实践创新能力提升对培养复合型技术人才的研究

［摘 要］ 大学生实践和创新能力的素质提升对于培养复合型专业技术人才至关重要，基于该背景，安徽工程大学材料科学与工程学院提出了本科生进科研团队全覆盖及本科生导师制。鉴于此，以安徽工程大学先进陶瓷研究中心科研团队为例，通过对研究中心本科生“团队式”培养，本科生的理论知识、实验能力和创新能力得到相应提升。此外，对组建本科生科研团队的具体实践过程、目前存在的主要问题及相应的改进教育教学方法进行了探索和分析。

［关键词］ 实践和创新能力提升；科研团队；改进教育教学方法

［基金项目］ 2021年度安徽工程大学校级本科教学质量提升计划项目“材料科学与工程”（2021tszy01）；2021年度安徽省高等学校省级质量工程项目“提升专业服务十大新兴产业项目”（2021fwxxcy005）；2022年度安徽省高等学校省级质量工程项目“材料科学与工程专业改造提升项目”（2022zygzts011）

［作者简介］ 李天宇（1991—），男，吉林延边人，博士，安徽工程大学材料科学与工程学院讲师，主要从事无铅电介质储能陶瓷研究；桂凯旋（1989—），男，安徽安庆人，博士，安徽工程大学材料科学与工程学院副教授，主要从事陶瓷基复合材料研究；左如忠（1971—），男，江苏淮安人，博士，安徽工程大学材料科学与工程学院教授，主要从事功能陶瓷研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）20-0165-04 ［收稿日期］ 2023-10-09

一、背景

近年来，大学生实践和创新能力的培养受到越来越多的关注［1-2］。2019年2月，中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》指出，“加强创新人才特别是拔尖创新人才的培养，加大应用型、复合型、技术技能型人才培养比重［3］。”此外，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中也强调了“增强学生文明素养、社会责任意识、实践本领，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”。上述纲领性文件表明了未来高等教育培养人才的方向，即突出表明了培养本科生实践创新能力的重要性和迫切性。

正如宋朝诗人陆游诗中提到的“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，再到“实践是检验真理的唯一标准”。千百年来，崇尚实践价值的不乏其人，追寻实践真谛从未止步。因此，越来越多的高校开始重视培养本科生的创新科研思维和实践能力［4］。

材料科学与工程专业是安徽工程大学的特色专业之一，专业的培养目标旨在适应国家经济与科技发展的需求，能有效运用专业知识和工程技术原则解决复杂材料科学与工程问题，能在材料、电子、通信、信息、电气、能源、汽车、航空航天等相关行业，特别是在高端芯片、高性能电子元器件关键材料及先进制造技术等领域从事技术与产品开发、工程设计与经营管理、科学研究等工作的高级工程技术人才。

二、组建本科生科研团队的具体实践过程

本文在安徽工程大学材料科学与工程学院领导提出本科生进科研团队全覆盖及本科生导师制的建议下，结合目前材料科学与工程专业的内涵、培养目标、课程设计、研究中心相关的科研方向，以及已具备的科研条件进行了实践检验，且在学院内取得了较好的成果。

（一）前期本科生进团队宣传及准备工作

为使本科生能够尽快加入心仪的科研团队中，研究中心会组织大一与大二年级的材料科学与工程专业学生参观实验室，并有专业的教师为大家进行详细的讲解。此外，研究中心也会在每学期组织学术交流会，邀请研究中心的教师为学生讲解自身科研方向并分享近期优秀的科研成果。这些活动能够有效激发学生对专业知识内容学习的积极性，并且有针对性地选择自己想从事的科研方向。

（二）本科生进团队的科研实践及团队意识培养

生命高于一切，实验室的安全问题应得到充分重视，近几年因实验过程中操作不当引发的安全问题屡见不鲜［5］。本科生在进入团队之前接触的实验实践操作经验较为匮乏，导致他们进入科研团队可能会带来安全隐患。此外，研究中心很多的研究方向如陶瓷样品的烧结、热处理及相关电学性能测试等会涉及高温及强电流等测试，因此，进入研究中心的学生首先要集中进行实验安全教育培训，包括相关知识的学习及遇到突发情况的演练。

首先，引导本科生将平时课堂中学到的专业知识应用在科研实践活动中，达到学以致用的效果。即通过平时所学习的专业理论知识解决科研中的实际问题，在解决问题的同时又能够完善自身在课堂上学到的专业知识［6］。因此，研究中心的教师要求课题组的本科生成员要勤做笔记，留意实验过程中的相关现象，并与课堂上所学的相关知识进行联系和对比。

其次，培养团队成员之间的合作精神。团队合作的重要性在于合作能够带来“合作剩余”，即多个要素共同的产出要大于各个要素的产出之和［7］。成员可形成知识互补，另外由于本科生以课程学习为主，导致其与科研实践活动相冲突，团队合作能够有效地减轻每一位团队成员的科研工作压力，并提升专业知识技术水平，取长补短。另外，团队中良好的竞争氛围同样会激励各位成员在科研实践能力提升的快速发展。在研究中心，指导教师会根据各位学生的科研兴趣爱好及相关知识背景等将成员分为若干科研兴趣小组。例如，本研究中心根据科研方向及平台建设共有储能陶瓷介质、无铅压电陶瓷、敏感陶瓷等科研兴趣小组。团队建立之后，教师会定期进行组会讨论，包括成员汇报近期取得的科研结果及相关文献的阅读心得，原则上每名学生都要进行交流讨论，教师会给出相应的评价及建议。

（三）目前已取得的部分成果

本科生科研团队成立近两年来，团队成员在教师的悉心指导下，科研实践素质水平得到了明显的提升。首先，各位成员对专业课知识的学习更加积极主动，对相关知识的理解也更为透彻，达到了理论与实际相结合的目的，且近一半的成员可以获得学业奖学金，无挂科现象存在。另外，各位成员积极参与教师的科研项目，目前已有10余位成员在SCI源论文期刊发表相关成果报道，例如，研究中心团队本科生成员在材料类SCI期刊Journal of Materials Science发表了题为Lead-free X8R-type 0.92Ba0.8Sr0.2TiO3-0.08Bi（Mg0.5Zr0.5）O3 dielectric energy-storage ceramics for pulsed power capacitors一文［8］。研究中心还鼓励各位成员积极参加学科竞赛、专利申请，研究中心已成功申请省级大学生创新创业项目近10项。

三、本科生进科研团队存在的问题

近两年研究中心在本科生进科研团队方面已取得较好的教学效果，然而，随着本科生科研团队规模的不断发展和壮大，开始显现一些问题和不足。例如，本科生课程学习与科研实践时间上的冲突，以及本科生团队成果论文署名等问题。

（一）本科生课程学习与科学实践时间上的冲突

相较于硕士研究生的科学实践培养模式，本科生在大学四年里更倾向于学好课程内的知识，为接下来从事本专业相关工作及继续深造奠定良好的专业基础。以笔者目前所在的安徽工程大学材料科学与工程专业为例，一方面，2023级材料科学与工程专业的培养方案要求大学四年修满177学分，几乎每学期学生都有8门以上的课程，这导致学生进行科学实践的时间较少。以功能陶瓷方向为例，由于实验过程需要连续性，然而团队成员可能由于课程学习无法在规定时间内到达实验室，从而影响了实验结果的准确性。另一方面，近几年考研热度持续上升，研究中心大部分成员都要在大三下半年开始准备考研学习，这使得本就不宽裕的科学实践时间被进一步压缩。基于上述讨论，可以看出本科生进团队目前存在时间分散且不足的特点，这些都会限制科研实践培训的效果。

（二）本科生团队成果论文署名的顺序

通常来说，论文署名顺序的依据来自作者对论文工作的贡献程度［9］。如上文所述，目前研究中心是将本科生根据专业知识背景和兴趣爱好分为了若干个小团队。本着“合作剩余”的精神［10］完成教师为大家布置的科研任务，锻炼其科研能力，提升其科研实践素质。然而，随着研究工作的深入，团队中的成员可能存在摩擦甚至矛盾。这些矛盾产生的根源可能来自指导教师的疏忽，也可能与目前奖学金评定及保研机制等相关。这种急功近利的想法对于刚刚进入科学研究的学生是非常不利的，首先，会破坏课题组成员间的合作关系，容易影响实验进度和结果，如果处理不好这种关系并将其带入平时的学习生活中，更会对其大学的学习生活带来极大的困扰。其次，当某些学生看到其他学生及课题组取得优秀实验成果时，如因嫉妒心作祟无法正确面对，容易导致学术不端的滋生。

（三）科研实验实践过程中遇到的困难

在本科生进入团队进行科研实验实践的过程中，可能会遇到时间不足、查阅文献的困难、实验条件限制、处理实验数据的能力不足等各种各样的困难和问题。这些都可能会导致学生在科研实践过程中遇到困难和挫折。如果处理不当，会导致部分学生选择退出团队，还有的学生甚至会对专业学习失去兴趣，对其学习生涯产生不良影响。

四、改进教育教学方法

结合近两年研究中心组建本科生科研团队的具体实践过程及目前存在的问题，研究中心对本科生科研实践教学方法进行了改进，具体措施如下。

（一）合理制定科研工作计划及时间安排

在进行科研素质实践培养的过程中，首先要根据学生的学习特点及课程时间明确团队成员内部的责任分工，统筹安排大家的科研实践活动，并定期召开组内学术研讨会，由各位成员汇报自己近期的研究工作，课题组的负责人对其工作进行点评并提出下一步的方案，确保成员的工作情况在掌握之中。另外，实验时间的安排尽量选择在学期初期及中期进行，这样可以确保学生有充足的时间完成科研实践工作。

（二）实行工作记录制并定期开展学术交流及教师答疑

从学生开始计算称料配方、称量、球磨、出料、烘干、预烧、成型等相关性能的测试及后续的数据处理都需要仔细地将其记录在研究中心配备的实验记录本上，并定期与指导教师进行汇报、备案、查考、记录。此外，研究中心科研团队还要求各位学生每周要阅读一篇与研究方向相关的英文文献，每两周进行一次文献交流会，谈阅读文献后的心得体会，教师也会为学生进行专业知识的解惑及答疑。

（三）邀请相关国内外知名学者开展科技讲座

研究中心每学期会安排约十场科技讲座，内容既包含相关专业知识，同时会邀请各位专家学者为学生分享大学生活中的学习心得。这些科技讲座不仅为学生丰富了专业知识的学习，同时也拓宽了大家的眼界，也为自身今后继续深造奠定了坚实的基础。近期，研究中心也在考虑每年为团队的成员办一次学术交流年会，促进实践教学成果更好地推广及交流，同时锻炼学生的科研学术语言表达能力。

结语

以安徽工程大学先进陶瓷研究中心科研团队为例，针对本科生进科研团队存在的若干问题进行了初步的探讨。结合过去两年研究中心组建本科生科研团队的具体实践过程、本科生进科研团队存在的问题，提出了相应的改进教育教学方法，即通过合理制订科研工作计划及时间安排、实行工作记录制并定期开展学术交流及教师答疑，以及邀请相关国内外知名学者开展科技讲座等措施，为培养创新性强、符合行业需求的技术人才奠定了坚实基础，同时也为本科生进科研团队改革创新提供了一定的参考。

参考文献

［1］王方田，田薇，万志军，等.OBE理念下工科大学生创新实践能力培养机制探索［J］.煤炭高等教育，2022，40（6）：97-103.

［2］张立超，包先明，孙立强，等.关于高校理工科本科生科研能力培养的实践探索［J］.商丘师范学院学报，2023，39（9）：99-100.

［3］金红莲.探索面向2035的中国教育现代化实现路径［J］.大众文艺，2019（18）：215-216.

［4］罗国平，陈程，闫梦茹，等.依托教学科研共享实验平台强化本科生创新思维和综合能力的探索与实践：以西安医学院药学院药剂学学科为例［J］.卫生职业教育，2020，38（10）：12-14.

［5］李峥，吴正俊，陈怀侠.高校化学基础实验室安全问题分析及安全教育方案的构建：以化学分析实验为例［J］.科教导刊，2023（11）：26-28.

［6］曹咏，温颖，李江滨，等.基于创新型人才培养的医学本科生科研训练改革与实践：以广东医科大学本科生循证医学科研团队为例［J］.医学教育研究与实践，2021，29（6）：811-814.