作者：王愛國
創(chuàng)新型人才如何培養(yǎng)？如何讓本科生走近并愛上科研？這是一個很多老師都會認真思考的問題。在我看來，本科生的知識儲備有限，所以首先要培養(yǎng)本科生對科研的興趣，然后是培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，并讓學生在解決問題的過程中對科研產(chǎn)生更大的興趣，從而喜歡上科研。
現(xiàn)結(jié)合本人指導安徽建筑大學無機非金屬材料工程專業(yè)本科生教學實踐，談一下自己的心得體會。
以CDIO工程教育模式，引導學生走近科研
CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）工程教育模式，是以完整的項目研發(fā)（構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作）為載體，系統(tǒng)培養(yǎng)學生專業(yè)技術(shù)知識、創(chuàng)新思考能力、團隊協(xié)作和溝通能力，讓學生近距離接觸科學研究的一種新型教學模式。
該模式可以分為四個階段。第一階段：復雜問題的提出及分析；第二階段：設(shè)計針對復雜工程問題的解決方案；第三階段：使用現(xiàn)代工具對復雜工程問題進行研究；第四階段：正確評價復雜工程的問題，解決對社會、環(huán)境的影響，理解其責任。
從大二開始，學校每學期都會有一個新的CDIO課程。我主要指導的是大三上學期的CDIO——《水泥基材料綜合設(shè)計》，以2016級本科生為例，課題是《地質(zhì)聚合物基珊瑚骨料生態(tài)混凝土的設(shè)計與制備》。
工作中，我首先讓學生發(fā)現(xiàn)問題，在和學生確定好課題方向后，指導學生進行文獻調(diào)研，了解生態(tài)混凝土的國內(nèi)外進展以及目前存在的主要問題。再進行方案設(shè)計，讓學生親手利用實驗室的原料進行產(chǎn)品制作，養(yǎng)護一定齡期后測試其性能，最后再進行數(shù)據(jù)分析與總結(jié)。學生們利用自己所學的知識制備出性能良好的珊瑚骨料生態(tài)混凝土，并且對比了不同膠凝材料、不同骨料顆粒級配、不同外加劑用料對珊瑚生態(tài)混凝土性能的影響。
通過一學期的CDIO鍛煉，同學們了解了建筑材料方面的相關(guān)前沿知識，對專業(yè)知識的學習更加全面，制作出了實物，解決了實際問題，對科研的興趣也得到了極大的提升。
通過創(chuàng)新訓練，鼓勵學生認識科研
與CDIO工程教育模式不同，大學生創(chuàng)新訓練的開展更像是一個完整科研項目的訓練過程。同樣以小組的形式開展，過程中我指導學生進行文獻調(diào)研工作；提出可行的實驗方案；制備樣品；表征并分析樣品的組成、結(jié)構(gòu)和性能；最后進行分析和總結(jié)。
在實驗結(jié)果和過程順利的情況下，我會指導學生進行論文的撰寫并積極投稿。大學生創(chuàng)新訓練的優(yōu)勢在于我們不是為了寫論文而去實驗，項目的出發(fā)點就是“創(chuàng)新訓練”。學生可以大膽探索自己的想法，這更有利于學生運用自己所學知識，同時了解專業(yè)相關(guān)的學科前沿。
我會多與同學們交流，突破一些思想上和技術(shù)上的難題。隨著問題的不斷解決，學生們對科研的理解更加深刻，加上專利或論文等的成果支撐，學生們對科研的認知也大大提升。同時，我會因勢利導地建議學生報考碩士研究生，投身科研工作。
通過畢業(yè)論文，推動學生愛上科研
本科生畢業(yè)論文是學生在大學階段接觸的最完整、最系統(tǒng)的科研。我會綜合考慮課題組的條件和資源，盡可能給學生前沿的選題。
通常，畢業(yè)論文會在大四下學期進行，這個階段本科生的基礎(chǔ)知識體系基本完成構(gòu)建，對科研有一定的興趣和理解。稍加引導，就會對學生從事科研或者進一步深造有積極推進作用。
在論文寫作過程中，我會讓學生深入課題組參加組會，充分與研究生們交流，學生獨立完成實驗，按時匯報進度。我在每周都會對學生進行多次線上和線下指導，了解學生想法并安排下一階段任務(wù)，時刻把握學生動態(tài)。該階段對本科生的要求也要相應(yīng)提高，讓他們理解科研，探索解決問題的方法，提高解決問題的能力。
在此過程中，對于本科畢業(yè)論文的撰寫和修改工作的要求應(yīng)當更加嚴格，這對學生將來的發(fā)展非常重要。我比較注重提高學生們寫作的邏輯能力、對數(shù)據(jù)的分析能力、總結(jié)和歸納實驗結(jié)論能力，以及通過課題解決實際問題的能力。
在畢業(yè)論文初期，學生們通過查閱文獻和收集資料可以接觸到很多相關(guān)的前沿內(nèi)容，了解科研領(lǐng)域目前存在的一些難題和大家努力的方向。在之后的過程中，學生們通過自己對課題的理解制定實驗方案，進行實驗。
實驗過程中，學生們可以更好地掌握實驗方法和利用本科階段學習的知識，從而體會到利用自己的能力來完成科研工作的成就感。例如，利用現(xiàn)代分析測試儀器探尋材料組成、結(jié)構(gòu)和性能之間的內(nèi)在關(guān)系，學生可以學習運用相關(guān)軟件來處理和分析數(shù)據(jù)。
最后，對實驗結(jié)論進行總結(jié)，提升學生邏輯思維能力和寫作能力。畢業(yè)論文完成后，學生對科研領(lǐng)域會有更深一步的了解，并且產(chǎn)生濃厚的興趣，有利于進一步的深造和發(fā)展。
此外，我常與學生分享專業(yè)前沿領(lǐng)域取得的成果，在授課和指導項目的過程中讓學生們主動思考，立即行動，動手實驗驗證自己的想法，提高自主思維的能力。指導學生們把時間花在學業(yè)上，多看文獻，多聽國內(nèi)外學者們的講座。
在知識儲備和實踐能力得到提高的同時，我還會引導學生參加全國混凝土設(shè)計大賽、全國高校無機非金屬材料基礎(chǔ)知識大賽等活動，讓他們在競賽中提高自己的綜合能力，在以賽促學中培養(yǎng)鉆研精神，增強科學研究的熱情與信心。
（作者系安徽建筑大學教授，本報通訊員周晨整理）
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