科研应遵循的技巧 如何做科研

作者:王爱国
如何培养创新型人才?如何让本科生走近并爱上科研?这是很多老师都会认真考虑的问题 。在我看来,本科生的知识储备是有限的,所以首先要培养本科生的科研兴趣,然后培养他们发现问题和解决问题的能力,让学生在解决问题的过程中对科研产生更大的兴趣,从而喜欢上科研 。
现在结合我在安徽建筑大学无机非金属材料工程专业的教学实践,谈谈自己的体会 。
用CDIO工程教育模式引导学生走近科研
CDIO(概念-设计-实施-运营)工程教育模式是以完整的项目研发(构思、设计、实施、运营)为载体,系统培养学生的专业技术知识、创新思维能力、团队合作和沟通能力,让学生近距离接触科学研究的一种新型教学模式 。
这个模型可以分为四个阶段 。第一阶段:复杂问题的呈现和分析;第二阶段:设计复杂工程问题的解决方案;第三阶段:利用现代工具研究复杂的工程问题;第四阶段:正确评估复杂项目的问题,解决对社会和环境的影响,了解自己的责任 。
从大二开始,学校每学期都会有新的CDIO课程 。我主要指导CDIO——在我大三的最后一个学期——水泥基材料综合设计 。以2016级本科生为例,课题为地质聚合物基珊瑚骨料生态混凝土的设计与制备 。
在工作中,我首先让学生找出问题,和学生确定课题方向后,我会指导学生进行文献研究,了解国内外生态混凝土的进展和目前存在的主要问题 。然后设计方案,让学生利用实验室的原材料制作产品,固化一定龄期后测试其性能 。最后,分析总结数据 。学生运用所学知识配制性能良好的珊瑚骨料生态混凝土,比较不同胶凝材料、不同骨料颗粒级配、不同外加剂材料对珊瑚生态混凝土性能的影响 。
经过一个学期的CDIO培训,学生们了解了建筑材料的相关前沿知识,更全面地学习了专业知识,做了实物,解决了实际问题,大大提高了科研兴趣 。
通过创新训练,鼓励学生认识科研 。
与CDIO工程教育模式不同,大学生创新训练的开展更像是一个完整科研项目的训练过程 。在同一个小组里,我指导学生做文献研究 。提出可行的实验方案;样品制备;对样品的成分、结构和性能进行了表征和分析 。最后,进行了分析和总结 。
如果实验结果和过程顺利,我会指导学生写论文,积极投稿 。大学生创新训练的好处是我们不以写论文为目的做实验,项目的出发点是“创新训练” 。学生可以大胆探索自己的想法,更有利于学生对所学知识的运用,同时可以了解相关学科的前沿 。
我会多和同学交流,突破一些思想技术上的问题 。随着问题的不断解决,学生对科研的认识更加深入,在专利或论文的支持下,学生对科研的认知大大提高 。同时,我会因势利导,建议学生申请硕士,投身科研 。
通过毕业论文促进学生爱上科研 。
本科论文是学生在大学里接触到的最完整、最系统的科学研究 。我会综合考虑课题组的条件和资源,尽量给学生前沿课题 。
通常毕业论文会在大四下学期举行 。在这个阶段,本科生的基础知识体系基本完成,对科研有一定的兴趣和了解 。稍加引导,对学生的科研或深造都会起到积极的推动作用 。
论文写作过程中,我会让学生深入课题组参加小组会议,与研究生充分交流,学生独立完成实验,按时汇报进展 。我会每周多次给学生进行线上线下的指导,了解学生的想法和安排下一阶段的任务,及时了解学生动态 。这个阶段对本科生的要求也要相应提高,让他们了解科研,探索解决问题的方法,提高解决问题的能力 。
在这个过程中,对本科毕业论文的写作和修改的要求要更严格,这对学生未来的发展非常重要 。我更注重提高学生的写作逻辑能力,分析数据,归纳总结实验结论,通过项目解决实际问题 。
在毕业论文前期,学生通过查阅文献和收集资料,可以接触到很多相关的前沿内容,了解科研领域存在的一些问题和大家努力的方向 。在后期的过程中,学生通过自己对学科的理解,制定实验计划,进行实验 。
在实验过程中,学生可以更好地掌握实验方法,运用本科阶段所学的知识,从而实现运用自身能力完成科学研究的成就感 。例如,利用现代分析测试仪器,探索材料组成、结构与性能之间的内在联系,让学生学会使用相关软件处理和分析数据 。
最后总结实验结论,提高学生逻辑思维能力和写作能力 。毕业论文完成后,学生对科研领域有了更深入的了解,产生了浓厚的兴趣,有利于进一步的学习和发展 。
此外,我还经常与学生分享本专业前沿领域取得的成果,并在教学和指导项目的过程中,让学生主动思考,立即行动,通过动手实验验证自己的想法,提高独立思考的能力 。指导学生把时间花在学习上,多读文献,多听国内外学者的讲座 。
在提高知识储备和实践能力的同时,我还将指导学生参加全国混凝土设计竞赛、全国大学生无机非金属材料基础知识竞赛等活动,让他们在竞赛中提高综合能力,在以赛促学中培养科研精神,增强科研热情和信心 。
【科研应遵循的技巧 如何做科研】(作者是安徽建筑大学教授,由本报通讯员周晨整理)

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