:3讲课+1讨论)要求学院80%以上的课程以学生为主进行课堂讨论、学习研究;实验课的绝大部分课程开展综合性设计性实验。理论、实验课程尝试指导学生完成课程论文。在教学评价上,重视过程评价、多元评价、发展性评价等,逐步改变以往纸笔一卷评价、知识一元评价、终结性评价等教学评价方式。
二是在全院公共课(主干课)一一教法课上以专题形式,以教法课教师为主体、以“中学物理(或信息技术)教育研究方法”为载体,相对完整、系统地介绍科学研究的一般程序化方法和科学研究的核心精神。
三是在全院教师中,发动教师主动性与灵活性,因地制宜指导学生科研训练。这方面可以采用以下做法。第一,承担科学研究基金项目的教师,可从二三年级选拔优秀学生参加科研工作;第二,硕士生导师可将硕士生培养工作下接至本科生,让本科生介入硕士生科研工作,参加硕士生科研专题讨论,接受初步的科研训练;第三,具有科技发明、科技制作经验的教师,可从二三年级选取在这些方面有兴趣有一定基础的学生参加科技活动,经历科学研究过程,接受科学训练,完成科技制作和发明。第四,在全院公共课――计算机类课程中,引导学生完成设计型任务。
四是在教育实习中指导学生完成教育调查报告、教育实习小论文。学院的三个专业皆为师范专业,师范教育类课程系列在学院课程体系中占一定比例,持续三个学期。相关教师要利用教育调查教学和实践环节指导学生进行初步的教育科学研究训练,完成一批质量较高的教育调查报告或教育研究小论文,指导学生尝试科学研究。
五是指导教师就所承担课程开展课程及教学研究,一方面可以提高教师教学、科研水平,另一方面也能够开辟学生可以介入(事实上也是相对容易介入)的科研方向、领域。
六是努力建设开放的科研能力素质培养环境。及时通报信息(包括云南大学、昆明理工大学的信息),鼓励学生参加科学报告会、科学讲座等。利用各种媒体渠道传播科学研究信息。鼓励学生参加各种科技、实验、调查等活动。
七是研究制定《毕业论文教学大纲》和《毕业论文教学手册》,在毕业论文教学阶段严格执行。
(2)指导教师选派、论文选题、论文题目审查、论文开题、论文形式审查、论文量化评价、论文答辩、论文成绩评定的“系统规范化”教学质量过程控制模式,见图2。
为了确立基本理念,在毕业论文教学环节进行过程中,从时间安排、组织实施制定出一个系统的、规范的和
可操作的过程控制模式,是实现毕业论文教学目标、提高教学质量的必要条件。如果缺乏过程控制,就可能出现论文不能按时完成、学生不经历科研过程而直接拼凑结果、甚至做假科研写假论文的行为。
同时,在论文质量评价方面,把过程也作为评价内容之一。此外,原教学计划在第八学期安排六周科研训练(毕业论文教学),实践证明,时数和时间段安排都有一些问题。其一,仅仅六周的时间完成科研训练和论文的全过程是远远不够的;其二,第八学期这个时间段受到学生忙于找工作等因素影响,他们的实际学习研究投入大打了折扣。为此,将毕业论文开始时间提前到第六学期末,持续两学期。据此,制定以下具体方案:①毕业论文开始时间提前到第六学期末,持续两学期。②毕业论文课程学分:3学分。③指导教师工作量:5分,生。④毕业论文(设计)教学工作时间流程:师生双向选择(第六学期的第十八周);选题(第七学期的第四周);提纲、初稿、开题(第七学期的第十八周);中期检查(第八学期的第二周);结题、形式审查(第八学期的第十三周);答辩(第八学期第十五周);归档(第八学期期末)。过程控制见图2。
(3)毕业论文(设计)教学环节工作的具体要求,由学院就以下相关文本作出具体规定。一是毕业论文教学目标、内容、要求等:《毕业论文教学大纲》;二是选题:指导教师与学生商量定题。《物电学院学生毕业论文选题指南》用做指导学生选题参考,便于学生了解科研选题的基本知识以及学院指导教师的基本情况,利于选题工作有效开展;三是毕业论文教学工作过程:《毕业论文教学手册》;四是毕业论文评价:《毕业论文考核体系》给出论文量化评审办法(包括:指导教师对论文量化评审办法、评阅教师对论文量化评审办法、毕业论文答辩、成绩评定办法及最终成绩评定办法);五是毕业论文指导教师遴选办法(包括学院要求;遴选时间;遴选形式)、毕业论文教学指导教师和学生双向选择办法(包括学院要求,时间,形式)、毕业论文教学奖惩制度、毕业论文教学工作结反馈意见收集及分析要求:《毕业论文教学手册》。
三、实施效果
1.学生问卷调查结果
(1)调查以问卷调查的方式为主,同时,课题组成员还对部分学生和教师进行了访谈。调查采用自编问卷。主要调查目的为征求学生对毕业论文教学工作的意见和建议两个方面。问卷的设计主要包括四个方面的内容:①对毕业论文教学工作的认识态度;②对学院和学校采取的教学质量控制过程模式的评价;③通过毕业论文撰写过程,在科学研究方法及科研能力方面的收获;④对做毕业论文的难度、所花的教学时间长度和经济承受能力的看法。
(2)调查结果:87.6%的学生认为毕业论文教学工作重要或很重要,76.9%的学生认为高质量毕业论文意义重大或很重大。45.5%的学生认为毕业论文从四年级上学期较合适;50.4%的学生认为毕业论文持续一个学期合适;62.0%的学生要求指导教师有硕士以上学历;57.9%的学生要求指导教师具有副教授以上职称;68.6%的学生认同学院双向选择指导教师的方式;59.5%的学生认同学院指导选题方式;45.5%的学生认同学院指导教师在学生需要时给予指导的方式;78.6%的学生肯定了指导教师的指导工作做得“好”或“很好”;73.6%的学生认同开题报告环节“有必要”或“很有必要”。
91.8%的学生肯定了:通过毕业论文教学,亲身经历了科研过程;学到了科研方法;在科研知识和能力方面都有所收获。
从调查数据与分析来看,学生对毕业论文教学工作的总体评价是肯定的,但也需要进一步改进和完善。
2.学生论文质量情况
(1)对学生毕业论文抽样10%,请云南大学物理系、云南民族大学物理系等学校教授进行盲审,盲审结果:毕业论文的综合成绩属中上,但研究难度、创新性等仍是今后努力的方向;
(2)2001级起,学生的毕业论文已经公开发表80余篇。学生的科研创新能力正逐年提高,毕业论文整体质量逐年也有明显的提高。
四、结束语
本研究以云南师范大学物理与信息学院本科生为例,就高师本科生毕业论文教学质量保障体系的构建,做了近十年的研究及实施,取得了一定的成果。主要做了两项工作:
构建的理论课、实验课(综合性、设计性实验等)、教育实习和毕业论文教学“一体化”的教学模式,将理论课、实验课、教育实习和毕业论文教学一体化,从形式上、内容上、时间上为毕业论文教学顺利进行提供了客观、可操作的教学模式。
关键词: 生物教学 实验教学 实验能力 研究方法
实验教学是整个教学活动的重要环节,是提高学生学科素质,培养学生动手操作能力和协作精神,落实素质教育必不可少的。因此,做好实验教学工作就显得至关重要,生物实验教学也是如此。生物学是一门实验性较强的学科,高中《生物》新教材的一个显著特点就是突出对学生实验能力的培养,更充分地体现学科特点。而实验能力是一种综合能力,不是让学生简单地做几个实验,或做几道实验题就可以形成的。很多实验方法、程序、习惯都是在平时实验中一点一滴地学习掌握积累而成的。那么,如何通过实验教学提高学生的实验能力?笔者结合多年教学实践谈谈体会,与同仁商榷。
一、指导学生做好课本实验,使其具备实验的基本技能
1.养成科学实验意识和动手操作意识。在进行实验时,先指导学生理解实验目的、实验原理、材料用具和操作步骤,弄清实验要领,激发学生浓厚的科学探索兴趣。然后在此基础上充分利用每一节实验课,并根据学科的实验条件和实际环境条件,尽可能地为做好每一个实验创造条件,使学生有动手操作的机会,从而加强学生操作能力训练,激发学生的求知欲和创造力。
2.理解实验程序,把握实验关键环节,为做好实验打好基础,养成学生严谨治学、一丝不苟的科学态度。实验是科学的验证,容不得一丝一毫的疏忽大意。在实验操作过程中,指导学生分析实验中每一步骤的作用,每一个处理环节的意义及各步骤之间的联系。例如:“观察植物细胞有丝分裂”试验,对洋葱的根尖为什么要解离、弄碎、压片?为什么在“解离”与“染色”之间要来一步“漂洗”?这就必须让学生掌握制作装片的每一个环节要领。解离是为了让根尖细胞分散开,而漂洗是为了洗去解离液中的盐酸溶液,防止解离过度而影响染色。又如在“绿叶中色素的提取与分离”试验中,研磨叶片为什么加少许的二氧化硅和碳酸钙及2ml丙酮?然后又要让其迅速充分地研磨呢?这是因为在研磨叶片时,加少许二氧化硅是为了研磨充分,加碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏,而加入丙酮主要是为了使色素溶解在其中,迅速充分地研磨是为了防止丙酮挥发掉。
3.通过严格的操作程序及严谨的钻研方法,促使学生养成认真探索、热心献身科研的基本素养。使学生学会分析实验结果,分析实验结果是本门学科实验过程中的重要环节,是生物学基础理论的重要来源。因此在实验教学中,教师既要指导学生重视对实验最终结果的记录,又要求学生对实验中间过程出现的现象进行记录。在“检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质”鉴定中,对还原糖除记录溶液的最终颜色外,更要记录颜色的变化顺序;既要重视结果又要重视对结果的分析;既要重视对成功实验的分析,又要重视查找实验失败的原因。例如:在验证酶的高效性试验中,实验之所以成功的关键在于肝脏是新鲜的。而在色素的提取与分离时,有个别学生一条色带都没有分离出来,这就要引导这些学生分析造成此现象的可能原因,消除这些影响因素后,重新做一遍看看结果如何。
重视分析、学会分析是实验的基本环节,也是科学研究的基本方法,对学生来说是提高学科素质的关键,也是培养能力的关键。
二、指导学生总结,归纳课本实验所蕴含的研究方法
实验在一定程度上是模仿科学研究的过程,是一种基本的科学研究方法。在学会领会课本实验的设计意图、原理、步骤的基础上,引导学生对这些实验进行总结,然后教师帮助归纳,形成科学的理论和方法,从中提炼出实验常用的研究方法、基本思路及设计原则。如常用的研究方法有:(1)显微镜观察法;(2)同位素示踪法;(3)饲喂法;(4)样方法等。《生物必修1―分子与细胞》中的“酶的发现”、“光合作用的发现”和《生物必修3―稳态与环境》中的“生长素的发现”的共同特点是:发现问题―推论(假说)―实验(验证)―结论。设计实验的基本思路流程:(1)明确实验目的;(2)明确设计实验所依据的原理;(3)正确选择材料和用具;(4)合理安排实验步骤;(5)对实验结果做出预测和分析;(6)得出科学结论。
学生通过每一次实验,学会归纳,善于总结基本方法及基本思路,使实验有所获,学有所用,从而逐步提高科学素养和基本技能。
三、多给学生提供动手实验的机会,使学生成为学习的主人
以合作探究为主是新课程理念倡导的教学方式。教师是学习活动的组织者、引导者和参与者,学习的主体是学生,课堂应该属于学生。实验前,教师认真讲解实验动手操作的方法、方式,提出具体程序、提纲及注意事项等。学生独立实验,教师只起引导作用,而不能包办代替。学生只有在自己的操作过程中,才能培养其动手能力等实验技能,同时激发学生学习生物的兴趣。为了让学生有更多的机会接触实验并动手操作,除了演示实验、分组实验外,我们还应该结合课堂教学内容,开展生物课外小实验,扩大学生的观察范围。
四、培养学生团结协作精神和严谨治学态度
生物学实验本身具有严密的科学性,需要实事求是、老老实实的态度,只有遵循正确的实验方法和步骤,才能达到既定的实验目的。因此,在实验中,必须要求学生团结协作,共同努力,认真执行操作规程,仔细观察实验现象。这样才能使学生逐步树立起严谨的科学态度,养成实事求是、一丝不苟的工作态度和认真踏实、深思慎取的学习习惯。通过实验教学培养学生观察问题、思考问题和分析问题的能力及组员的协作精神。让学生通过现象观察事物的本质,从而认识和揭示自然科学规律,培养学生严谨的治学态度和追求真理的意识,切实让素质教育落到实处。
总之,通过实验课的实际操作、观察、分析,能培养学生的观察能力、识别能力、判断能力和动手操作能力,使学生切实认识到生命是复杂多样的,事物是变化发展的,这才能为他们形成辩证唯物主义自然观打下坚实的基础。
参考文献:
[1]黄小燕.探究性学习在生物教学中的应用初探[J].四川教育学院学报,2004,(09).
[2]王小波.高中生物教学实施科学教育的策略[J].新课程(教师版),2007,(09).
关键词:外科学研究生 微创外科手术 微创技能培养
外科学研究生本质是临床应用型(有别于实验型)人才,因此突出应用及培养解决临床问题的实际能力是对外科学研究生培养的核心。随着现代医学观念的改变,外科手术和器械、设备不断改进及医学科学技术不断发展,减少创伤、外科微创化的观念已逐步渗透到外科学的各个方面,以腔镜技术为代表的手术技术应运而生,微创化外科观念得以迅速建立、传播和发展。当前,微创外科手术在越来越多的传统手术领域获得了革命性的成功,成为全球外科发展的主流。现行的针对临床医学研究生(硕士阶段)的外科教学中,没有正式将微创外科技术纳入教材及实践教育当中,这与日益增长的对微创外科技术人才的需求形成鲜明对比,因此如何在研究生阶段的外科学教学中强化学生的微创意识,培养学生的微创技能,值得我们研究生教育者进一步思考与探讨。
1 外科学研究生微创技能培养的必要性
1.1微创技术自身的特点要求临床医学研究生必须具备微创意识
手术是外科医生治疗疾病的基本手段,但同时意味着造成创伤。创伤对生命是一种恶性刺激,它直接影响个体的生存。微创是指在外科学实践中最大限度地减少机体创伤,以达到最佳治疗效果,是外科操作技术的灵魂,伴随着外科技术的发展而存在于外科领域的每一环节。1987年法国的普通外科及妇产科医生PhillipMouret在腹腔镜下完成了首例胆囊切除术,奠定了腹腔镜外科学的基础,推动了微创外科学的发展。微创观和20世纪70年代以来外科界出现的整体治疗观念,又推动了腔镜外科学浪潮的兴起。微创是外科学发展的方向,在信息时代传统的外科操作可能被微创的准确的器械操作所代替,其趋势是从“巨创”到“微创”的发展。所以,临床医学研究生教育中必须树立或强化微创观念,培养其外科手术操作向规范化、标准化、微创化目标的实现。
1.2病患者的需求是促进外科学研究生掌握微创技能的原动力
强烈的创伤之后,患者虽然可以暂时生存,但会出现严重的并发症,甚至会危及生命,这成为限制重大手术实施的“瓶颈”。从患者的需求来看,微创外科手术具有和传统手术相同的效果,同时还具有创伤小、对内脏功能干扰轻、病人恢复快和住院时间短、感染率低、并发症少等优点;同时也成为肿瘤患者早期诊断提供理想的检查手段,使患者得到早期治疗,以延长生命,提高生存质量。微创手术明显缩短了患者的住院时间,降低了手术期药物的应用,从而降低了患者总的医疗费用,同时也增加了医院病床周转率,这正符合目前全面实行的医疗保险制度的要求。因此随着病患者对微创技术认识的加深,对微创技术人才需求的日益增长成为推动临床医学研究生掌握微创技能的原动力。
1.3对现代化先进医院的衡量标准使培养微创技术人才成为必需
当前,无论是国外还是国内,一所医院要跻身先进行列并参与竞争的必备条件是:①能否连续成功地完成复杂的器官移植手术;②能否开展多种微创手术并具备多种微创诊治技能。因此,培养合格的微创外科医师成为必需。
2 对外科学研究生微创技能培养的思考
2.1确定外科学研究生微创技能的培养标准。
21世纪的外科医生的培养更应注重以病人为中心,循证为依据,微创为方向,强化微创整体观和微创技术的培养。那么,在外科学实践教学中对微创技能培养可确定如下标准:
(1)良好的传统手术基本功;
(2)具有分析决策适应症的能力;
(3)熟悉各种微创外科手术器械和设备医师应当熟悉电子显像和传送系统,各种腹腔镜、内镜、超声刀、安全性气腹针、穿刺器、单发及一次性连发施夹器、腔内直线形切割吻合器、腔内圆形吻合器、修补缝合器、组织牵开器、圈套器及各种造影器械等的使用。
2.2建立规范化的微创外科手术教学理论。
当前,有关外科学研究生的培养教材偏于科研能力培养,为提高其临床技能及微创技能,必须选择和编写合适的培养教材。笔者所在学院近年来为培养现代化的外科人才,已编写出有关微创技能教育的教材及实习指导书,受到学生的一致好评。
2.3灵活教学方式,采取多样化的教学方式。
理论教学手段多样化,提高学生的学习兴趣和微创意识培养,具体有:(1)基础理论与教学录相相结合;(2)手术观摩与示教教学相结合;(3)组织讨论,加深巩固理解;(4)临床病例讨论会、研讨会、专题讲座和读书报告会等。
实践教学体系传统与现代结合,既要培养扎实的基本功,又要使其了解熟悉现代科学技术。
(1)强化传统外科学训练
微创外科不是独立于其他专业之外的单一学科,它以传统外科为基础,因此,外科学研究生必须在严格系统的传统外科技术之上,进一步学习微创技术,不过分强调和依赖器械、仪器的作用。
关键词:核技术专业;实验教学体系;课外实践
核科学与技术在能源、航天、生物医学、农业等领域的广泛应用,急需高水平的核科学与技术人才和高质量的核科学研究作为支撑。由于过去多方面的原因,目前我国核科学与技术方面的人才严重缺乏,尤其缺乏有发展潜力的中青年拔尖人才和领军人物,这已成为我国核科学与技术事业发展中的一个瓶颈制约。与此同时,我国核科学领域的科研水平也与国际先进水平有了较大差距。
为了改变这一现状,复旦大学在本科核物理专业停办15年后,于2009年又恢复重建本科核技术专业,并在当年就招收本科生。复旦大学核技术专业的建设规划是以培养国家紧缺的、高层次核技术专业人才为指导思想,依托复旦大学整体学科优势,通过课堂教学、科研训练、社会实践构成的人才培养体系,注重学生综合素质的培养,培养学生创新思维能力、主动学习能力、科学研究能力和核技术专业综合能力。在紧缺的核技术专业人才的培养过程中,创建符合人才培养需要的专业实验教学体系是至关重要的。几年来,我们通过教育部和上海市重点项目建设平台正在实现这一目标。
一、形成有特色的、层次化的核技术专业实验教学体系
目前,我国大多数高校的核物理或核技术等相关专业,在“核相关实验”课程教学中还在沿用1984年出版的《核物理实验》(北京大学、复旦大学主编)教材所构筑的框架体系。该教材确实是一本很好的核相关实验教材,其中包括不少经典的核物理实验。然而,从该书出版至今已近30年,科学技术的进步使核辐射探测与测量领域已经发生了很大的变化与发展。因此在当前的新形势下,我们构建的核技术专业实验教学体系除应汲取前人的精华,同时也要体现科技进步对学科的影响。此外,与国外学生相比,我国学生普遍动手能力较弱。
为解决上述问题,我们所构建的本科生专业实验教学体系,包含了面向本科生开放的教师科研的大型设备(诸如串列加速器和EBIT装置以及基于它们的科研大平台),让学生有机会接触大型实验装置,以拓宽他们的视野。在给予学生更多的动手机会使他们经过大型实验训练提高专业素质的同时,又要避免因学生的误操作造成设备损坏而影响教师的正常科研活动,所以在他们接触大型实验装置之前,必须经过严格的专业训练,使之具备良好的实验操作技能和规范的操作习惯。
复旦大学核技术专业实验教学体系的建设以本科人才培养为核心,形成一个符合国家建设和社会发展的、有特色的、层次化的核技术专业实验教学体系。注重建设与学生的专业综合能力相关的专业实验教学与实践环节,通过启动校内本科生学术研究活动“曦源项目”和到企业、科研院所等环境中开展科技学术活动,在浓厚的学术氛围中培养学生对科学研究和技术应用的兴趣与奋斗精神,增强对科学研究过程及规律的认知,提高运用综合知识及技能进行科学研究和技术应用的能力。
1.积极建设少而精的专业基础实验
我们本着少而精的原则,高起点地建设好8个核相关基础实验。这些实验包含了核科学领域里非常经典的实验,如核衰变统计规律、物质对γ射线的吸收、康普顿散射、符合法测量放射源活度等,其中涉及的随机概念、核辐射与物质的相互作用特点对核科学工作者是非常重要的。实验的设置中也考虑到现代科技的发展对该学科的影响,我们通过α能谱测量、β能谱测量和X射线能谱测量,使同学接触到金硅面垒探测器、注入型硅探测器及半导体制冷的Si-PIN探测器,同时在实验过程中掌握不同核辐射的能谱测量方法。考虑到从事核科技实验,掌握正确的辐射防护理念是至关重要的,在学校“985工程”三期建设教学经费的支持下,我们增设了“辐射外照射防护方案设计”实验,以加深学生对辐射防护的理解和防护手段的选取。同时,我们还建设了“核技术在工业中的应用”实验项目,通过测量料位和料厚使学生熟悉、加深理解核技术在工业中的应用方法与特点,以激发学生产生更多的想法和灵感。
通过专业基础实验的训练,使学生熟悉核科技领域基本探测设备的使用,结合学生前期的“核辐射探测与测量方法”、“核电子学”和“辐射防护”等理论课程的学习,使学生在掌握辐射防护相关知识、掌握核辐射探测与测量技术的基本原理与方法的基础上,接受严格的专业基础实验训练,熟练掌握实验技能,并养成良好的实验习惯。在实验过程中,我们注重对学生实验操作规范、实验记录和实验报告撰写规范的培养。俗话说“没有规矩,不成方圆”,对于本科生的实验,尤其是核相关实验,培养训练学生的专业实验素养是开展核相关基础实验教学的一个非常重要的任务。
2.着重建设有特色的核技术专业综合实验项目
针对我国本科生动手能力相对较弱的不足,我们充分利用本系实验室具备的上海地区少有的大型设备,如串列加速器和EBIT装置以及基于它们的研究平台等优势,开辟综合实验教学平台,对学生进行核技术、核电子学、光探测、带电粒子探测、真空、低温、高压、自动控制以及数据获取等方面的综合实验技能训练。我们建设了超高真空获得技术、高电荷态离子光谱测量技术和弹性散射分析技术等8个核技术综合实验项目。通过这些实验,学生将接触到核科技领域中许多大型装置的超高真空获得与测量技术,包括分子泵、离子泵、吸附泵、冷凝泵等以及各种真空条件下的真空测量技术;学习核技术在生物、材料、考古等领域的应用;学习各种光谱仪、半导体探测器、位置灵敏探测器在基础和应用研究中的使用。在实验过程中,我们重视学生开展大规模实验的计划安排、相关知识的准备、彼此协作能力的培养。
3.将实验教学环节向课外延伸
在建设一个有特色的核技术专业实验教学基地的同时,我们还注重建设课外实践环节。通过启动校内本科生学术研究项目,把培养学生动手实验、设计实验和创新实验的能力落到实处。如前提到的,复旦大学的本科生科研计划“曦源项目”就为我们提供了这样一个机会。一年的项目执行期可以使学生有较充裕的时间去了解、体会科研是怎样进行的,在此过程中去培养学生设计实验、动手实验和创新实验的能力。我们还在专业培养方案的框架内,通过组织学生到中国工程物理研究院、中科院上海应用物理研究所等科研院所参加专业实习实践活动,在浓厚的学术氛围中培养学生对科学研究与应用的兴趣,增强对科学研究过程及规律的认知,提高运用综合知识进行科学研究和技术应用的能力。
通过将实验教学向课外延伸的实施,使我们的专业实验教学体系形成一个全方位、开放式的教学模式。
二、核技术专业实验教学体系的运行实践
目前,复旦大学核科学与技术系核技术专业实验教学体系已基本建成。核相关基础实验室已建设完毕,2009年恢复招生入学的第一届核技术专业本科生已于2012年2-6月接受了核相关基础实验的训练;综合实验教学平台已按计划完成建设,2012年9月份第一批本科生开展了核技术综合实验教学活动;“曦源项目”从2010年在核技术专业本科生中正式启动以来,已顺利完成了两批本科生研究项目。该专业实验教学体系的运行实践取得了明显的效果。
1.在“核相关基础实验”教学中强调规范严格的训练
前面我们提到,“核相关基础实验”主要是对本科生进行核辐射探测与测量及防护的基本方法、基本技能的训练,在训练过程中重点培养学生的专业规范。在基础实验中,我们采取模拟科学实验的方法进行,两个同学一组。每个实验分两次进行,两周完成一个实验。第一次结合实验讲义和实验设备进行充分的预习,完成预习报告和预习思考题,熟悉实验设备;第二次正式完成实验。每个实验每位同学都需要提交一份正式的实验报告。也就是在实验中两名同学彼此配合,实验后各自处理实验数据完成实验报告。因此,在实验中培养了学生的独立工作能力和合作能力。从已完成的核技术专业2009级本科生的基础实验训练中,我们发现经过训练,学生已养成了良好的实验操作规范和实验报告撰写规范。几次实验后,学生能够熟练地对设备进行连接,选取正确的实验参数,按照规程进行正确的操作,实验完毕后对设备进行整理、复原。从实验报告中我们可以明显地看到学生在训练过程中逐渐养成了实验报告撰写规范,其中包括对实验室温度、湿度、实验设备号、实验设备参数等的记录和对数据的重新整理、处理、规范作图表等。对于科研实验人员来说,科研实验很少有一次就顺利完成的,总是要经过一个曲折的过程。而在这个过程中,进行正确、详尽的记录,进行及时的小结都是非常必要的。因此,在基础训练中,我们极力让学生养成这样的习惯:在给出实验数据前一定要给出获得这些实验数据的实验条件,然后给出实验数据的处理,最后给出结论和实验小结。在对学生实验成绩评定中,我们还事前明确要求学生在完成实验后须恢复实验开始时的实验室环境状态,包括凳子须放回原处,旨在养成一个良好的实验工作习惯。
2.通过“核技术综合实验”得到准前沿科学研究的训练
在完成基础实验训练的基础上,2009级学生已于2012年9月进入核技术综合实验的教学环节。综合实验教学平台已建设完成,实验教学的方案已经确立。
“核技术综合实验”的8个实验教学项目分别在本系教师的各科研大平台上进行。每个教学实验项目设置主要体现基于该科研平台的主要研究技术,如高真空(超高真空)获得技术、光谱测量技术、扫描质子微探针技术等。在实验训练过程中,学生在充分了解科研平台的基础上,重点掌握主要研究技术的原理和实验过程、数据处理方法。实验后,要求每位学生都要提交一份正式的实验报告。我们希望通过这一环节的训练,学生能了解并初步掌握各种科研平台的关键技术,这样可以在以后的学习和工作中将该技术应用到具体的研究中去。我们在这里举一个例子:扫描质子微探针技术是在“质子X荧光分析”基础上发展起来的一种多元素的痕量分析技术,将入射质子束聚焦成细束,可对样品进行空间上的扫描,产生的特征X射线用Si(Li)探测器进行测量,此法能显示样品中所含元素成分的空间分布。我们依托扫描质子微探针科研平台提炼出“扫描质子微探针技术”实验项目,通过该实验的训练,使学生掌握样品中所含元素成分空间分布的研究技术,在今后的学习或工作中,可以将该技术应用到生物、医学等多种领域。
在“核技术综合实验”这一教学环节,我们希望通过一种准前沿研究的训练,使学生具有坚实的核相关实验能力,并熟悉和掌握利用大型设备开展核科学与技术研究所需要的综合技能。
3.利用“曦源”项目的实施,把培育学生的科研素养落到实处
本科生“曦源”项目是复旦大学教务处设立的本科
生学术研究资助计划,其宗旨是为了充分发挥复旦大学作为研究型大学具有师资力量强、学术气氛浓的优势,依托各教学和科研实验室,进一步拓展本科生学术研究资助平台,为本科生创造更多进入实验室、体验学术研究的机会,从而加快创新性人才的培养。项目申请者要求是复旦大学本科一、二、三年级学生。通过项目的执行,为本科生进入实验室尤其是低年级本科生进入实验室提供了机会。在完成了“曦源”项目后,学生积累了一定的科研工作经验,可以申请李政道先生以纪念其已故夫人秦惠莙的名义创立的“莙政学者”项目和复旦大学推出的基础学科拔尖学生培养试验计划“望道计划”等项目。
通过“曦源”项目的执行,本科生可以积累一定的科研工作经验,知道科研工作是怎样开展的,包括与导师讨论确定选题,完成文献综述,进行实验,必要时进行改进等。我们在建设核相关基础实验过程中就指导过两位学生进行“曦源”项目,内容是对我们实验室新引入的能量色散X射线能谱仪的最佳实验条件进行摸索。在项目的进行过程中,两位学生在充分调研的基础上完成了文献综述,对X射线能谱仪的原理和使用有了充分的了解。在他们进行该项目研究时,X射线探测方面的专业课还没有上,这个项目对他们学好后续专业课起到了激励的作用。在进行最佳实验条件的摸索过程中,遇到了许多问题,如“即使实验条件相同,但设备配套软件给出的能量分辨率变化很大”等,两位学生通过查阅有关书籍、与导师讨论、与厂商沟通等,解决了这些问题,最终给出了最佳工作范围。通过“曦源”项目,学生不仅对科研工作过程有了很深的了解,尤其在发现问题、思考问题和寻求解决问题方面,得到了很好的锻炼;而且在此过程中独立开展科研工作和与人合作沟通的能力也得到了提高。
培养的基本要求。大学生科技文献利用能力培养需要克服观念上的误解,在长期
的培养过程中,抓住阅读能力训练的关键环节,让学生尽早接触文献,在各种教
学活动中提出对文献利用的要求,在实践中不断提高大学生驾驭文献的能力。
关键词 科技文献 创新能力 大学生
中图分类号:G30文献标识码:A
Cultivation of University Students' Science
and Technology Literature Using Ability
HE Lijiang, REN Manjie
(School of Computer, Yantai University, Yantai, Shandong 264005)
AbstractTechnology literature plays an important role in the scienti
fic research. the ability to use technology literature is one of basic
requirements in undergraduate innovation ability training. the misund
erstandings in technology literature using ability training must be ov
ercome. in the process of training, reading skill is the most importan
t, and students should get in touch with literatures as early as possi
ble. the standard to use the literature should be built up in a variet
y of teaching activities to improve students' ability to control the l
iterature in practice.
Key wordstechnology literature; innovation ability; undergraduate
在“科教兴国”战略的背景下和创建创新型国家的进程中,各高校为努力培养学
生的创新能力,采取了诸多的措施。包括开出研究性教学的课程,鼓励大学生进
实验室参与教师的科研项目,实施大学生科技创新计划,组织学生参加各项竞赛
等。在实践中,大学生科技文献利用能力的培养并未得到充分的重视,这制约了
创新能力培养的质量,也不利于大学生获得全面的提高。科技文献在科研工作中
起着重要的作用,也是专业教育中重要的学习资源,大学生应该在科技文献利用
方面得到充分的训练。提高大学生科技文献的利用能力,有利于改变目前大学生
由于学习材料单一而造成的学习兴趣不浓、独立思考能力差等问题。需要在教学
工作的各个环节中,创造条件让科技文献发挥更大的作用,成为大学生创新能力
培养的重要保障。
1 科技文献利用能力是创新能力培养的基本要求
科技文献指科技工作者对其创造性研究成果进行理论分析和科学总结,并公开发
表或通过答辩的科技写作文体,包括期刊论文、会议论文、学位论文、科技报告
、专利说明书、标准等。无论在基础研究、应用研究,还是在开发研究中,科技
文献都发挥着重要的作用。科技文献是科学研究的基础,科学研究总是在科技文
献的指导下进行的,科学研究将阅读文献作为研究起点,确定研究方案、方法和
步骤。科技文献是科学研究交流的载体,科学研究活动最终以发表文献而结束,
形成文献交流的循环系统。
在大学中,单纯的传授知识已经不能满足时代的要求,面对信息急剧增长、知识
不断更新的要求,大学教育必须转向培养大学生获取、选择和利用知识的能力。
培养当代大学生的信息素养成为一个紧迫而有意义的课题,①然而有调查显示,
大学生对科技期刊认识和利用的现状堪忧。②在现实中,大学生死读书、读死书
,围绕考试考证学习的现象很突出,组织研究材料和运用研究方法的能力未得到
及时的培养。与教材重基础和体系,少前沿和争鸣相比,科技文献以其新颖性、
多样性、严谨性和完整性,理应成为大学生理想的辅助学习材料;与通过网页、
论坛等渠道获得的信息相比,科技文献在科学性、专业性、权威性等方面占有明
显的优势,各种科研、教育机构也建设了很多文献服务的平台,科技文献有条件
在大学生的创新能力培养中占有重要的位置,科技文献的利用能力也是合格大学
生必备的基本素质之一。
2 科技文献利用能力培养不力的原因分析
2.1 大学生不必看文献的误解
学生认为将来不一定做科研工作,学会利用科技文献没有用,这种功利性的定位
阻碍了大学生对文献的利用。且不论“不做科研”的结论下得太早,学会科技文
献利用并不只是对科研工作有用,而是一切创新性工作的基础。在调查中还发现
,在经过早期的应试教育后,学生习惯了只以课本为知识载体的学习,加上其他
优秀的教材和教辅资料层出不穷,因而认为科技文献是多余的。甚至为数不少的
大学毕业生,不知道学校里还有丰富的数字文献资源。
2.2 文献阅读能力培养被忽视
大多数的专业培养方案中,都开出了《文献检索》课程。文献检索课程的重点在
于文献的获得,介绍各种索引工具和在线数据库的使用方法。有些类似的课程增
加了文献写作的培养。但是在实践中发现,大学生对科技文献利用的最大障碍不
是“找不到”,而是“看不懂”。这里存在学生专业知识尚不丰富、专业能力尚
不成熟的原因,但更重要的是,阅读方法也是一个需要训练的环节,读哪些、怎
么读是一个重要的问题。针对不同阶段的大学生,需要有针对性地进行阅读指导
,尤其是在学生初次接触专业文献时,帮助他们克服起步时的心理障碍。
2.3 科技文献利用能力培养具有长期性
学习并实践科技文献利用,并不是在一两门课程中就可以涵盖,也不是通过一两
个学期的学习就可以解决。只有在初步了解的前提下,督促和鼓励学生将科技文
献应用到学习的每一个环节中,才能让学生体会到科技文献在学习中的益处,从
而自觉地利用文献,提高对文献的驾驶能力。各门课程均应在文献利用上提出要
求,引导学生基于文献,紧跟前沿,以切实提高能力为终极目标,而不是过早地
采用类似“吃快餐”的方式追求工作、考试、考证等直接目标。在长期利用文献
学习的过程中,学生需要投入更多的精力,需要表现出更多的主动性和自觉性。
3 科技文献利用能力的培养方法
3.1 尽早接触科技文献,体验科技文献的好处
从大学一年级开始,让学生掌握获得科技文献的途径,开始有意识地结合文献发
现问题,获得解决问题的方案,消除对文献的神秘感和与文献的距离感,养成有
问题查文献的意识。除了在新生入学后由图书馆组织的入馆教育之外,应该由专
业教师以讲座的形式,向新生讲解相关学科的文献来源,重点是数字资源与网络
资源。讲座的目的除了科技文献的一般知识以外,还要对阅读做出指导,让学生
学会筛选出适合读的文献,例如综述性的文章,以扩大知识面为目的;学会在低
年级时可以只读文章的引言部分,以了解相关背景和进展为主。要知道读文献重
在坚持,读不懂时重复读,就能突破。除了讲课,还应该给学生设计出实践活动
,例如,可以带学生集体到图书馆的期刊阅览室,重视学生的阅读体验。
3.2 开设专门的文献阅读课程
科技文献阅读课程可以面向大学二、三年级的学生开出,课程内容包括:(1)科
技文献的基本概念,重点在于了解科技文献的分类及其在学习、研究中的作用;
(2)科技文献检索技术:重点在于如何利用数字期刊和会议论文资源;(3)文
献阅读方法:通过讲解和实践活动,让学生学会筛选文献,学会通过浏览标题、
摘要、图表、参考文献等判断文献的价值及对自己的适合度,学会详读和记阅读
笔记的方法;(4)个人文献资源管理:介绍NoteExpress等桌面文献管理软件,
学习管理个人资料的方法,并能与文字编辑软件结合提高写作和研究的效率;(
5)学术规范:在阅读体验基础上,进一步深入领会学术规范要求,以规范进一步
加深对阅读技术的理解和体会;(6)文献阅读报告写作与交流;(7)学术道德
:使学生了解和认识在科学研究中应该遵守的学术道德规范,自觉摒弃不当的学
术行为。课程以阅读能力提高为主线,通过实践活动,以及文献管理、学术规范
和道德等多方面的教育,收到了良好的效果。
3.3 在各个教学环节中重视对文献的规范利用
在培养文献利用能力的基础上,要求学生在各种课程报告、课程设计报告、毕业
论文等各教学环节中按规范的要求利用文献。教师对学生报告中参考文献的引用
予以关注,在保证相关教学环节的质量的同时,使学生的研究能力得到更好的锻
炼。在目前的教学过程中,学生撰写的报告中存在“拼凑”的现象,这很大程度
上是由于对文献利用能力低下的原因,而不单纯是道德问题。通过在各个教学环
节的训练,提升学生文献利用能力,使学生养成利用文献的习惯。
3.4 在课外科技活动中培养
第二课堂的科技立项、竞赛活动等是培养学生创新能力的主要方式之一,也是培
养学生科技文献利用能力的重要环节。但是在有关研究性教学和学生科研能力训
练的教学研究中,③④⑤均未明确提出对科技文献的利用。指导教师应该指导学
生,用自己在科研工作中的一般工作方法,去完成这些创新活动。学生参加创新
活动,与追求好的结果相比,对科研方法的体验是更加重要。
4 结语
科技文献在科研工作中起着重要的作用,也是专业教育中的重要学习资源,大学
生应该在科技文献利用方面得到充分的训练。近年来大学生对科技文献的利用程
度有减弱的趋势,这对培养创新性人才,培养学生的终身学习能力确实不利。突
破目前在观念和实践中的各种障碍,以阅读能力的提高为突破口,在教学的各个
环节中,基于实践,让大学生充分利用好科技文献,将有利于新一代创新性人才
的培养。
注释
①彭丽喃,李三衡.论当代大学生信息素养教育[J].情报科学,2005.23 (5).
②王桂清等.大学生对科技期刊认识现状的调查分析与对策.医学情报工作,200
4.6.
③赵洪.研究性教学与大学教学方法的改革[J].高等教育研究,2006.2.
④林海斌.关于高校学生科研能力培养的思考[J].教书育人,2005.3.