科技论文写作课程教学内容设计改革研究

作者: 吕海亮 徐伟

摘  要:科技论文写作是高等教育阶段面向理工科研究生和高年级本科生开设的一门综合能力提升课程。针对当前科技论文写作课程教学内容安排中存在的问题,结合近年教学实践,以强化创新思维和研究能力培养为目标改革课程内容设计,将课程内容重构为科学问题的凝练、科技论文的特点、创新点的类型与呈现和科技论文的结构与整体性四大模块,并探讨各部分教学内容的要点,以为培养新时代研究型人才教学内容规划提供参考。

关键词:科技论文写作;教学内容;改革;创新思维;研究能力

中图分类号:G642      文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2024)32-0122-04

Abstract: Scientific paper writing is an important course in higher education for graduate students and senior undergraduates in science and engineering. In view of the problems existing in the teaching content arrangement of scientific paper writing course, combined with the teaching practice in recent years, the course content design is reformed with the goal of strengthening the cultivation of innovative thinking and research ability. The course content is reconstructed into four modules: condensation of scientific problems, characteristics of scientific papers, types and presentations of innovative points, and structure and wholeness of scientific papers. The main points of each part of teaching content are also discussed. It provides a reference for the teaching content design of cultivating research-oriented talents in the new era.

Keywords: scientific paper writing; teaching content; reform; innovative thinking; research ability

基金项目:山东省本科教学改革研究重点项目“‘双背景’下地方高校交通运输一流本科专业建设共同体研究”(Z2022022)

第一作者简介:吕海亮(1974-),男,汉族,山东菏泽人,博士,教授。研究方向为科技论文写作及教育理论。

科技论文是科学研究成果的主要呈现方式[1]。科技论文写作课程已成为面向理工科研究生及高年级本科生开设的一门重要课程,旨在培养学生的文献分析及科技写作能力。目前科技论文写作课程内容主要围绕科技论文的基本结构、写作技巧、文献查阅与引用等方面[2-4]。当前的科技论文写作课程存在的不足主要体现在几个方面:一是课程理论与课题研究实践脱节,过于侧重理论知识的传授,而缺乏实践操作的指导,学生在实际选题操作中仍感困难;二是学科针对性不够,无法满足不同学科领域学生的需求;三是忽视综合学术素养的培育。以往的课程教学忽视了问题意识、批判性思维、创新能力等综合学术素养的引导。因此,创新教学设计理念,优化教学内容设计,更好地适应新时代研究型人才培养目标,是科技论文写作课程改革的重要途径。

一  教学内容设计改革理念

科技论文写作课程不仅是写作规范与技巧的培养,更应注重学生创新思维、学术研究等多方面综合能力的提升。因此,科技论文写作课程的改革理念是,以强化学生创新思维和研究能力培养为目标,优化教学内容设计:针对学生论文撰写初期常见问题,贯彻问题导向的驱动式教育理念;减少写作规范、论文构成等易领会内容的课堂学时,将研究过程和方法更多纳入课程内容,培养学生提出问题、分析问题和验证结论的科学研究思维方法和技能的培养;强化学生对学术创新本质和创新类型的理解,培养学生对论文整体性的把握能力。任课教师需要不断更新教育观念,关注学生的需求和发展潜能,课程内容要紧跟时代步伐,引入前沿科技、创新思维方法和实践案例,激发学生的创新意识和探索精神,培养具有创新精神和实践能力的新时代人才,笔者结合教学实践重构的课程内容包括以下四大模块。

二  传授凝练科学问题的方法

科学问题不仅是科学研究的起点,也是撰写学术论文的前提要件。本质上讲,科学问题是客观世界万事万物运行过程中尚未知晓的发展规律,是现有人类知识范畴不能解释的矛盾[5]。解析科学问题的本质、讲授凝练科学问题的方法,对培养学生的学术研究能力具有重要意义。

(一)  价值性和可操作性原则

科学问题的凝练是深入理解研究领域、关注实际问题和需求,进行创新性思考以及开展合作与交流的过程。教学过程首先引导学生全面旦细致地了解所在研究领域的相关理论、研究现状、发展趋势及实际应用等。创新是科学研究的本真价值,科学问题首先需要避免重复别人的工作,而是应该在已有研究基础上,提出新的观点、方法或新的应用。指导学生通过广泛阅读和综述,把握当前研究的前沿和热点,发现尚未被认识的规律、机理或存在的争议的问题。强调科学问题在现有科学发展水平上的可操作性,确保问题能够清晰地指导研究过程,能够通过实验、模拟或其他手段进行探究和解答,获得新知识。

(二)  关注生产实际和社会需求

科学问题的凝练应紧密结合生产实际问题和社会发展需求。在实体产业发展过程中,始终存在许多亟待解决的不能满足当前发展需求的瓶颈问题。这些问题不仅具有现实意义,而且往往能够引导科学研究的方向。教学内容应结合学生专业,引导其关注实际生产中存在的工程技术难点和痛点,从中提炼出所涉及的具有针对性的科学问题。让学生深入理解习近平总书记提出的“广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上,把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中”的深刻意义,激发学生从事科学研究的热情[6]。

3  运用跨学科思维,进行创新性思考

他山之石,可以攻玉。教学过程要鼓励学生敢于挑战传统观念和方法,拓宽学术视野,尝试打破学科壁垒,将不同学科的知识和方法进行融合和创新,激发敏锐的洞察力和丰富的想象力。不同学科之间往往存在交叉和融合,通过跨学科的视角或方法,可以发现新的研究问题和解决方案[7]。从新的角度和层面审视问题,发现其中的潜在价值和可能性,凝练提出科学问题及研究思路。

三  引导学生理解科技论文的特点

为帮助学生理解科技论文的本质和撰写要求,这部分课程内容设计主要就科技论文的基本特点以及其与实验报告、科技报告的区别进行分析讨论。

(一)  解析科技论文的基本特点

1  学科性

科技论文的学科性突出地体现在从研究的问题到研究的目标以及最终的结论都与某一特定的学科密切相关。启发学生运用该学科及相关学科的理论、方法开展研究,能够基于可靠的实验数据、理论分析和严谨的逻辑推理得出结论。每一个论点、论据都必须有充分的依据,经得起同行的检验和质疑。

2  创新性

创新是学术论文最重要的特质, 是科技论文价值最集中的体现[8]。教学内容须使学生领会科技论文的价值体现在其创新性上,即提出新的观点、新的方法或新的发现,能够推动学科的发展或解决某个具体问题。创新性是评价科技论文质量的关键指标。

3  规范性

规范性教学内容即科技论文撰写需要遵循的学术规范和格式要求,包括论文的结构、引文的方式、数据、图表及结果的呈现等。明确论文语言一般使用的是该学科及相关学科的专业术语, 说“行话”。言简意赅、朴素自然及专业规范的表达有助于确保论文的清晰度和可读性,也方便同行之间进行学术交流。

(二)  解析科技论文与实验(科技)报告的区别

1  目的与重点不同

引导学生明晰实验报告主要是记录和描述实验的过程、方法、结果和数据,目的是验证已知原理和实验设计方法,重点在于对实验本身的详细记录和呈现。科技报告的目的是向特定的机构或组织报告某项科技工作的选题依据、过程和方法,侧重说明可行性及研究进展,其用途多限于决策参考或成果汇报。而科技论文则更注重对实验结果的深入分析和讨论,以及对相关理论的探讨和验证,目的在于通过公开发表推动学科的发展和知识的创新。

2  结构与内容不同

实验报告通常包括实验目的、原理、步骤、结果和结论等部分,内容相对较为简单。科技报告的内容通常较为具体和详细,侧重于对科技工作或研究成果的全面呈现和解读。而科技论文则通常包括引言、文献综述、研究方法、实验结果、讨论和结论等部分,更注重对某一方面的深入探讨和分析,内容更为深入和精炼,涉及对前人研究的总结和评价,以及对未来研究的展望。

3  形式与要求不同

实验报告的主要读者群体是实验参与者、课程教师或相关领域的专业人员,形式较为固定,其影响范围相对较小。科技报告的形式和格式可能因机构或组织的不同而有所差异,但通常较为灵活。而科技论文则需要遵循严格的学术规范和格式要求,包括论文结构、引文方式、数据呈现等方面;且科技论文的读者群体更为广泛,包括科研人员、学者、学生等,形式上须满足发表、传播需要及易于同行理解、可再现等属性。

四  诠释科技论文创新点的类型及呈现方式

该部分内容属于课程理解难点,目的是让学生理解学术创新的本质,宜结合具体例子讲解。

(一)  例析创新点的类型

1  概念和理论创新

已有的科学概念和理论体系,既是一定时期内科学进步的探照灯,也会构成对科学家的约束和限制。新的概念可以改变传统的思维模式、引领新的发展潮流,开辟新的研究领域,逐步形成新的理论体系。概念和理论创新是最高层次的创新,需要足够的研究积累、智慧、想象和推理,有时甚至需要强大的勇气和魄力。例如,爱因斯坦修正了时间和空间、能量和物质的传统概念,给出了科学而系统的时空观和物质观,提出了狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论,使物理学在逻辑上成为完美的科学体系,开创了现代科学技术的新纪元。学生时代的科研新秀虽一般尚不能做出重大的概念和学说性创新,但完全可以通过对现有理论的完善、修正或拓展锻炼创新思维,形成自己论文中的小的理论创新点。

2  新发现

科学研究中的新发现,是指科研人员通过系统的观察、实验、分析和推理,在某一领域或领域内获得的全新、前所未有的知识或理解。这些新发现不仅拓展了人类对自然界和社会的认知边界,也为后续的研究和应用奠定了坚实的基础。新发现具有多种表现形式,如全新的物理现象、化学成分、生物物种或天文现象等。例如,屠呦呦先生在20世纪70年代初成功地从中国传统草药青蒿中提取出了青蒿素,对疟疾的治疗效果非常显著,这一发现为全球抗击疟疾的斗争做出了巨大贡献,研究成果得到了国际社会的广泛认可,使她成为中国首位获得诺贝尔科学奖项的本土科学家。新发现不仅展示科学研究的深度和广度,也证明了科学研究对于推动人类文明进步的重要作用。

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