引言

育人是高等学校的根本任务。“各种实践教学环节对于培养学生的实践能力和创新能力尤其重要”。上海交通大学“本科生研究计划(Participa-tion in Research Program,简称PRP)”是秉承我校“起点高、基础厚、要求严、重实践、求创新”的优良传统,培养具有“宽厚、复合、开放、创新”特征的高素质人才而实施的一项教改措施,目的是使本科生都有机会及早参加研究,接受训练,增长才干,培养团队，精神,提高创新精神和实践能力。该计划于2001年启动以来,已先后立项九期,共开展研究项目两千余项,参加研究项目的学生数千人,先后有近千人次教师主持PRP项目,指导本科生开展研究工作。在广大学生的积极参与和导师的热心指导下,学生创新意识和科研能力有了长足进步,取得了大量研究成果,以学生为第一作者或主要参加人员发表了学术论文多篇,研制与开发科技产品、软件多项,以学生为第一发明人或主要发明人申请专利多项。目前PRP工作已作为完整的本科教育的一部分,纳入到常规的教学工作之中,教学效果显著。

由于PRP针对的主要是大学二、三年级的学生,大部分学生都是首次参加此类研究活动,在此之前仅学习过部分专业课和部分实验课。如何以PRP为依托,最大限度地培养大学生的创新能力,为大学生以后的毕业设计甚至研究生的进一步学习打下坚实的基础,是一个值得探讨的课题。我们参与指导了多期的PRP项目的指导,根据我们的指导实践,在此谈谈浅见,以就教于大家。

1　PRP的选题应有利于培养创新能力

　　1)PRP的选题特点

PRP是培养学生创新精神和技术应用能力的一个教学环节。它既不同于本科毕业设计,也不同于专业课实验的设计。对于毕业设计,学生已修满所有的学分,学习了所有的基础课和专业课知识,已经有了比较完整的专业知识和初步的科研对手能力,因此要求选题具有较完整的内容和较高的要求对于课程实验,它有严格的实验规范和教学要求,要求学生按规程完成实验内容。PRP是学生在完成正常的学习任务(基础课、专业课、实验等的学习)的前提下,要求利用课余时间完成的科学研究活动这就要求PRP的选题适合这种实际情况。一般来说,在教师的科研实践中,具有丰富的选题内容,这些内容既可以大,也可以小;既可以难,也可以易;既可以是基础研究,也可以是应用研究;既可以是方案论证,也可以是具体设计;既可以是硬件设计,也可以是软件编程,还可以是软硬件结合;既可以是偏机械,也可以是偏电子,还可以是机电一体化。

2)PRP的选题应掌握的原则

不管选题的内容如何变化,我们认为应该掌握如下两个有利于培养创新能力的原则:(1)学生有能力完成所要求的内容;(2)学生在完成PRP的过程中,应有发挥自己创造性的余地。前者要求PRP的选题不能过大、过难,后者要求PRP的选题不宜过于简单、过于死板。我们曾经指导过一个PRP“基于遗传算法的精密机械优化设计”,精密机械优化设计是测控技术与仪表专业必修的专业课,为学生所熟悉的专业知识,因此,该PRP涉及了学生已知的专业知识,增添了学生完成该PRP的信心;同时,遗传算法又是一较新、较难的内容,一般本科专业知识并不涉及,这给参与的学生提出了一定的挑战,又为学生在项目的完成过程中留出了创新的空间。通过该项目的研究,参与的学生既加深了对原有知识的理解,又接触到了科研领域一些较前沿的知识,同时在项目的完成过程中,通过教师的指导和自己的思考和实践,较好地完成了项目规定的任务,最后,学生还将自己的研究成果总结成论文,在学术刊物上发表。

2  大学生参加PRP应能真正得到能力的锻炼

指导教师作出合适选题之后,将题目在网上公布,由学生在网上根据自己的兴趣和能力自由选题。是不是只要愿意参加PRP,就可以很好地完成任务,并得到良好的锻炼呢?对这一问题要加以具体分析,一般来说,绝大多数学生都是出于锻炼提高自己的科研动手能力的目的而参加PRP的。但也不乏这样的情况,有的学生参加PRP是为了给自己将来出国、找工作增加砝码;有的学生对自己的特长认识上有一定的偏差;还有的学生参加PRP纯粹是人云亦云和亦步亦趋。为了保证PRP达到其应有的目的,指导教师必须选择那些适合参与项目的学生。指导教师应该与报名的学生进行交流,介绍PRP项目的特点,了解他们的特长和兴趣,帮助他们一起分析完成PRP项目的可能性,并端正他们参加PRP可能不够正确的态度。我们曾经指导“仪器优化设计”辅助教学软件系统”的PRP项目,在报名参与该项目的学生中有一位学生特别希望参加该项目,指导教师也认可他比较适合参加该项目。但是在面谈过程中,该学生明确表示他参加PRP项目的目的是为申请出国提供更为出色的申请材料,而思想上缺乏把项目做好的准备。我们当即指出,申请出国深造无可厚非,但为此而参加PRP项目不单是为申请出国提供材料,而是为了使自己得到锻炼和提高。后来,该学生改变了自己的看法,非常出色地完成了项目规定的任务。

3        教师的指导应充分展示大学生的创造性

尽管PRP项目和毕业设计相比具有较大的区别,但它们进行的过程还是比较相似的:首先,熟悉项目的内容,查找资料;然后制定研究方案和研究路线,按照研究路线一步步开展研究,并对每一步研究结果进行分析;最后,在完成项目规定的任务的基础上,撰写总结报告或论文。在整个PRP项目进行的过程中,教师必须对参与的学生给予正确的“指引”,适度的“指导”。所谓“指引”,是指向学生指出研究的方向,正确的方向才有可能导致正确的结果;所谓“指导”,是指学生在项目进行过程中出现问题时,帮助其分析问题产生的原因和解决问题的方法。不管是给学生指出研究的方向,还是指出存在的问题及解决方法,都必须因学生、项目而异,切忌指导的过度和不足。由于一般学生都是首次参与科学研究活动,因此必要向学生介绍基本的科学研究的方法,如指导学生如何根据项目的要求查找文献、利用文献,在此基础上提出自己的见解。如将项目任务交给学生后,不管不问,其结果是不言而喻的,学生将从指导教师那儿学不到任何的专业知识和科学研究方法。反之,对学生的研究过度干预,每一步都作过多的要求,将学生作为一件工具使用,这将严重束缚学生的自主创新研究能力。我们曾指导“人体结肠压力信号的时频域分析”PRP项目,参加的三位学生开始进入课题研究后,指导教师给他们介绍了一些可能的解决方案。他们紧密协作,充分发挥主观能动性,认真查阅文献资料,在消化文献资料的基础上,提出自己的压力信号分析方法,此时,指导教师并未简单肯定或否定他们的方法,而是鼓励他们作进一步的研究和论证。他们通过反复的计算和论证,得到了非常理想的结果,其中有些结果是指导教师在事前也未考虑到的。显然,在这个项目的进行过程中,指导教师仅给予了适度的指导,但充分发挥了学生的创造能力,从而培养了他们的创新研究能力。

4　重视“模仿”,强调“创新”

创新是人类科技进步的主旋律,PRP作为我校教学活动的重要组成部分,当然也离不开创新。然而,创新并非意味着从零开始,凭空杜撰,而必须以前人或他人积累的劳动成果为起点,进而有新的进展,新的突破。所有伟大的科技成就都是继承前人研究成果向上攀登的结果,而模仿就是一种初级形态的继承。因此,在进行PRP项目的研究时,既要重视“模仿”,又要强调“创新”。不能过多地模仿,而忽视创新,影响了学生的创新研究能力的发展;也不能为创新而创新,闭门造车,其结果非但没有创新,反而一事无成。模仿与创新的关系问题,是指导PRP的一个十分重要的问题。我们认为应该注意以下几个方面:

1)PRP研究活动以创新为本模仿为辅

创新是目的,模仿是手段;创新是果,模仿是始;创新是内容,模仿是形式。开展PRP研究活动的最重要的目的之一是培养学生创新精神和技术应用能力。要很好地实现这一目的,我们认为对于学生来说,应该首先从模仿开始,以模仿作为辅助手段,作为一种外在的表现形式,在指导教师的指引和指导下,进而逐步培养科学涵养,提高创新能力。我们曾指导“圆度误差评价技术”PRP项目,目前已经存在的成熟的圆度误差评价方法有最小二乘法、最小外接圆法、最大内切圆法、最小区域法等,因此参加此项目的学生首先要做的是通过编程计算熟悉上述基本方法,这就是模仿;在此基础上,针对上述方法之一(最小二乘法)研究一种较常规方法更准确的评价方法,这就是创新。

2)PRP项目要采用创新性的指导方法

传统的指导方法存在许多缺点:重教有余,重学不足;灌输有余,启发不足;模仿有余,创新不足。这就严重影响了学生在研究活动中的创新活力,压抑了学生的创新精神,不利于创造性人才的培养。我们在指导学生进行PRP研究活动时,主要进行了如下几个方面的探索:(1)把PRP项目纳入教师的课题研究之中,让学生亲自参加科学研究和科技攻关。教师的实际课题本身就含有相当的创新成分,学生参与科学研究和科技攻关,就意味着学生的研究活动要有所创新。实践证明,这是直接培养学生创新能力的有效途径。(2)鼓励学生自主选题,激发创新。实行“自主选题”,给学生更充分的主动权和想象空间,调动其积极性和创新精神。目前在上海交通大学PRP申报项目中,就有一部分是学生自主选题的。(3)提倡师生平等交流、研讨。通过启发式、讨论式、研究式等指导方法,培养学生的开拓精神、创新能力和参与意识,帮助学生学会学习、思考与设计,培养其科学态度、合作精神和创新能力。

3)注重学生的个性发展

在PRP研究活动中,将学生看作一个个具有创新潜力的个体,充分相信学生的创新能力,充分挖掘学生的创新能力,注重个性教育。只有尊重学生的个性差异,充分发挥其独特的个性优势,学生才会始于模仿而不囿于模仿,才会在前人大量的成功经验中发现创新的闪光点,才能从模仿走向创新。

5　结语

通过我们指导PRP的实践,感到我校的本科生研究计划确实是培养大学生创新能力的良好载体对于“坚持知识、能力、素质协调发展,注重能力培养,着力提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力,全面推进素质教育”，贯彻以学生为主体、以教师为主导的办学思想,突出学生创新精神和实践能力培养,促进师生交流,提高人才培养质量具有积极的意义。

参考文献:

[1]　周济·大力加强教学工作,切实提高教学质量[J]·北京:中国大学教育,2005(1)

[2]　袁夫彩,孟庆鑫等·略谈毕业设计中的模仿与创新[J]·武汉:高等工程教育研究,2004(2)

[3]　杨子鸣·浅谈毕业设计对加强学生工程实践能力的作用[J]·南京:电气电子教学学报,2004,26(1)