本科生做科研,是資源浪費嗎?

03-19

在南昌大學,有一個由經濟管理學院本科生創建的興趣社團計量經濟研究會,自 2013 年 10 月成立以來,該社團成員已發表瞭 87 篇論文,包括 SCI、CSSCI 和中文核心期刊,榮獲國際級、國傢級、省級獎勵共計 258 項……

本科生做科研,一度是該院的空白。" 但進入新時期,學生成長需求日趨多元,學院通過打造好第二、第三課堂,培養學生科研創新精神,搭建起多元化可交互育人平臺。" 南昌大學經濟管理學院院長劉耀彬介紹,近年來,學院一方面實行 " 本科生導師制 ",鼓勵學生參加導師科研項目、參與論文發表和教材撰寫,並以此為 " 第二課堂 " 學分,記錄到學生培養方案中;一方面給社團提供資源,增強社團活動的優質供給,辦好 " 第三課堂 "。(中國教育新聞網,2018-03-15)

在喬凡娜•托馬特 - 凱利踏入校門,正式成為美國新澤西學院大一學生之前,她眼中的科研人員是穿著白色實驗室外套,類似愛因斯坦那樣形象的 " 高冷 " 人物。她從沒想過,自己有一天也做起瞭科研,並且是以大一學生的身份。

註:

新澤西學院創建於 1855 年,是美國新澤西州的第一所正式大學,也是美國出現的第五所大學。

新澤西學院科學學院所開設的名為 " 通向科學研究事業之門 " 的計劃,給許多像喬凡娜這樣原本對科研一無所知的學生初次接觸科研的寶貴機會。參與項目的學生在大一時會參與 4 到 6 次 " 微型實驗 ",幫助他們充分體驗生物學不同的科研領域,以做出最終深入研究某一個領域的決定。大一結束,喬凡娜選擇瞭植物生態學。在接下來的三年裡,她和導師一起探索研究新澤西的森林,努力完成自己的科研課題。

新澤西學院的本科生科研計劃名如其意,確實為喬凡娜打開瞭科研事業之門。畢業後,喬凡娜所做的幾份工作都與科研有關,現在的她正在申請修讀研究生課程,未來打算成為一名教授。

本科生參與科研,這在國內高校並不多見,但在國外研究型大學卻很普遍,且有越來越多的國外高校將科研納入本科生培養方案。在美國,致力於規范本科生科研項目、改善本科生科研大環境的科研組織本科生科研理事會,其成員數量在過去 6 年間增加瞭一倍,目前涵蓋超過 900 所高校。

盡管本科生進行科研仍存浪費科研資源的異議,但這類活動帶來的積極影響不可忽視。一方面,學生的問題解決能力、抗壓能力和團隊協作能力等基礎能力得到提升,與科研相關的技能如科學假設能力、數據分析等得到磨礪。另一方面,教師的科研人員角色和教育者角色融為一體,在指導的過程中加深瞭自己對科研的理解。

想要通過讓本科生參與科研使師生雙方受益,如何操作是關鍵。這需要教師們投入大量寶貴時間,他們中不少人或許沒有過在科研上與本科生共事的經歷。學校需要建立鼓勵本科生參與科研的獎勵制度文化,尋找途徑接觸不瞭解這一科研機會的學生。當然,還需要足夠的資金。

拓寬本科生科研通道

在世界頂尖的加州大學伯克利分校,創新與變革一直是推動該校發展的核心詞。1991 年,加州大學伯克利分校設立 " 本科生科研學徒計劃 ",任何平均學分績點在 2.0 以上的本科生都可以申請做教師研究工作中的 " 學徒 "。每一位願意指導本科生科研的教師需要將自己目前從事的研究項目概況予以公佈,說明項目中所需要的本科生人數、工作崗位以及申請者必須具備的條件。該計劃每年接受約 400 名學生,學生在完成科研工作後需要提交 3 至 5 頁的論文,說明自己研究的主要收獲或取得的研究成果。經審核認定合格後,學生可獲得 1 至 4 個學分。

除瞭 " 本科生科研學徒計劃 ",伯克利分校還設有 " 校長本科生研究獎學金計劃 "" 本科生研究經驗計劃 "" 哈斯學者項目 " 等 20 多種本科生科研計劃,每年惠及數千名本科生。

和伯克利分校類似,香港大學相當重視本科生的科研能力培養。該校理學院數年前就推出過 " 暑期研究計劃 " 和 " 海外研究計劃 ",每年吸引七八十名學生參加。2016 年下半年,港大理學院新推出瞭名為 " 年輕科學傢計劃 " 的本科生科研培養項目。符合申請資格的學生可獲得 2 萬至 4 萬港元的獎學金,配對一名研究顧問導師為其個別指導,並能被保送到劍橋大學、牛津大學等世界頂尖學府做交換生,暑假期間還能去海外實驗室跟隨當地人員一起做研究。理學院副院長張榮森認為,讀書與做研究是兩回事,讀書好的學生未必適合做科研。為及早讓優秀學生嘗試做科研,學校推出該計劃,希望培育下一代科學傢。

本科生參與科研的形式可以很多樣,在美國喬治梅森大學,科研被融入到本科生課程之中。據該校負責本科教學的副教務長寶芬妮•亞瑟介紹,本科生的課程中融入科研主要按三個層次劃分:在 " 發現層面 ",通過入門課程讓大一新生瞭解做研究的意義。在 " 探究層面 ",會教授學生們研究方法。在 " 頂層層面 ",學生們自己開展學術科研工作。為瞭動員各系教師積極在課程中融入科研,亞瑟多次舉辦研討會,幫助院系教師思考如何在課程設計、課堂教學和頂點課程項目中加入研究機會,並為教職員工和院系提供資金扶持,資助金額從 1500 美元到超過 20000 美元不等,多數在 5000 美元到 10000 美元之間。

拓寬本科生科研通道,為師生提供充足的資金支持是一個方面,必要的科研技能培訓和指導也不能少。在喬治梅森大學,所有接受學校科研資金幫助的本科生,會強制性參加與研究技能培養相關的講習班,學習如何撰寫提案、討論研究課題等內容。亞瑟表示:"本科生做研究,重點並不完全在成果上,也在於他們的研究過程和解決問題的過程。" 亞瑟認為,堅持不懈是本科生在做科研時學到的主要技能之一。教學生在他們的研究中遇到障礙時要做什麼,以及當最初的想法失敗時如何進行調整,這是很重要的。

" 這是我們經常會說的一件事情。沒有人最後做成的項目是他們在一開始就規劃好的。有信心自己能夠做到,這是我們能教給他們最重要的技能之一。" 亞瑟說。

斯坦福教授的教研融合之路

高校管理者在制度和管理層面對本科生做科研予以激勵和保障,教師在教學融入科研上也可以有自主創新。在斯坦福大學,生物系助理教授深水忠通過改造他所教授的入門生物學實驗課程 " 生物 44Y",融入個人研究,提高瞭學生對生物實驗和研究的學習積極性,他也因此於 2013 年獲得《科學》雜志所頒發的探索式教學獎。

在深水忠對 " 生物 44Y" 課程改造之前,這門課一直遵循傳統的 " 烹飪手冊 " 式的指導方法,學生們按照實驗手冊一步步實驗獲得已知的答案。深水忠思考,如果將教師的科研項目與教學相結合,教學的效果會不會更好?2010 年,深水忠開始嘗試新的教研融合方法,20 名學生參與課程試點。按深水忠的要求,學生們需要在他所設定的參數范圍內,作出假設並收集數據,而後共享數據檢測他們所作的假設,並在 10 周內以演講和論文形式公佈他們的發現成果。整個學習過程中,深水忠及助教為學生提供瞭極其細致的指導,包括如何架構科學問題、統計分析數據和以正確形式撰寫論文。

深水忠的教學創新並不是單打獨鬥地進行。除瞭試點課程的設計上獲得瞭所在系的支持,他還得到瞭斯坦福大學教育研究生院的支持,幫助他對比教研融合式的教學模型與原來的 " 烹飪手冊 " 指導式的教學模型並提供反饋建議。

第一年試點課程大獲好評後,第二年新教學法的實施對象擴展到 34 名學生,第三年開始覆蓋到全部 132 名學生。深水忠及其助教團隊將大班分為多個小組,以保證學生可以有效開展合作。

總結深水忠的教研融合成功原因,主要在於四點。首先,教師需要對融入教學的科研內容進行簡化。" 在你的科研項目中,選擇數據收集和問題分析方面最簡單和有趣味性的那一部分,能幫學生專註於實際的科學過程。" 深水忠說。其次,小型團隊合作的形式是學生獲得較好科研體驗的關鍵。第三,和教育評估團隊合作,讓他們評估學生學習情況,為教師提供及時反饋,告訴教師哪些舉措是有效的。最後,資金的保障必不可少。

為什麼本科生要做科研?就國外高校的經驗來看,本科生做科研並不是個別學生的 " 業餘愛好 ",它被視為大學本科教育的一部分,對培養創新人才和提高人才培養質量具有重要意義。國內高校在本科生科研方面起步較晚,配套制度亟待完善。如何借鑒國外高校在本科生科研方面的理念,以多種參與形式激發本科生對科研創新的興趣,幫助學生具備從事科研活動所需的素養能力,是值得思考的問題。

主要參考文獻:

[ 1 ] Kathryn Masterson. "Expanding Undergraduate Research." The Chronicle of Higher Education, 8 Oct. 2017.

[ 2 ] 翟帆 . 美國研究型大學本科生科研資源研究 [ J ] . 科技 信息,2009(18):39-39.

[ 3 ] Tadashi Fukami. "Integrating Inquiry-Based Teaching with Faculty Research." Science, American Association for the Advancement of Science, 29 Mar. 2013.

[ 4 ] Joan Passarelli. "Course Redesign to Integrate Teaching and Research." Stanford University, 12 June 2013.

[ 5 ] 星島日報 . 港大培育科研人才配對導師個別指導 [ EB/ OL ] . 星島日報 .2016-01-21.

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