科研思维能力的培养篇1

一、拔尖创新人才的素质要素

拔尖创新人才需要具备的素质要素分为知识、思维、能力、个性四个维度。知识要素族主要包括理论基础知识、专业知识、学科发展前沿、学科交叉、研究方法论等;思维要素族主要包括发散思维、福合思维、逻辑思维、灵感思维、逆向思维、类比思维、直觉思维、联想思维;能力要素族主要包括问题发现、洞察力、分析力、推理力、信息搜寻、持续学习、实践能力、团队合作等;个性动机族主要包括探索精神、自信心、质疑性、坚韧执着、严谨求实、变革性等。[1]

二、创新教育的内涵

所谓创新教育，即培养创新人才的教育。创新教育是根据人和社会发展的需要，以培养创新意识、创新思维、创新能力和健全人格等综合素质为基本目标的教育形式，其根本宗旨在于培养适合时展需要的创新型人才[1]。

创新教育的内容包括：（1）创新意识的培养。这是创新性素质的起点，使学生想创新，产生推崇创新、追求创新的强烈动机。（2）创新精神的培养。这是开展创新活动的驱动力，使学生敢于创新，为他们提供创新的精神支持。（3）创新能力的培养。这是创新性素质的内核，使学生有能力创新，具有创新的思维、知识和技能。（4）创新人格的培养。这是创新活动取得成功的保证，使学生善于创新，具有创新的个性品质和独特的个性特征。[2]

学者周英将创新教育的主要特征划分为四个方面：启发性、激励性、开放性、差异性。因而，创新教育主张实施通识教育基础上的个性化教育。[3]

三、拔尖创新人才培养体系建设

基于创新能力培养要素的解析，在上海市建设“具有全球影响力的科技创新中心”的背景下，同济大学交通运输工程学院积极构建“交通运输类”拔尖创新人才培养体系，制定多种创新创业建设和支持机制。

1.基于拔尖创新人才培养需求研究“本研贯通”人才培养模式。为提升“交通运输类”学生的创新能力，我们系统地梳理了本科生和研究生的人才培养大纲，包括：培养目标定位与培养规格设计优化、培养方案的科学化制定与规范化评审、培养课程体系的优化、教学方式方法优化，并以提升创新能力为目标开展“本研贯通”人才培养模式试点。“本研贯通”人才培养模式的探索旨在提升研究生科研能力，提高学生创新研究时段。重点探索“本研贯通”的人才培养模式试点方案，打通本科到研究生的人才衔接与培养体系。针对不同的学生研究设置分段出口的可行性，卓越工程师人才主要对应本科出口，拔尖创新人才主要对应研究生出口。针对“本研贯通”培养的学生，研究提升创新能力的人才培养目标、培养标准、培养大纲、毕业要求等试点方案。开展了“本研贯通”培养的前期工作，系统地梳理了本科课程和研究生课程的知识点，知识点梳理细化到四级。通过知识点梳理对比本科课程和研究生课程之间的承继关系，为“本研贯通”培养课程体系建设提供了良好的基础。同时开放了本科生、研究生课程互选通道。

2.构建学生培养全过程创教育体系。为提高大学生创新素质，需要探索大学培养全过程的创新教育体系。在培养模式优化的基础上，建立培养全过程创新教育体系。在创新性人才培养方面进行了积极的推进，人才培养体系中重视学生创新能力的培养，培养大纲中设置了创新学分。根据学生知识结构特点和成才需求，以学院大学生交通科技创新基地为依托，构建“基础―训练―交流―竞技”四级大学生创新平台，着重加强创新教育。通过“同路人”讲坛等系列讲座、软件培训等，全面营造创新氛围，奠定创新基础;依托“国创”、“上创”、“SITP”等创新训练项目，在实践中训练提升;加强师生交流、硕本学术交流、学生国际交流，拓展大学生创新思维;组织“同路人”交通科技大赛，发起“全国大学生交通科技大赛”，使学生在各级竞赛中综合拔高创新能力，展现学术才能。在既有课程体系中研究提升创新创业能力的途径。重点培养学生研究思维和研究方法，并结合大量的科研练习，专门训练和培养学生的创造个性，为学生创新创业提供理论基础。探索开设创新理论和技法、专门的科研课程等选修课程的可行性和开设方法，世界上已有三百多种创新技法，其中主要有创新意识培养法、综合集中技法、扩散发现技法等。大学生通过创新技法的训练，可以提高创新思维速度，拓宽创新思维广度，扩大创新思维深度。美国麻省理工学院早在1948年就开设了“创新力开发”课程。日本自上世纪50年代中期，各县就都创办了“星期天发明学校”，1974年又创办了“少男少女发明俱乐部”，开展创新思维的训练，学生经过学习培训以后，发明创新的效率提高10倍[2]。这些经验对于我国实施创新教育有很大的借鉴作用。

3.强化产学研结合的实习实践能力培养。同济大学交通运输工程学院下设交通工程、交通运输、物流工程三个专业，均为卓越工程师建设专业，对应于卓越工程师培养要求，已建立了完整的人才培养体系，强化了本科实习实践培养环节。在原有的认识实习、专业实习基础上，在本科第七学期设置了6周的企业专业实习，学生直接在企业开展实习，企业配设专门的指导教师。专业实习结束后学生提交实习报告、工作日记、实习单位指导教师评阅意见表（该表密封，学生无法看到）等成果，并进行实习成果汇报和答辩，答辩过程中邀请企业指导教师参加。该环节对培养学生应用知识解决实际需求能力具有重要的促进作用。2013年起实施综合毕业设计改革，毕业设计（论文）环节增加了设计类内容。毕业设计类题目包括校内指导教师给出的真题、校外企业指导教师给出的真题，两类题目均同时设置校内和校外两位指导教师。通过综合毕业设计改革，学生知识综合应用能力有效提高。对应于卓越工程师培养要求，申请设置了上海城建集团、上海铁路局、天津市政院、中铁五勘院等4个校企联合的国家工程教育中心，作为本科生和专业学位研究生实习实践基地。上海城建集团构建了组织架构和建设方案，承担本科生企业专业实习、开设联合课程、开展联合毕业设计，并共同组织了城建杯交科竞赛;上海铁路局承担本科生企业专业实习、开展联合毕业设计;天津市政院构建了组织架构，承担本科生企业专业实习、联合课程、联合教材、联合毕业设计等工作;中铁五勘院承担本科生企业专业实习。2014年进行了交通工程专业国家认证，进一步梳理了交通工程专业培养目标、课程体系、毕业要求等内容，并进行了学生和教师对培养大纲和培养水平的问卷调查，形成了完整的交通工程专业培养标准。从已有研究基础可以发现，交通运输类学生培养对接卓越工程师培养要求，着重强化了学生实习实践能力的培养，校企合作中也更注重实习实践能力训练。

4.研究制定“创新特区”建设机制及制度文件。（1）“创新特区”建设机制。“创新特区”是创新空间联盟，用于支持在校本科生和研究生在“特区”内创新。为保证特区顺利运行，研究制定“创新特区”建设机制，包括大学生创新活动交流机制、大学生创新导师队伍建设机制、大学生创新新闻宣传办法等。（2）产学研协同机制。为提升学生工程实践能力，交通运输工程学院现已设置了若干校企联合的工程实践中心，重点在于实践能力的培养。为提高学生科研能力，继续探索产学研协同的机制，包括：构建产学研协同培养人才运行机制;建立学校、企业、社会融合的人才流动机制;大学生在读期间参与多样性的社会实践和勤工助学的办法;大学生参与企业进行产品与技术研发的办法等。（3）创新型教师队伍建设机制。创新性教师队伍是培养拔尖创新人才的师资保障、创新型教师队伍建设机制包括：基于产学研协同的专兼结合教师队伍建设机制;教师队伍国际化培训办法;促进教师队伍创新能力整体提升的教师团队建设办法;青年教师个人的创新教学能力培训措施;创新型教师队伍制度环境建设办法等。（4）创新教学制度体系研究。为鼓励教学团队静心教书、潜心育人，并为学生开展创新创业活动提供保障，开展提升创新创业能力的教学制度体系研究，包括：鼓励创新创业的学生学制及学籍管理机制;探索和建立导师制[4];建立科学的教师激励和考核制度;学生科研项目的指导指南和经费支持办法等。

5.探索建立学生创新性评价体系。基于目前的学生评价体系，通过量化创新素质指标，探索建立学生创新性综合评价方法和评价体系。评价体系由课程评价、创新效果评价和实践活动评价等构成。课程评价的重点在于将过程评价和结果评价相结合。创新效果评价主要包括对学生科研成果的评价和创作作品的评价。实践活动评价以学术价值和社会价值及学生在活动中的素质提升为标准。对学生的评价，不仅考查其知识与技能的获得情况，还包括对其情感、态度、价值观等方面发展情况的评价。

四、结语

面向国家对拔尖创新人才的需求，创新能力的培养已经成为高校人才培养的要点。我们通过“交通运输类”学生培养的实践，有效提升了同济大学交通运输类学生科技创新能力，推动了交通运输工程产学研融合，提高了学生对知识的理解和应用能力，实践能力大幅提高。今后将继续推进交通运输类“本研贯通”的拔尖创新人才培养模式改革试点，形成一个更为完善的人才培养体系。

参考文献：

[1]廖志豪.基于素质模型的高校创新性科技人才培养研究[D].上海：华东师范大学博士学位论文，2012.

[2]史玉环.高等学校创新人才培养与路径选择[D].济南：山东师范大学硕士学位论文，2008.

[3]周英.地方本科院校创新型人才培养研究[M].北京：煤炭工业出版社，2009.

[4]周光礼，黄荣霞.教学改革如何制度化――“以学生为中心”的教育改革与创新人才培养特区在中国的兴起[J].高等工程教育研究，2013，（5）.

了实现我国创新性科技人才的培养目标，本文首先归纳了创新型人才应具备的素质，之后总结创新教育的要点;基于此阐述了同济大学交通运输类学生创新能力培养途径，通过设置“基础―训练―交流―竞技”四级大学生创新平台，培养学生创新能力;通过设置全过程的校企实习、综合毕业设计等环节，培养学生的实践创新能力。最后提出培养拔尖创新人才的人才培养模式改革方法。文章对于构建人才创新能力培养体系具有一定的借鉴意义。

科研思维能力的培养篇2

0.引言

编译原理与设计课程是计算机科学与技术专业的核心课程，具有较强的抽象性、理论性和逻辑性，学生学习和理解该课程相对困难。同时，该课程与其他课程，如离散数学、数据结构、算法分析、操作系统、体系结构等课程具有交叉性，因此学生不仅要有扎实的专业基础，还要有很好的创新意识。部分学者在编译原理的教学教改方面已经开展了卓有成效的工作。张晶等人研究了编译原理实践课程“多层次-多目标-多效果”的教学方法；钱忠胜等人提出从典型案例设计、实验实践教学模式、与其他课程知识相融合、与各类应用相结合、复合型考核方式等方面人手展开教学改革研究；徐晶探索了研究型教学在编译原理课程教学实践中的应用，并提出了“验证、应用、创新”三步掌握编译技术的课程设计方案；柴艳妹等人从激发学生兴趣、培养学生专业素质和提高学生动手能力三个方面入手，提出了一系列教学改革的具体步骤和方法；王挺等人提出编译原理课程能够培养学生的计算思维，提升学生的系统能力，使学生在系统的级别上重新认识算法和程序。

笔者面向编译原理与设计课程，以互动式、启发式、案例式教学和实践平台为依托，研究基于创新的“互动式+启发式+案例式”教学方法，基于激励机制的“分层+分系列+分专题”的创新实践活动，构建面向编译原理与设计课程的学生创新性思维阶梯式教学模式，培养从事计算机研究和应用的创新型人才。同时，研究通过此培养模式的实施，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，从而使学生的研究能力、实践能力与创新能力得到锻炼和提高的方法。

1.学生创新性思维阶梯式培养模式

科学合理地配置学生的知识结构是构建学生培养模式的第一步。学生创新性思维培养模式是一个反复循环、不断提升的动态发展过程。构建面向编译原理与设计课程的学生创新性思维阶梯式培养模式需根据社会发展对人才的客观需求，结合学校的培养目标和培养方案，选择合适的培养途径加以实施，并针对人才培养模式实施后社会对培养结果的评价做适时地调整。

1.1知识结构的构建

面向编译原理与设计课程的学生创新性思维阶梯式培养的课程主要包括3个方面：数理基础（离散数学、数值分析）、算法基础（数据结构、算法分析）和核心课程（操作系统、体系结构、编译原理与设计），如图1所示。

在课程设置及教学内容安排上要坚持以下两点：一是厚基础、强能力、重创新，努力做到把编译原理与设计课程与前沿知识以及多学科间知识交叉与渗透融入到教学内容中来；二是坚持知识、能力、素质的辩证统一，培养学生的创新性思维。阶梯式培养课程的分类见表1。

1.2学生创新性思维的阶梯式培养模式

学生创新性思维培养模式以课程内容学习、分析评价、创新实践方式3种形式进行阶梯式培养，每个阶段进行学生的反馈，发现学生的创新性思维，激励学生进行创新性活动。教学环节采用互动式、启发式、案例式的教学方式，并通过课堂讨论、学生演讲、课外作业、各类实验、学生科技活动、科研课题等丰富的教学活动提高学生的创新能力。学生创新性思维的阶梯式培养模式，如图2所示。

1.3学生创新性思维阶梯式培养层次

面向编译原理与设计课程的学生创新性思维阶梯式培养包括3个层次，自底向上依次是基础形成层、思维构建层和创新体现层，如图3所示。

基础形成层主要进行数理基础课程的学习，培养方式采用课堂讲解、学生讨论课外作业、课程实验、学生科技活动等形式。

思维构建层主要培养学生的计算机思维和编程素质，启发学生的创新性思维。在这一层次中主要进行数据结构、算法分析课程的学习，培养方式采用课堂讲解、学生讨论课外作业、课程实验、学生科技活动、科研课题。

创新体现层重点培养和强化学生的创新性思维，进行编译原理与设计创新思维的培养，其方式更多元化，包括课堂讲解、学生讨论、课外作业、学生演讲、课程实验、学生科技活动、科研课题等。

2.基于创新的“互动式+启发式+案例式”教学方法

2.1多元化教学形式

编译原理与设计课程采用多元化的教学形式：PPT讲解、课堂讨论、学生演讲、学术报告、课程内容的视频分析、学生的科技活动、各类实验、科研课题等，激发学生的学习兴趣，提高学生的知识水平，增强学生的创新思维和能力。多元化的教学形式如图4所示。

多元化教学形式体现在：丰富的课堂教学手段、教学与研究相结合、学生参与教师的课题研究并参加课外科技活动。

2.2“互动式+启发式+案例式”教学方法

编译原理与设计课程采用师生互动式、启发式课堂教学，将创新性思维训练融于“互动式+启发式+案例”教学方式中，激发学生的创新潜能，为进一步科学研究打下坚实的理论基础和实践能力，激发学生的学习兴趣，使学生形成一种以创新精神吸收知识、应用知识的习惯。在课外作业、各类实验、科技活动和科研课题方面，研讨课内开展“启发式、互动式、案例式”的教学实践，鼓励学生开展创新性思维活动。

3.3培养学生问题意识，提高学生创新能力

培养学生的问题意识和学生创新能力的最主要体现就是问题解决能力。培养学生问题解决能力的主要途径就是各类实验、科技活动和科研课题。因此，教师应不断鼓励学生深入专业领域和社会生活中发现问题、分析问题和解决问题，鼓励学生共同参与课题研究，并从不同角度激发学生，有效培养学生思维的创新性。

3.基于激励机制的“分层+分系列+分专题”的创新实践活动

设计“分层、分系列、分专题”的、具有一定创造性的实践活动是培养学生创新性思维的特色之一。教师应依据课程的内容，采用由浅入深、循序渐进的方式设计实践活动，建立创新活动与研究方向的有机结合，增强教学与研究相辅相成的关联，有效组织和管理学生的学习活动，评价学生的创新活动。

创新实践活动培养学生科学研究的思维方法、科学研究能力和创新精神，分为课程实验、科技活动、课题研究3个层次。在课程实验中分为基础实验、综合性设计实验、应用提高实验3个系列，并在每个系列实验中设定多个专题，解决特定的问题。采用答疑式指导、项目式指导和课题式指导“三级指导”方式。

1）科学设置课程实验。

实验课对检验和巩固学生在课堂中学到的理论知识、启发学生的创新思维、提高实践能力具有重大意义，因此必须有针对性地加强课程实验，并根据培养目标和课程实验建立3层课程设计模式：基础实验、综合性设计实验、应用提高实验。

2）组织科技活动。

有计划地组织学生进行学术科技活动，鼓励学生利用课余时间开展科学研究并参加校内外不同层次的竞赛。科技活动主要包括ACM程序设计竞赛、机器人大赛、各类程序设计大赛等。

3）课题研究。

分专题进行有针对性的课题研究，包括文献查阅、科研选题、实验设计、实验操作、数据整理、结果分析、撰写论文、报告与答辩环节，训练学生的科学研究思想和方法，实施实践活动的个性化教育。

科研思维能力的培养篇3

关键词：计算思维；计算机；人才培养

TP3-4

随着计算机技术的不断发展，将计算思维和应用能力融合起来进行人才培养，是对计算机教学的一项挑战，同时也为计算机教育打开了一扇新的大门，以计算思维培养为基础，将应用能力作为培养目标的人才培养方案，切实能够提升学生的计算思维和应用能力。

一、IT人才培养当中的计算思维

算思维就是学会应用计算机科学概念来解决相应的问题，这种思维是概念化的，也是从根本上改变人的思维模式，而不是掌握一项刻板技能，是工程思维和数学思维相互融合的结果，包括一系列的计算机科学方面的思维方法，比如递归、抽象、分解、保护、容错、恢复等等，并且通过启发式的推理方法来找寻问题的答案，并且在不确定的情况下进行学习和规划。而随着当前计算机科学的不断发展，计算思维在当前的计算机科学技术研究当中也是越来越得到重视，而将其融入到生活、工作当中时就能够成为有效的解决工具，计算思维也成为现代社会发展当中的最基本思维模式，并且指出建立在计算思维基础上的教学体系是当前计算机教育的主要改革方向，将计算思维推广在整个IT人才培养当中，在计算机学科每个知识点上不断加深对计算思维的教育和领悟。

二、在应用型人才培养当中计算思维的应用

（一）围绕计算思维开展课程改革

将计算思维融入到计算机课程教学当中，对计算机基础课程的专业课程进行改革，包括计算机基础、数据结构、程序设计、编译原理、操作系统等这些教学内容进行改革，将计算思维融入到应用型人才培养当中，建立提相应的计算机教学体系。将传统知识转换成计算思维模式进行讲授，让学生能够对计算机抽象知识产生一个具体的印象，增强学生在问题解决方面的能力。在课堂讲授过程中，教师应该从现实生活当中的实际问题出发来让学生能够直接参与到问题分析和解决当中，在教学时采用对于教学有利的程序设计语言，对一些典型案例进行讲授，并且将可能的解决方案多向学生进行讲授，让学生能够多掌握一些问题解决方案，对于培养学生的发散思维，启发学生对新问题进行多角度答案思考具有重要价值。在教学过程中，教师应该经常鼓励学生自己进行一些问题解决程序的编写，让学生能够在自己进行程序编写过程中应用计算思维进行思考。以程序设计课程为例，教师在教学内容上应该从设计语言的学习和应用，转向让学生掌握程序设计的思想和方法，培养学生的程序设计思想，能够在遇到问题时从计算思维的角度去进行思考和分析问题，找寻多种问题解决的方案，对问题解决方案进行选择，从而选出最佳的解决方案来，然后对相应的问题解决程序方法进行训练，从而能够不断调动学生的学习兴趣和学习的主动性，能够让学生在这一过程中逐渐养成自主学习的好习惯。

（二）加强实践能力的培养

教师不仅应该加强对教学体系的构建，而且还要加强对实践教学体系的构建，对具体的实验课程进行制定，将社会实践内容和人才培养结合起来，这样既能够有效培养学生的计算思维又能够强化学生的应用能力，从而达到将计算思维和应用能力融合起来的目的。教师应该在程序设计、软件开发等课程当中增加上机实验的比重，对试验内容的综合性以及内容的趣味性来进行增强，从而能够充分吸引学生的注意力，让学生能够真心投入到学习当中。在实践能力培养当中，需要对实验课程进行合理设置，让学生在进行实验过程中能够不断尝试用多种方法来进行问题解决，在实验当中掌握计算机的应用技术。在进行上机操作过程中，教师可以通过个人作业以及集体作业结合的方式来进行，个人作业的过程是学生自己进行独立思考，将已经学到的知识进行内化的过程，在上机实践时能够将理论知识转化成计算思维来进行运用，提升学生自己在问题分析和解决上的能力。而小组进行集体上机作业，则是可以将几名学生组成一个小组来共同完成一项任务，具体任务的布置教师可以结合课程的内容和学生自己的兴趣来进行选择，比如一个网站的程序编制或是网页的制作等等，让小组当中的成员都能够参与到程序开发当中，从而能够在小组合作过程中体会到团队合作精神，对于培养学生的团队协作能力具有重要价值。

（三）培养学生的创新能力

创新意识培养的是一个长期的过程。而且创新能力仅仅依靠课堂教学是很难培养的，必需要在课外开展丰富多彩的科技与竞赛活动。一个有效的做法是成立信息技术协会，让学生自行组成相应的兴趣小组，学生根据自己的兴趣加入小组当中，教师也可以根据自己的兴趣加入到某个小组当中，然后小组之间进行竞赛，这样小组当中的师生能够共同完成某项任务，并且深入研究某项课题，这种方式对于培养学生创新意识和创新能力具有重要价值，通过这样的科研兴趣小组，能够让学生遵循自己的兴趣来从事科研，从而有意识培养自身的计算思维和应用能力。

（四）建立多维化的教学评价机制

计算思维是一种思维方式，不是一个具体的技能或事物。因此在教学过程中，学生是计算思维能力培养的思维主体，具有主观能动性，可呈现出计算思维的多样性。因而教师在计算思维上应该保持宽容，对学生进行适当的引导，在对学生学习成绩进行评价时也应该从多个维度上进行评价，这样才能够更加客观科学，也能够激励学生不断增强自己在计算思维方面的运用。

三、结语

随着信息产业的不断发展，信息技术应用的普及，各行业对于计算机人才的需求也是越来越多，这种大量的需求使得计算机教育模式也在发生转变，计算思维也是这时提出的一种人才培养模式，与过去提出的应用能力培养结合起来所培养出的综合型人才，是符合当前社会需求的人才培养模式。

参考文献：

[1]陈淑鑫，刘相娟，刘明等.计算思维引导通识型创新人才教学研究[J].高师理科学刊，2016，36（5）：85-88.

[2]阎岳.计算机应用型人才的计算思维培养研究[J].电脑知识与技术：学术交流，2016，（1）：162-163.

[3]孙霞.基于计算思维培养的高职计算机基础课程教学模式探讨[J].黑龙江科技信息，2015，（12）：141-.

[4]张连福.地方高校计算机应用型人才计算思维能力培养研究[J].电脑知识与技术，2014，（11X）：7693-7694.

科研思维能力的培养篇4

关键词：研究性教学；创新思维；大学教学

中图分类号：G649.21 ； ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ； ；文章编号：1007-0079（2014）17-0012-02

“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，一个没有创新能力的民族难以屹立于世界之林。”高等教育对人才的培养不仅仅是培养学生知识体系的构建，更重要的是培养学生的综合能力和综合素质，高等教育是催生高级人才、创新人才的摇蓝。怎样才能提高大学生的创新思维和创新能力？这一直是高等教育长期以来思考的重要问题。从人才培养的路径来看，任何培养模式都围绕着学生掌握和应用最新科学知识、获得先进科学技术而展开，终极目标就是实现创新和突破。当前，许多教育工作者极注重大学生创新能力的培养，并采取了各种合理的、卓有成效的措施来培养其创新思维。本文仅从创新思维培养的一个方面――研究性教学入手探索两者之间的密切关系及对大学教育教学的推动作用。

一、创新思维的定义和特征

创新思维，从本质上来讲，就是人脑的一种综合性思维，是人的思维素质、思维心理、思维形式、思维环境和思维效果的系统综合反映。一般认为，创造力的产生离不开创新思维，创新思维是实现创造、达成目标的主干要素。与常规思维相比，创新思维具有以下基本特征：

1.创新性

创新性是创新思维的典型特征，只有具有创新性才能谈创新思维，如果思维不具备创新性，那么这种思维明显就缺乏创新思维的典型特征。创新性主要包括两层含义：第一，独创性。表明创新性思维是区别于他人而存在的，完全没有已知规律和已有方法可供遵循；第二，新颖性。不论是过程方法还是实践结果，创新性思维都不宜与他人的研究成果雷同。创新思维是人脑充分发挥主观能动性进行主观创造的过程，这种明显不同于以往的改造和制作对创新性提出了相当高的标准和要求，也就是说，创新思维得出的成果必须是原创的、前所未有的、从来没有被人类认识和认知的。

2.发散性

创新思维在自身形成的历程中需要有效地把思维客体的相关要素进行合理的联系和对接。这样，发散性的思维既可以通过对一个问题的分析、解释和理解，进而辐射带动类似问题的理解并能够给出合理的解决办法，并从这些问题中找到具有的共同特性，得出物质或客观世界的本质规律和发展趋势；也可以将一个简单的问题进行深入剖析，层层剥离，步步深入，设定各种条件并提出新的假想，分析可能出现的新问题，并在现有基础上去思考这些问题、分析这些问题，并恰当合理地解决这些问题。因此，创新思维具有发射性的这一特点，将会有效地促进某个问题灵活多样的思考，能够引导人利用自身已有的知识构架从不同的角度来思考、研究同一个问题，最终将其融会贯通，进而达到思维方式的突破式进展。例如举世关注的环境问题就可以从生物学、化学、数学、物理学、医学、工程学等多种不同视角来研究，最终达到的战略目标殊途同归――生态环境可持续发展。

二、研究性教学的内涵和特征

研究性教学是一种非传统的学习方式，在大学教学中常常被使用。它是指学生在教师有意识的引导下，利用现有知识体系主动获取知识，并且能够应用这些知识来解决某些实际问题的一种学习活动。研究性教学旨在改变学生被动接受知识的教学模式，转为主动探求知识，这种教学方式重视并能够解决某一假设问题或实际问题。与传统的学科本位的教学方式相比，以探究为本位的研究性教学，需要以每一个人的现实生活和已有知识构架为基础，通过持续的训练培养具有较为完整的人格、善于实践和创新、积极主动学习、敢于发挥主观能动性进行思维性创造的人。研究性教学具有以下基本特征：

1.问题性

科学研究的由来在于科学问题，任何科学问题只有悬而未决，才能激起科学研究的动力，并最终解决这一问题。问题性之所以能够成为研究性教学的具有代表性的典型特征，就在于问题是研究性教学的起点。在实际中会遇到很多问题，然而选出一个合适的问题将之作为一个研究问题进行深入的探索和分析，这是具有相当难度的，也是相当关键的一个问题。只有选择了合适的问题，研究才会有意义、有前景。从目前高等教育经常采用的各类教学方法来看，问题教学法往往成为首选。

2.开放性

研究性教学在教学过程中收敛性不会被过多提及，反而开放性会成为研究性教学的必然要求，这是因为研究性教学是以过程为导向而不是以结果为导向的教学方式。在教学过程中，为了达成某一结果，可能会采用许多方法和手段。由于所提出的科学问题的性质、学生知识结构的不同、教师引导方式的差异、个人综合素养的不同等诸多因素的影响，研究性教学的过程和结果必然呈现多样性，所以研究性教学必须“因材施教”，适用于小班教学、精英培养。

3.互动性

研究性教学必须有一个好的引导者和一个好的接受者。研究性教学目标明确，以解决问题为宗旨。当学生面临的是复杂的综合性、应用性或创新性的问题时往往会很迷茫，这时教师正确的引导是相当重要的，不仅在学生学习阶段有益，而且也培养了学生今后解决问题的思维模式。另外，为了解决某一问题，可能需要团队合理高效地分工协作才能获得结论，那么既要在合作中表现出独立思考的能力，又要善于与团队成员相互帮助、相互启发，在彼此的辩论和认同中获得突破性的知识成果。

三、创新思维和研究性教学的关联

研究性教学与创新思维渊源深厚。研究性教学是创新思维的工具，为创新思维的形成和培养夯实了基础；反过来创新思维的培养又将大大促进研究性教学的发展进程。创新思维和研究性教学具有作用和反作用的关系。

第一，研究性教学对创新思维的作用。人们常说，科学技术是第一生产力，事实上生产力就是一种创新，一种突破。那么，知识形态的生产力怎样才能转化成为现时形态的生产力呢？实现的办法就是：通过教育的方式将科学知识传递和灌输给劳动者。从研究性教学规律来看，恰当的教学方式促进了人类自身思维的发展，以思维的发展推动了创新；从研究性教学模式来看，不论问题模式、发现模式还是引导模式，本质上都是以探索来实现创新；从研究性教学方法来看，无论是观察、实验、问题讨论，还是理论推断等都是通过认识未知事物进而达到创新这一目标。研究性教学作为素质教育中的重要组成部分，对学生综合素质提高具有强大的推动作用。可以这样说，研究性教学从本质上提升了人的思维能力、创新能力以及解决具体问题的能力。

第二，创新思维对研究性教学的作用。创新的关键在人才，人才的成长靠教育。对于任何民族和国家来说，教育的重要性不言而喻，担任着特殊的历史使命。在各种教学模式中，研究性教学熠熠生辉，那么创新思维的培养对研究性教学会产生什么样的影响呢？从研究性教学的培养目标分析，创新思维的培养是其重中之重。因此，首先应当设定合理的教学目标，构建完整的课程教学体系，并在教学过程中通过各种教学研究活动不断优化课程结构。创新思维的培养是需要根基和土壤的，这就是课程的基本概念、基本原理，只有在对基本概念和基本原理理解和接受后，学生才有可能利用已有的学科知识体系和构架，充分观察、分析、比较、类比、归纳、综合、抽象、概括等要素来提出问题、分析问题和解决问题，并在这一过程中实现创新思维的培养。创新思维需假设、论证、分析、整合，这一探索过程恰恰与研究性教学本身就是一种探索性活动的本质不谋而合。研究性教学中的创新思维常常会推动教学自身的发展。

综上，研究性教学与创新思维的培养是相辅相成、互相促进的，二者对教育教学发展的影响是不容忽视的，因此在研究研究性教学和创新思维时可以合二为一，促进两者有机结合，推动两者的共同发展，将之应用于大学教育教学，有效促进学生创新意识、创新思维的发展和完善。

四、创新思维和研究性教学对大学教育教学的推动

创新思维能力是个人综合素质的重要体现。从对创新思维的分析来看，想要培养学生的创新精神和实践能力，传统的以知识接受为主的教学方式必须有效改变；从对研究性教学的分析来看，它是培养学生创新思维能力的一种卓有成效的教学模式。因为学生自身认识结构、认知能力和思维方式不同，在问题探索的过程中又逐步形成了新的认知结构，叠加新的认识和感受。所以从研究性教学为主导教学模式进行教学会出现100个学生解决同一问题很可能产生100种方法的现象，避免了一个问题只有一个标准答案的情况，这对激励学生的创新精神、培养学生的创新思维无疑是值得肯定的。当然，这也意味着群策群力，每种方案都具有独特的视角，同一问题可能会有多种方案可供优化组合，从综合解决问题的角度来看再好不过了。在培养创新型或者是应用型人才的大学里，创新思维培养的重要性被越来越多的人认识，研究性教学对创新思维的培养所做的贡献及成果被更多的教育工作者认可，并成为大学教育的重要教学模式。

然而，由于研究性教学与学生的创新思维培养自发的、有机的结合，这对研究性学习的开展提出了更高的要求。在真正付诸于大学教学活动时还有几个主要问题需要引起注意并予以解决：第一，教师在研究性教学中的引导性不够，自身素质需要提高，教学风格需要灵活转换。第二，学生获取资料方式单一，获取资料内容杂乱，需要及早通过信息类课程培养信息素养。第三，过分追求形式，造成基础性和创新性的链条断裂，需要强化课程基础内容，在必要的学科背景和基础知识体系下开展创新与探索。

参考文献：

[1]赵洪.研究性教学与大学教学方法改革[J].高等教育研究，

2006，（2）：71-75.

[2]王仁法.创新思维教育在高校的全方位渗透[J].高教探索，2006，

（5）：72-75.

[3]王岚，刘赞英，张艳红，等.构建以研究为本的本科研究性教学模式[J].江苏高教，2007，（4）：72-74.

[4]刘伟忠.研究性教学中的难点与实施重点[J].中国高等教育，2006，（24）：36-37，42.

[5]魏淑慧.研究式教学与学生创新思维能力的培养[J].山东师范大学学报（人文社会科学版），2008，（5）：68-72.

[6]屈波，程哲，马忠.基于自主性学习和研究性教学的本科教学模式的研究与实践[J].中国高教研究，2011，（4）：85-87.

[7]林健.卓越工程师创新能力的培养[J].高等工程教育研究，

2012，（5）：1-17.

[8]谢爱理.在结构化学教学中培育创新思维模式[J].上饶师范学院学报（自然科学版），2005，（6）：47-50，85.

[9]颜隆忠.关于大学生创新思维素质培养的几点思考[J].教育探索，2004，（6）：12-14.

[10]杨宏郝.论创新思维的特征与大学生创新思维的培养[J].广西民族学院学报（哲学社会科学版），2004，（S2）：230-233.

科研思维能力的培养篇5

现代髙等医学教育强调的不仅是专业知识的传授,更是素质能力的培养。走在学科前列的研究型大学历来十分重视本科生科研创新能力的培养，而我国高等医学院校的本科教育还绝大部分局限于理论知识和临床技能的学习，因袭着传统的以传输为主的知识继承型教学模式，而忽略了对学生创新思维的培养和科研能力的启发。在科技跌宕出新、竞争不断加剧的今天，这种教学培养模式将不再适应社会对人才素质的要求甚至带来一些弊端，如毕业后即从事临床工作的医学生，往往对学术研究工作缺乏兴趣，而更大的弊端是使医学专业人才在整个本科阶段就形成了固化思维，在日新月异发展的医学行业中不利于其今后的职业发展和自我提升w。尤其对于医学检验专业而言，由于我国长期以来的五年制医学检验本科教育本身培养目标模糊不清，既不等同与国外“4+4”学制的检验医师培养，又略高于普通的检验技师层次，恰逢国内高校医学检验专业本科学制“五改四”之际，检验医师到底何去何从，如何使培养的学生在未来的工作学习生涯中更具竞争力，寻找到合适的人生发展方向，是当下不得不关注的问题。作为目前国内唯一开展五年制医学检验本科教育的培养单位，不仅要为学生掌握临床医学知识和医学检验技能做好准备，还应重视培养学生发现问题、分析问题并解决问题的能力。在以检验医师为培养目标的教学体系中，检验专业的医学毕业生不仅要能为临床提供充分可靠的检验结果，还要更多地参与到临床的诊断和治疗中，能够结合临床开展学术交流，能够利用循证医学提高医学水平和促进学科发展,成为多方面综合发展的创新型人才。因此，在医学检验本科理论及实验教学中引入一定程度的科研思路和创新能力培训，通过参与科研工作、鼓励创新实验、扶持本科生科研课题等方式调动本科生对科研创新活动的积极性，开阔视野，对培养具备综合素质的医学检验人才具有重要意义。第三军医大学医学检验系作为培养全军检验人才队伍的摇篮，经过二十多年的发展并不断开拓创新，笔者以近年来的教学实践为基础，对医学检验专业本科生科研创新能力和创新素质的培养提出具体方案。

1.增设理论研讨课

医学检验是一门涉及临床医学、基础医学、生物化学和实验技术等多学科和多技能的交叉应用学科。由于学科领域中新的检测技术和检测理论层出不穷的产生并发展，而目前使用教材更新的相对落后，使得课堂教学内容缺乏与时俱进。因此在加强教材建设的同时，更应强调发挥教师在理论教学中的引导作用。在课堂教学内容的设计上，可在个别章节中加入相关的学科前沿和研究热点的知识讲座，引导和启发学生主动发掘和探索学科前沿知识，开阔视野，培养科学探究的精神。这种前瞻性的理论教学或特色讲座可以通过研讨课的形式进行。引导学生从某一学术主题出发，或将学生在课前课下收集的理论知识、科研及临床问题与同学和教师一起分享讨论，不仅能锻炼学生的文案组织、语言交流、PPT制作以及团队合作能力，还能提高学生的学习的积极性，激发创新，接触大量的前沿知识和学术思想，初步实现科研思维的启发。理论研讨课的教学形式方面，应当从课堂教学的主体-学生出发，重视学习的过程，开展大量的以学生为主体的互动式教学，通过问题式、谈论式、探索式、观摩式等多种教学方法，使学生更多的参与到教与学中。在课堂讨论过程中，教师要实现角色的转换，即从主动发出者和知识的灌输者转变为信息加工和知识传递的引导者。教员不仅要善于引导学生思考分析问题，更要激发学生的活跃思维，整个教学过程要进一步加强以学生为主导，进行热烈、广泛、不拘一格的讨论式教学。理论研讨课的考核亦可通过专题报告的方式，由学生主导进行。

2.开展创新实验教学

实验课程是医学检验专业教学中不可或缺的重要组成部分，其不仅是对理论知识的印证，而且对于学生动手能力的培养、专业知识的强化、科学素养和创新能力的提高都有十分重要的作用，具有很强的实践性和探索性，是培养学生科研能力的重要途径。医学检验专业本科的实验教学应该由传统的验证性实验向综合性创新性实验转变。

加强综合研究性实验，强调各学科间知识和技能的综合运用。为培养髙素质创新型医学检验人才，将传统的医学检验实验课程从技术性的操作学习实验向综合性的应用能力培养转变。在掌握基本理论知识和常规实验技能的基础上，培养学生能够综合应用各项知识技能，对实验结果做出综合性分析。综合性实验的开展有利于加强实验教学与临床实践工作的结合，培养学生对临床案例提出自己的诊断学思路，对各项试验结果做出正确的判断，并能综合应用各项检验方案为临床提供有价值的诊断结果。

增加学生自行设计的创新性实验。根据教学大纲的要求，从某一研究目标或某一临床病例出发，以实验小组为单位通过文献査阅自主设计实验内容，由学生自主负责实验的全过程(包括实验器材的准备和实验善后）以及实验讨论，培养学生的实验设计和创新思维能力。从发现问题，提出问题，到形成方案，培养学生独立思考和积极探索的能力，在实验前充分理解研究思路和实验方案，通过一系列环环相扣的实验操作，培养学生的科研素质和独立进行科研工作的能力。

在教学过程中，以实践技能培养、科研思维创新、独立操作能力为重要核心，适当增加实验课程的课时比重，将理论贯穿于实践才有利于更好的反馈和掌握。创新思维是科研发展的重要动力，而动手能力是科研能力培养的基础环节。细胞培养、分子生物学和动物实验等实验技术是从事生命医学研究必须要掌握的技能，此外也要注意无菌操作意识，污染防范意识等的灌输，和严谨操作习惯的培养。

3.完善本科生导师制度

本科生导师制度正逐渐成为各高校高素质人才培养的重要模式之一。由于招生规模的缩小，本校五年制医学检验专业本科学生的人数较少，而本专业教师士以上学历达95%以上，这恰好可以满足导师少带、精带学生的要求。通过师生互选，学生可以从大学二年级起，在导师的带教下培养科研能力、提高学术水平，通过参与导师的课题研究，启发学生的科研意识和创新思维。学生在导师的指导下学习如何立题、文献査阅、实验设计、实验结果的分析处理和科研成果的总结。在全面了解和学习科学研究的整个过程中，学生可以有更多的机会地接触学科前沿、参与研究工作，可以学到书本上没有的知识，获得常规教学中所忽略的灵感与启示。不仅能提高自身的实践技能，还能提高思维水平，同时也能体验到科研工作的艰辛与快乐，培养严谨的科学态度和解决科研问题的能力。

在本科生导师制度实施的过程中仍需注意以下几个方面：严格对导师资格的审査，规范导师的工作职责。导师的言行举止、工作态度和治学精神会对学生起到潜移默化的作用，因此不仅要求导师专业素质精，更要选择责任心强、学术道德高尚的教师优先担任导师；加大对导师工作的软硬件支持，如科研经费、实习基地、实验条件、实验设备等，以及相应的激励机制和评价体系，鼓励优秀教师挖掘本科人才；以培养学生科研兴趣，使学生了解科研思路、掌握初步的科研方法为目的，培养学生的生物信息学检索能力和基本的科研实验技能，但对学生主课业不应造成太大负担；学校或院系应针对本科生设立专项科研扶持项目，对学生在导师指导下的自主设计课题进行审査和选拔，并对优秀项目予以资助；对学生科研能力培养制定评价标准，如、专利申请或以答辩方式等评价指标，将科研培训结果计入学分。

4.坚持医学检验专业本科生毕业论文带教与答辩制度

医学检验专业本科生的毕业论文是对学生理论学习与实践结合能力的检验，是科研能力培养中的重要环节。作为毕业生科研思维和创新能力的一次综合性训练，完成毕业论文可以培养学生综合应用临床与各相关专业知识的能力和科研基本能力，毕业论文完成的好坏可以反映学生在未来工作中掌握和应用所学知识的能力，为今后开展科研工作和获得职业发展打下一定基础。在完成本科生毕业论文的过程中可借力于本科生导师制度的丰富资源，通过导师的带教保证毕业论文的质量。导师通过指导学生参阅文献资料，帮助确定论文题目，指导实验设计或数据收集，正确使用相关统计学知识，合理安排好综述和论著的写作进度，培养学生撰写论文的能力和基本科学素养。学生通过参与毕业论文撰写的全过程，从立题、査阅、综述、实验设计到实施、论文撰写、论文答辩等环节，受到一次完整的科研综合训练，对培养学生学习和应用知识的能力、创新能力、实践能力、逻辑思维能力、解决问题的能力、团队协作能力，以及挖掘学生科研潜能等方面都有积极作用。医学检验专业本科生的毕业论文工作一般从每年的实习期，即第五年开始。在为时一年的紧张临床实习中要兼顾完成毕业论文的撰写，怎样合理安排时间和精力并为自己的本科生涯交上一份满意的答卷，是需要师生共同努力解决的问题。本校本专业的这一制度已经坚持了近二十年，结合学生科研能力培养的要求，将其分成3个阶段来实施。即准备科研阶段、科研设计与实施阶段、科研论文撰写与答辩阶段。通过一对一的毕业论文带教模式，在文献调研和综述撰写后进行开题报告，在完成相关实验和数据搜集后进行统计学分析，最后完成相关的成果总结出版工作以及论文答辩。论文答辩前必须进行预答辩，根据指导教师对预答辩的意见进行修改后再组织正式答辩。正式答辩由检验系各教研室和医院检验科的高职人员组成答辩委员会，时间一般为10〜15min，由学生PPT介绍毕业论文后回答答辩委员的问题。答辩结果通过论文及现场评分得出，并最后评选出优秀论文。这一制度是对学生综合应用能力的考核，无论文献检索还是统计学应用，以及课题实施中对实验技能的掌握，包括答辩本身也是对学生文案组织和谈吐仪表的考核，能为其未来的工作奠定扎实的基础。

科研思维能力的培养篇6

关键词：工科；物理化学；教学改革；创新能力；人才培养；科学研究基本能力

培养学生具有坚实的基础理论，具有宽泛的专业知识，同时具有将基础理论应用于科研和生产实践的能力，是基础理论教学的应有之义。在教学中，要将培养学生的创新思维和创新能力作为根本的人才培养目标，要将科学发展史、基础理论研究中的科学思维方法以及基础理论与科学研究和生产实践相结合的应用贯彻于教与学的互动中。为此，我们在工科物理化学的教学中进行了多年的研究与实践，取得了很好的教学效果。

一、基础理论和实际应用并重的创新人才培养目标定位

随着科学技术的发展，对化学、化工人才的培养提出了新的要求。学生需要具有扎实的化学化工基础理论和交叉学科知识，并能够动手实践、实际应用，同时要有创新思维和创新能力。在高等教育中本科阶段的教学对学生的培养尤为重要，在本科阶段应着力培养创新意识和创新能力，为学生成长及创新人才培养打基础。

因此，在本科阶段的教学中提倡研究式教学、重视实验教学、让学生参与科学研究是培养创新能力的保证[1]。国外高等学校在2000年以前就努力打造本科阶段的创新人才培养模式和方法，本科生参与科研就是加州大学伯克利分校培养创新人才的一个有力措施[2]。同时在教学中将以教师为中心的教学模式转变为以学生为中心的教学模式，积极调动学生参与教学，大力激发学生的主观能动性[3]。这是国外高等学校在教学普遍采用的教学模式，这些模式对人才培养起到了很大的作用。近年来，在我国的高等学校教育教学改革中，对创新人才的培养模式研究也取得了很多的成绩[4-6]。

为了培养合格的化学、化工创新人才，我们在多年的物理化学基础理论教学中，除了教会学生基础知识，更注重引导学生学习科学家在基础理论研究及形成过程中的科学思维方法，学习科学家在科学研究过程中如何发现问题、分析问题，如何建立基本模型并不断优化与研究，最终形成化学理论。在教与学的过程中教会学生如何在学习基础理论的同时培养自己的创新思维、创新能力，将学到的基础理论与科学研究以及生产实践相结合，这也是当今在基础理论教学中不断探索、研究的课题。

在多年的教学中，我们采用模块化的教学内容整合、突出知识逻辑的总结、注重理论联系实际的应用，在强化基础理论的同时培养物理化学科学研究思维方法。例如：在热力学理论的教学过程中，注重热力学基础理论建立过程中科学家的逻辑思维方法的学习；在热力学各个物理量研究中，注重总结逻辑规律来研究物质的简单p-V-T过程、化学变化过程及相变化过程的能量守恒、过程方向性和限度等，从中学习科学家在研究中的研究过程、研究方法及逻辑思维，实现创新思维的培养。再例如：采用热力学和动力学相结合的方法，研究化工生产的可控化学。在化学热力学平衡理论中，应用等温方程实现对化学反应过程自发性判定，根据等压方程的数学模型对温度（T）进行优化，从理论上得到该温度条件下的化学反应的反应限度，即平衡转化率与生产实际比较分析；再根据化学动力学的思想引入时间（t）参数，进一步对T-t-c之间的动力学数学模型进行优化，最终得到最佳的反应温度，反应时间等参数。这些数学模型的建立和优化为化学、化工生产提供工艺参数，从而实现化工生产的可控指导。从中使学生不但学会了基础理论在化学、化工生产实践中的应用，同时在实践中实现了对学生创新能力的培养。

二、突出逻辑思维的形成是培养创新能力的基础

物理化学的基础理论在它的研究和建立以及完善的过程中，都反映出很强的逻辑思维。在化学反应过程的研究中，通过建立各物理量之间的数学模型反映其物理量之间的逻辑关系规律，同时采用物理学科的研究方法和手段来研究物质的性质、化学反应及变化过程中的物理量的测定和计算，从而总结出化学变化的规律、原理、定理、定律，为化学学科的科学研究和生产实践服务、为研究和发现新的化学反应和新物质奠定理论基础。在教学中，在引导学生学习和掌握基础理论的同时，还要教会学生学习基础理论形成和发展过程中蕴含的科学方法，更重要的是要教会学生学习科学家善于观察现象、发现问题和解决问题的能力，学习科学家在基础理论研究中的逻辑思维。

1．教学中突出科学研究方法的逻辑思维总结。物理化学理论和研究由于学科特点，逻辑规律较强。在基础物理化学教学中，将应用实例融入热力学研究方法、动力学研究方法、电化学研究方法、表面与界面研究方法的学习。在每个部分的学习中，教师要对科学研究方法作简单介绍，引导学生自主进行文献检索，并结合科研与生产实践的应用进行研讨式学习。通过文献检索和理论介绍，使学生初步了解了物理化学原理在各个领域的应用以及物理化学科学研究的方法。