工科大學生科研能力培養(yǎng)實踐初探
摘要：隨著我國經(jīng)濟和科技的發(fā)展，社會對創(chuàng)新型和實踐型人才的需求日益迫切，為此，我們在工科大學生科研能力培養(yǎng)方面做了有益的嘗試，帶領學生參與機器人研究活動。經(jīng)過五年多的實踐，取得了良好的效果。學生們的創(chuàng)新能力、實踐能力得到增強，綜合素質(zhì)得到明顯提高，學生在就業(yè)、考研等方面具備了明顯的競爭優(yōu)勢。關鍵詞：教學改革 科研能力 綜合素質(zhì)
一、引言
隨著我國經(jīng)濟與科技的快速發(fā)展，高等教育的逐步普及，人才市場也在悄然變化。對創(chuàng)新型和實踐型人才的需求也提到了一個新的高度，采用課堂機械式教學方法所培養(yǎng)的大學生已不能滿足社會需求[1][2][3]。調(diào)查顯示，大學生的科研素質(zhì)嚴重滯后[4]。引導大學生參加科研活動，提高其綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，為社會提供實用型人才是工科院校目前的當務之急[5]。
二、實踐
機器人項目趣味性強，它涉及機械、電子、計算機、數(shù)學等多個學科。在學生中開展機器人研究活動對于培養(yǎng)學生的科研意識和學習方法，提高他們的綜合素質(zhì)具的重要意義。自2005 年以來，內(nèi)蒙古民族大學機器人研究所引導部分大學生開展了科技創(chuàng)新試點活動。經(jīng)過五年多的實踐，取得了明顯的效果。學生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得到明顯提高，畢業(yè)后的學生社會競爭力占有絕對優(yōu)勢。
1、招募人員
開始階段為學生做科技講座，介紹各種機器人比賽情況和機器人發(fā)展現(xiàn)狀。激發(fā)學生的參與熱情，動員學生進入機器人研究所參加機器人研究活動。采用自愿報名的方式在大一、大二的學生中招募人員。學生進入研究所后，首先進行入所教育。教育學生先做人，后做事。要有團隊意識，學會團結(jié)協(xié)作、互相幫助，實現(xiàn)資源共享，知識共享。前期階段將以上內(nèi)容作為紀律對學生進行約束，后期階段轉(zhuǎn)化為學生的自覺行為。經(jīng)過一屆一屆學生的傳承，使之成為學生科研團隊的優(yōu)良作風。
2、學習
由教導教師為入所的學生布置入門理論學習任務，指導教師為學生指定參考資料，采取自學為主的方式，然后進行定期考核�？己撕细窈蟛贾脤嵺`任務，通過自行設計制作簡單機器人，使之實現(xiàn)一定功能。合格后進入下一個階段。經(jīng)過第一階段的學習，讓學生體會成功的喜悅、激發(fā)學生的求知欲望和創(chuàng)新欲望。
3、提高
學生具備一定基礎后，在教師指導下參與教師的科研課題，由指導教師指明研究方向，提出需要解決的問題。發(fā)揮學生的豐富的想象力和主觀能動性。給每個學生表達的機會。指導教師對學生提出的解決方案進行點評、對比、優(yōu)選，經(jīng)完善后確定實施方案。在指導教師帶領下由學生具體實施。在實施過程中學生的知識水平得到了提高、實踐能力得到了鍛煉。經(jīng)過一個循環(huán)的實踐，學生解決實際問題的能力大大增強，不再停留在書本上，不再理想化，對問題的考慮更貼近實際。在解決問題的同時需要大量的專業(yè)知識作為支撐，學生明確了學習的方向。使所學知識有的放矢。促進了學生的學習主動性。許多學生對機器人研究活動經(jīng)歷了由興趣到志趣再到志向的過程。甚至一些學生樹立了自己的人生目標。
經(jīng)過一段時間的學習和研究后，學生們會有一定的知識積累，他們將學習過程和所積累的知識再傳授給新來的學生，使新來的學生少走彎路，可以以最快的速度趕上先來的同學。站在巨人肩膀上走路，使學生科研團隊的知識水平和研究水平不斷提高。
4、交流
學生進入研究所后，采取匯報會、討論會、互相請教，互相指導等方式不定期進行學習經(jīng)驗交流。新進來的學生指定專人指導，在學生科研團隊中不允許搞技術(shù)封閉。
通過交流建立了學生間的感情，培養(yǎng)了團隊意識。通過共同做事學會了合作，增強了協(xié)作能力。實現(xiàn)了知識共享、信息共享和高、低年級之間的融合。 由于機器人研究涉及的知識領域較寬，學生們不可能在有限的時間內(nèi)對機器人知識進行全面研究。將學生分為四個研究小組，其中包括機構(gòu)組、單片機組、電子電路組和上位機編程組。這樣便于每個組在各自的領域進行較深入的研究。同時還不定期進行組間交流，使得各組的學生對其他各組的研究情況有所了解，拓寬了學生的知識面，為各組間的團結(jié)協(xié)作創(chuàng)造了良好的條件。
5、對專業(yè)知識的影響
通過作項目，學生對相關領域的科技發(fā)展情況有了更多的了解，了解了國內(nèi)和國際的發(fā)展水平，在研究項目時能站在更高的位置考慮問題。把在課堂上所學的專業(yè)知識同實踐進行了有機的結(jié)合。為了滿足科研的需要，學生提前自學了應開設的或沒有開設的專業(yè)課程。學生帶著問有目地題學習，效率高、效果好。對專業(yè)知識的理解更加深入、掌握更加扎實。同時學會了學習方法，綜合素質(zhì)得到大幅度提高。
三、效果
自2007 年以來，學生參與的作品參加了“挑戰(zhàn)杯”競賽，榮獲學校和自治區(qū)級多項獎勵，獲國家級二等獎一項、三等獎二項。通過比賽獲獎，學生們樹立了自信心，增強了團隊意識。學會了團結(jié)協(xié)作，對于交流合作的重要意義有了較深入的理解，為他們未來工作奠定了基礎。
通過參加比賽，激發(fā)了學生的發(fā)明熱情，近三年來，參與研究活動的學生獲國家實用新型專利15 項。
目前，參與機器人研究活動的學生已畢業(yè)36 人，在就業(yè)時充分顯示出了他們的能力優(yōu)勢。一些用人單位招收“211 工程”大學的畢業(yè)生，而我們學校不是“211 工程”大學，但我們所培養(yǎng)的學生仍能以其扎實的基礎知識、寬廣的專業(yè)知識和較強的實踐能力被用人單位所青睞。如國機集團、徐州職業(yè)技術(shù)學院等單位都有我們的畢業(yè)生在擔負著重要角色。另外還有三名學生遠赴日本深造。
由于研究所培養(yǎng)的學生的優(yōu)秀表現(xiàn)，在學校范圍內(nèi)產(chǎn)生了廣泛的影響，機器人研究已成為許多在校學生向往的“圣地”。進入研究所的學生正在逐年增加。
四、總結(jié)
五年多來的實踐證明，由教師帶領學生參與科技創(chuàng)新活動，對于提高學生的學習興趣、明確學習目的、掌握學習方法、培養(yǎng)協(xié)作能力和實踐能力、提高綜合素質(zhì)都具有積極作用。盡管培養(yǎng)成本略有提高，但可以為社會培養(yǎng)更多的具有良好的職業(yè)道德、較強的實踐能力和綜合能力的實用型人才�？梢杂行Э朔案叻值湍堋钡默F(xiàn)象。對于我國人才培養(yǎng)的“質(zhì)量工程”具有重要意義。十年樹木，百年樹人。我們的實踐剛剛起步，還有很多工作需要提高，人員的管理制度和研究工作的規(guī)范化等需要進一步完善。
在帶領學生從事科技創(chuàng)新活動中，教師的科研能力也得到了增強，學生參與教師的科研工作，擴充了科研團隊，增強了課題組的研究能力。從而加快科研課題的研究進度。師生合作實現(xiàn)了“雙贏”。
帶領部分學生從事科技創(chuàng)新活動起到了示范作用，為進一步推廣打下了堅實的基礎。
參考文獻：
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