本科生做科研,是资源浪费吗?



在南昌大学,有一个由经济管理学院本科生创建的兴趣社团计量经济研究会,自2013年10月成立以来,该社团成员已发表了87篇论文,包括SCI、CSSCI和中文核心期刊,荣获国际级、国家级、省级奖励共计258项……


本科生做科研,一度是该院的空白。“但进入新时期,学生成长需求日趋多元,学院通过打造好第二、第三课堂,培养学生科研创新精神,搭建起多元化可交互育人平台。”南昌大学经济管理学院院长刘耀彬介绍,近年来,学院一方面实行“本科生导师制”,鼓励学生参加导师科研项目、参与论文发表和教材撰写,并以此为“第二课堂”学分,记录到学生培养方案中;一方面给社团提供资源,增强社团活动的优质供给,办好“第三课堂”。(中国教育新闻网,2018-03-15)




在乔凡娜•托马特-凯利踏入校门,正式成为美国新泽西学院大一学生之前,她眼中的科研人员是穿着白色实验室外套,类似爱因斯坦那样形象的“高冷”人物。她从没想过,自己有一天也做起了科研,并且是以大一学生的身份。


注:

新泽西学院创建于1855年,是美国新泽西州的第一所正式大学,也是美国出现的第五所大学。


新泽西学院科学学院所开设的名为“通向科学研究事业之门”的计划,给许多像乔凡娜这样原本对科研一无所知的学生初次接触科研的宝贵机会。参与项目的学生在大一时会参与4到6次“微型实验”,帮助他们充分体验生物学不同的科研领域,以做出最终深入研究某一个领域的决定。大一结束,乔凡娜选择了植物生态学。在接下来的三年里,她和导师一起探索研究新泽西的森林,努力完成自己的科研课题。


新泽西学院的本科生科研计划名如其意,确实为乔凡娜打开了科研事业之门。毕业后,乔凡娜所做的几份工作都与科研有关,现在的她正在申请修读研究生课程,未来打算成为一名教授。


本科生参与科研,这在国内高校并不多见,但在国外研究型大学却很普遍,且有越来越多的国外高校将科研纳入本科生培养方案。在美国,致力于规范本科生科研项目、改善本科生科研大环境的科研组织本科生科研理事会,其成员数量在过去6年间增加了一倍,目前涵盖超过900所高校。


尽管本科生进行科研仍存浪费科研资源的异议,但这类活动带来的积极影响不可忽视。一方面,学生的问题解决能力、抗压能力和团队协作能力等基础能力得到提升,与科研相关的技能如科学假设能力、数据分析等得到磨砺。另一方面,教师的科研人员角色和教育者角色融为一体,在指导的过程中加深了自己对科研的理解。


想要通过让本科生参与科研使师生双方受益,如何操作是关键。这需要教师们投入大量宝贵时间,他们中不少人或许没有过在科研上与本科生共事的经历。学校需要建立鼓励本科生参与科研的奖励制度文化,寻找途径接触不了解这一科研机会的学生。当然,还需要足够的资金。


拓宽本科生科研通道

在世界顶尖的加州大学伯克利分校,创新与变革一直是推动该校发展的核心词。1991年,加州大学伯克利分校设立“本科生科研学徒计划”,任何平均学分绩点在2.0以上的本科生都可以申请做教师研究工作中的“学徒”。每一位愿意指导本科生科研的教师需要将自己目前从事的研究项目概况予以公布,说明项目中所需要的本科生人数、工作岗位以及申请者必须具备的条件。该计划每年接受约400名学生,学生在完成科研工作后需要提交3至5页的论文,说明自己研究的主要收获或取得的研究成果。经审核认定合格后,学生可获得1至4个学分。


除了“本科生科研学徒计划”,伯克利分校还设有“校长本科生研究奖学金计划”“本科生研究经验计划”“哈斯学者项目”等20多种本科生科研计划,每年惠及数千名本科生。



和伯克利分校类似,香港大学相当重视本科生的科研能力培养。该校理学院数年前就推出过“暑期研究计划”和“海外研究计划”,每年吸引七八十名学生参加。2016年下半年,港大理学院新推出了名为“年轻科学家计划”的本科生科研培养项目。符合申请资格的学生可获得2万至4万港元的奖学金,配对一名研究顾问导师为其个别指导,并能被保送到剑桥大学、牛津大学等世界顶尖学府做交换生,暑假期间还能去海外实验室跟随当地人员一起做研究。理学院副院长张荣森认为,读书与做研究是两回事,读书好的学生未必适合做科研。为及早让优秀学生尝试做科研,学校推出该计划,希望培育下一代科学家。


本科生参与科研的形式可以很多样,在美国乔治梅森大学,科研被融入到本科生课程之中。据该校负责本科教学的副教务长宝芬妮•亚瑟介绍,本科生的课程中融入科研主要按三个层次划分:在“发现层面”,通过入门课程让大一新生了解做研究的意义。在“探究层面”,会教授学生们研究方法。在“顶层层面”,学生们自己开展学术科研工作。为了动员各系教师积极在课程中融入科研,亚瑟多次举办研讨会,帮助院系教师思考如何在课程设计、课堂教学和顶点课程项目中加入研究机会,并为教职员工和院系提供资金扶持,资助金额从1500美元到超过20000美元不等,多数在5000美元到10000美元之间。


拓宽本科生科研通道,为师生提供充足的资金支持是一个方面,必要的科研技能培训和指导也不能少。在乔治梅森大学,所有接受学校科研资金帮助的本科生,会强制性参加与研究技能培养相关的讲习班,学习如何撰写提案、讨论研究课题等内容。亚瑟表示:“本科生做研究,重点并不完全在成果上,也在于他们的研究过程和解决问题的过程。”亚瑟认为,坚持不懈是本科生在做科研时学到的主要技能之一。教学生在他们的研究中遇到障碍时要做什么,以及当最初的想法失败时如何进行调整,这是很重要的。


“这是我们经常会说的一件事情。没有人最后做成的项目是他们在一开始就规划好的。有信心自己能够做到,这是我们能教给他们最重要的技能之一。”亚瑟说。


斯坦福教授的教研融合之路

高校管理者在制度和管理层面对本科生做科研予以激励和保障,教师在教学融入科研上也可以有自主创新。在斯坦福大学,生物系助理教授深水忠通过改造他所教授的入门生物学实验课程“生物44Y”,融入个人研究,提高了学生对生物实验和研究的学习积极性,他也因此于2013年获得《科学》杂志所颁发的探索式教学奖。


在深水忠对“生物44Y”课程改造之前,这门课一直遵循传统的“烹饪手册”式的指导方法,学生们按照实验手册一步步实验获得已知的答案。深水忠思考,如果将教师的科研项目与教学相结合,教学的效果会不会更好?2010年,深水忠开始尝试新的教研融合方法,20名学生参与课程试点。按深水忠的要求,学生们需要在他所设定的参数范围内,作出假设并收集数据,而后共享数据检测他们所作的假设,并在10周内以演讲和论文形式公布他们的发现成果。整个学习过程中,深水忠及助教为学生提供了极其细致的指导,包括如何架构科学问题、统计分析数据和以正确形式撰写论文。


深水忠的教学创新并不是单打独斗地进行。除了试点课程的设计上获得了所在系的支持,他还得到了斯坦福大学教育研究生院的支持,帮助他对比教研融合式的教学模型与原来的“烹饪手册”指导式的教学模型并提供反馈建议。


第一年试点课程大获好评后,第二年新教学法的实施对象扩展到34名学生,第三年开始覆盖到全部132名学生。深水忠及其助教团队将大班分为多个小组,以保证学生可以有效开展合作。



总结深水忠的教研融合成功原因,主要在于四点。首先,教师需要对融入教学的科研内容进行简化。“在你的科研项目中,选择数据收集和问题分析方面最简单和有趣味性的那一部分,能帮学生专注于实际的科学过程。”深水忠说。其次,小型团队合作的形式是学生获得较好科研体验的关键。第三,和教育评估团队合作,让他们评估学生学习情况,为教师提供及时反馈,告诉教师哪些举措是有效的。最后,资金的保障必不可少。


为什么本科生要做科研?就国外高校的经验来看,本科生做科研并不是个别学生的“业余爱好”,它被视为大学本科教育的一部分,对培养创新人才和提高人才培养质量具有重要意义。国内高校在本科生科研方面起步较晚,配套制度亟待完善。如何借鉴国外高校在本科生科研方面的理念,以多种参与形式激发本科生对科研创新的兴趣,帮助学生具备从事科研活动所需的素养能力,是值得思考的问题。


主要参考文献:

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

[2]翟帆.美国研究型大学本科生科研资源研究 [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]星岛日报.港大培育科研人才配对导师个别指导[EB/ OL].星岛日报.2016-01-21.

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