【如何结合知识传授训练大学生的科研能力浅探】 大学生如何提高科研能力

　　摘 要：完整的科研活动由一系列环节构成，只有在完成这一系列环节的反复实践中，才能逐步训练和提高科研能力。提高大学生科研能力的工作可以结合课堂知识的学习进行，并在此过程中训练其他方面的能力，如多角度、动态把握研究对象的能力，全局观念的养成，以及合作共事的能力等。
　　关键词：科研能力；知识学习；结合
　　
　　长期以来，笔者一直认为，现行高等教育制度完全可以做到将知识传授与能力培养结合进行，而不必使能力培养游离于知识传授之外另行来做，只是很多时候在教学中仅凸显了高等教育的“知识传授”功能，它原本就具有的“能力培养”功能却因隐含其中而被人们所忽视，现在我们应该让这种隐含的功能显化，以便即使人们清楚意识到对高教制度的不少指责有失偏颇，又因目标明确而能将高等教育的各种功能更好地发挥出来。因此，笔者在自己多年的教学实践中在这方面做了些粗浅的探索。
　　
　　一、基本认识和使科研能力培养与具体知识传授结合的总体设想
　　
　　不应让训练大学生的科研能力同课堂教学脱节，而应使之与课堂知识的学习结合在一起，以收到新知识的传授、掌握和科研能力的培养“一箭双雕”之效。
　　科研作为一个过程由若干环节构成：经前期思考、探索产生的问题，为获得问题的答案而设计的解决方案，经方案实施得到一系列包含诸多误差信息的初始原始数据，对初始原始数据进行整理剔除而得到更为合理的原始数据，再借助某些数学手段对之进行某种或一系列运算处理从而获得一些导出数据，对这些原始数据和导出数据包含的信息进行分析得出一些必要的结论并对结论做进一步检验与说明，然后要以口头或书面或电子等形式对上述环节及其结果进行准确简洁的表述，最后还应采用某种合适的方式将此表述向社会公开以接受社会的检验和方便他人利用。只有不断经过这一系列环节的完整训练，一个人才有可能初步掌握从事科研工作的要领，为其进一步深入以至独立开展科研工作打下一个比较好的基础。一个人的科研能力只有在反复进行上述环节的实践活动中才可能受到训练并得到培养、提高，也只有通过上述各环节工作的完成才能体现出其科研能力的强弱和达到的水平。
　　尽管现实科研活动通常不是由一个人独自完成上述诸环节，而是多人分工协作以团队方式开展工作，但要能在协作中配合良好，每个参与者还是应对自己之前和之后以至整个计划要做的工作有比较清楚和准确的了解，并有全局观念，才能在完成自己这一部分工作时想到、照顾到其他环节，以避免无效劳动和减少不必要的重复返工，也才能时时留意可能产生的未曾预料到的问题和出现的新现象。因此，训练进入科研领域的新手时，应尽可能使其对科研工作的全过程有一种不仅停留在思想认识层面的、相对完整的了解，才能为他们实际介入科研工作做好准备。
　　以上述基本认识为指导，笔者以为，教师在制订自己的课程教学计划时，应有意识有目的的将培养学生科研能力的目标加入其中，并尽可能使此目标与知识传授有机结合，且注意把以上述及的科研各个环节顺序分布在各部分教学内容中；然后，在具体教学过程中一点点地引导学生逐个涉及上述各环节，以求使他们在学到各个具体知识的同时逐渐熟悉、了解、掌握科研过程的诸环节。此外，还应注意始终用同一批数据来训练学生，以使他们经过所学课程的学习之后，同时完成了对一个具体科研问题的初步研究，即虽将科研各环节分散在教学计划的不同部分和时段，但各部分内容连贯起来又组成对一个科研问题的完整探讨，这样，就相当于让学生们在学习的同时经受了一次自始至终的全面科研活动的训练。如果质量能达到要求，也可让部分学生经这样的训练后将自己在课程学习中所做的研究成果以论文形式发表。
　　
　　二、上述认识和设想在教学实践中的具体实施
　　
　　借助数学手段处理数据来获取信息并从中得出结论，这已是现代科研中非常为人们重视并经常要求采用的方法，有些杂志(如SCI级别的Journal of Soil andWater Conservation)甚至明确在“投稿须知”中提出，要求在其上刊登的科研论文中的数据必须经过适当的数学处理。
　　笔者恰好在开一门“资源与环境应用数学”课程，主要是介绍资源与环境科研及管理等工作中常用的各种数学方法。该课程的“知识”部分安排有这样一些内容：数据的收集、整理与表达；研究对象或指标的分类；多指标评价方法；发展趋势预测；方案的优选与决策。这类课程的传统教学方式是，结合每一部分内容举一些计算实例，这些实例可以来自现实科研也可能是虚拟的，且前后案例常常互不相干，目的也只是通过例题运算让学生了解各部分知识的计算思路和掌握一些运算技巧。至于日后实际工作中如何应用这些知识就全凭学生自己的悟性和再学习能力了。
　　然而，在前文所述认识的基础上，考虑到本课程所教“知识”部分内容主要为对科研数据的处理、分析，笔者首先安排学生分组经各种途径收集若干有实际意义的真实数据，且随课程的深入和学生对研究对象和问题的理解的加深，常常需要补充甚至重新收集有关数据；再指导学生自行逐步用所学知识对自己收集的数据进行数学处理，并要对每一步的处理结果进行分析、解释，还要用各种方法(包括数据所涉对象的实际情况)进行验证，以证明自己处理结果的合理性和可信性。
　　为帮助学生学会从多角度探讨同一对象，笔者要求学生在前后连续的知识学习过程中用不同的方法处理同一批数据，使他们从中领会如何多侧面地获取数据中包含的多种信息，以便更加准确、全面、清晰地把握研究对象。
　　在课程知识的传授与科研能力的训练中，还注意引导学生学习如何从动态变化过程来认识自己的研究对象，即不仅了解研究对象的历史和现状，还要求他们利用各种预测手段来预计研究对象的未来变化和发展，并结合已有数据对自己的预测结果进行检验。以此培养学生树立这样的认识：科学研究的主要目的是通过了解过去来把握未来。
　　最后，联系已做过的工作，抽时间专门指导学生如何整理、表述自己的工作及成果并选择合适的杂志按其要求投稿(当然，前提是论文的质量能达到拟投稿杂志的要求)。
　　为培养学生与人合作共事的能力(在科研活动中，这种能力也十分必要，尤其在当今时代更是如此，但现在大学生的这方面能力普遍不强)，笔者还要求学生们一组一组开展工作，有问题协商解决，并鼓励学生之间相互交流与探讨，希望能因此使学生接受合作能力方面的初步训练，并通过这样的频繁交流来加深同学间的了解和感情。
　　经过这样的训练，不少学生反映，过去及在其他课学习中按要求写课程论文时，多是上网查阅，读几篇文章，再下载现成文章做些“拼接”工作，写的都是别人的话：现在则开始学习自己分析并得到结论，作业中写的基本是自己的话。他们认为这样的学习更有意义，也提高了自己的科研能力。
　　
　　三、结束语
　　
　　只要教学目标明确，方法适当，完全有可能将科研能力的培养与知识传授结合在一起，且取得一定的效果，笔者所做的探索即证明了如此行事的可行性。尽管笔者在教学中对学生科研能力的训练是从文述科研过程的“数据获取”环节开始，由于缺少了前面十分重要的“问题寻找与方案制订”环节，因而还不能算是严格的真正完整的科研能力训练，但还是使肯用功的学生初步具备了科研要求的数据收集、整理、处理、分析及表述能力。笔者的另一体会是，按此目标授课，对教师的能力也提出更高要求，因此，还可经此实现“教学相长”。
　　
　　[责任编辑：文和平]
　　
　　张　燕，南京大学地理与海洋科学学院，副教授。