基于层次式创新实践模式的本科生科研训练

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1、基于层次式创新实践模式的本科生科研训练　　摘要：针对高校日益涌现的本科生科研训练，面对学生素质的差异性凸显的现状，本文介绍了我校工程制图层次式创新实践模式在对本科生科研训练项目上的实施情况，以及对层次式创新实践的优缺点进行了研究与分析，总结了经验与不足，为本科生科研训练的可持续发展提供了参考。　　关键词：层次式创新实践;本科生科研训练;教学改革　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2015）44-0098-02　　目前在各高校中，几乎所有的大学都开展了形式多样的本科生科研训练计划

2、，提倡在大学期间培养与提高本科生的科研能力。从教育部主办的“大学生创新性实验计划”6到各省、市、学校举办的各类型创新创业项目，本科生的科研训练活动得到了广泛的推广和普及。但是大学教育主要是面向教学的，而科研训练和知识教学在本质上有很多不同。教学主要是把成熟、系统的知识传授给学生，学生通过获取加工处理后的知识进行积累与扩展。科研训练却要求学生在研究过程中寻找解决问题的方案，处理并面对大量繁杂的、未经整理的知识和信息，从问题提出、设计研究方案、信息采集、信息处理，到得出结论、检验结论等过程，教师给予一定的指导，却并不

3、能指出正确答案，而且很多时候即使在方法上，也需要学生自己去探究与摸索[1]。这就说明在科研训练中学生只能通过实践过程来获取科研技能，学生与教师在研究的互动过程中形成专业的态度和价值。由于本科生主要处于知识的储备、吸收与消化阶段，要达到科研训练的目的，就必然在课程教学中考虑如何促进科学研究与教学融合，进行相应的课程体系教学改革。本文以我校工程制图课程的实训模式“构建层次式创新实践模式”为例，探讨科研训练与教学融合中的一些问题。　　一、层次式创新实践模式的构成　　根据大学生科研训练的需求，我校对传统的实验与实践项目进

4、行了分解与重构，组建了一个平台下的四个层次实验与实践，分别为基础验证型、综合应用型、创新设计型和研究型平台。　　第一层次：基础验证型。以工程制图课程知识的验证为目标进行实验，让学生在实训中掌握典型视图的绘制流程，把“立体”这一主体对象作为实验的基本单元，并从立体构成角度分解出点、线、面结构来进行投影理论验证。　　第二层次：综合应用型。以锻炼学生实际操作能力为目标，从基于功能角度来了解各类型机器设备及构成，通过实际操作拆装各种机器设备，完成图纸与机器的对应、零件加工、机器装配、虚拟装配与分析等一系列工程训练。通过此

5、项实验操作培养学生综合运用知识的能力，把书本中的知识转换为自己的工程能力。6　　第三层次：创新设计型。以培养学生创新设计能力为目标，由教师设定题目，学生自行查阅文献进行设计，以设计目标的整体结构为基础进行相关创新设计，让学生理解设计是一种思维扩展发散的过程，设计的最终结果具有多样化特征，并且能在多样化结果中获取一个最优设计。此阶段从制图课程中立体的二维、三维构型训练开始，延伸到造型设计、结构设计、产品设计等不同层次的设计领域，在设计方面开阔了学生视野，引导学生去提升自身的设计能力。　　第四层次：研究型。以大学生需

6、要科研训练要求为背景，设置具有多学科交叉与融合特点的综合项目，吸引学生参与项目，在项目实施过程中，学生的身份从“学徒”开始，跟踪项目，熟悉科研过程，培养科研的思维;其中对科研有浓厚兴趣并付出努力的学生再成长为“研究员”，自己独立主持部分研究项目，并通过教师的引导去努力培养自己的研究能力。　　在具体执行过程中，实践平台的第一、第二层次为普及性实验与实训，面向不同专业、不同学科，甚至不同学校的学生进行;第三、四层次则采用晋级形式，细化学生群体，针对不同类型学生的多样化需求，分别开展小集群科研实践活动，按阶段提升学生的

7、研究能力，并在此阶段努力地让尽可能多的学生在实践中受益。　　二、层次式创新实践模式在科研训练中的效果分析　　从2012年开始，分别对参加实训的学生进行无记名问卷调查，回收有效问卷300余份，从6个方面对层次式创新实践模式的实施效果进行统计（见表1）。　　从表1可以看出，在设计时每一个层次都有一个侧重方面，而学生的反馈正好符合原本设计的初衷，学生在实践过程中也确实达到了实践模式要求的侧重部分。同时，还对2014届本科毕业生进行了毕业设计质量的对比测评，其中抽取了两队学生样本，结果见表2。通过表2可以看到通过层次式实

8、践的学生在做科研意识上远超普通学生。6　　我们还通过一系列反馈评测，发现目前实施的层次式创新实践模式已经逐步成为一个能培养学生学习能力、工程实践能力和科研能力协调发展较完善的综合平台。　　三、层次式创新实践模式在科研训练中的特点与问题　　1.课程教学由知识传授型转变为研究取向型的引导教学[2]。实施层次式创新实践后，导致课程教学逐步转变为研究取向的教学，教学中不仅关注学科