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1、第 2 8卷第 4 期 2 0 1 0年 7月 中国林业教育 Fo r e s t r y Educ a t i o n i n Chi n a 本 科生创新 能力培 养的教 学模式设计 王震张 立秋孙德 智(d E 京林业大学环境科学与工程学 院，北京 1 0 0 0 8 3)摘要：培 养本科 生的知识创新 能力是 建设研 究型 大学的必 然趋势，这对本 科生 的教 学模 式改革提 出新 的挑战。通过对研究性教 学模式的理论构建和具体 实施进行初步探 索，提 出了以培 养学生的科研 个性 和科研 能力为教 学 目 标，以知识 掌握、知识深化、知识创造 为教 学过程的培养本科 生创新 能力的教
2、 学模式；并通过 回忆、讨论、演讲、问题 回答 4个教 学环节对本科 生进 行 了知识创新活动的模 拟训练。培养本科生创新能 力的教 学模 式，以北京林业 大学 环境科 学与工程学院本科生为 实施对象，取得 了较好 的教 学效果，得到 了同行的较好评价。关键词：教 学改革；研 究性教 学模式；本科生；创 新能力；污染生 态学 知识 创新是 指通 过科 学研究 获 得新 的 自然 科学 和技术 科学 知识 的过 程，其 目的是 追 求新发 现、探索 新规 律、创 立 新 学 说、创 造 新 方 法、积 累 新 知 识_ 1 。执行这 一职 能 的主体 主要是 研究 型大 学和 高水平 的 科研机
3、构。从这个意义上说，高等教育，尤其是研究 型大学 的 教育 水 平，影 响着 国 家 创 新 体 系 的建 设。相对 于教学 型大 学 而 言，研 究 型 大 学所 培 养 的人 才 必 须具 有更强 的创 新能力。然而，到 目前 为 止，我 国 研 究型 大学 的发展 可 以说 在 很大程 度上 还停 留在 起 步 阶段，相关 的理论 研 究 和 实 践探 索 还 有 待 不 断地 深 入与 完善。其 中，最 值 得 关 注 的一 个 方 面 就 是 本 科 生创新 能力 的培养。世 界 大 多 数 研 究 型 大 学 的共 同特 征 之一 就是“在 本科 教学基 础 上致 力 于 培 养
4、和造 就 富 有创 新 意 识和能力的高级人才，并通过教学相长，激发科研灵 感 和研 究 欲 望，以产 生 新 的科 研 动 力，。相 比之 下，我国的研究型大学仍遵循传统理念，以培养硕士 生和博 士生 为主，而 对 本科 生创 新 能 力 的 培养 重 视 不够。例如，我 国本 科 生 的创 新 能 力 主 要 通过 毕 业 论文环 节进行 训 练，但 目前 在 实 践 中往 往 将 完 成 毕 业论文 视为 专业 知识 的直 接 运 用，而 忽 视 了毕 业 论 文完成 过程 的实质 是锻 炼学 生的 自主能 力L 3 。更 让 人忧虑 的是，在本科 生 日常 的专业 教学 过程 中，创
5、新 能力培 养的环 节严 重 缺 乏，基 本 上仍 沿 用 着 中学 阶 段 的“填 鸭式”教学模 式。正如 陈 皓 明先 生所 言，“我 国高等教 育在 知识创 新 能力培 养方 面与发 达 国家还 有相 当大的距 离，最 大 的差 距 表 现在 课 程 缺 乏研 究 性，。从创 新人 才培 养 的角度，加强本 科 阶段 学生 研究 素质 的培 养 有着 深 远 的 现 实 意义。因此，必 须 大力推行教育创新，深入研究和探索针对本科生创 新 能力培 养 的教学模 式。一、针 对本 科 生创 新 能 力培 养 的教 学模式 设计(一)教 学 目标 的设计 知 识 创新 能 力 的培养 是 一
6、 项 系统 工 程，有别 于 传统的教育教学模式，需要全新的思路。因此，笔者 认 为，要 加强 本科 生创 新 能力 的培养，就要 推行 研究 性教学模式。传统的教学模式以知识和技能的传授 为 主，侧 重 于学生 主体对 外 界客体 的认 知与 掌握；而 研究 性 教学模 式 的教学 目标 是建 立在 掌握 一定 知识 基础 上 的能力 训 练，侧重 于学 生 主 体对 自身 内在 世 界 的认 知与改 进。与很多重复性劳动不同，知识 的发现和技术的 发明都是创造性工作，需要科研工作者 具备一些关 于“创 造性”的内在 素质。这 些 素质 大致 可 以分 为 2 类：一 类是 科学 家式 的“
7、个性”，例 如独立 性、幻想、好 奇心、奉献 精神 等；另一类 是科 研工 作所需 的各 种基 础“能 力”，例如 洞 察力、搜 寻证 据 的能 力、表 达 能力 等。在这 2类素 质 中，前 者 尤 为重 要，是 驱 动力，是 灵 魂，是 核 心；而后 者 是 支撑，是实 现 方 式，是载 体。现 代教 育理论 也 指 出：“创 造性 与个性 有着 密切 的关 系。”因此，大学要 培 养创新 人 才，特别 要关 注学 生 个性 的发展，这 是创 新 人 才 成 长 与发 展 的前 提。如 果 没有 个性 的发 展，创 新人 才就 不能诞 生。同时，大 学还 要关 注学 生基 本科 研能 力
8、的培养。从这 个意 义 上讲，研 究性 教学 模 式 的 目标 就 是 培 养 具备 科 学 家 个性 和科 研基 本能 力 的人才。研究性教学模式有利于学生了解科研职业与科 研人 生，激 发学 生 的科研 兴趣，使学 生从 内心 深处 热 爱科学研究这一事业，而非带着某种功利色彩。但 是，研 究性 教学 模式 对大 学教 师提 出 了更 高 的要求。大学教师不仅要有渊博的知识、广阔的视野，还需要 王震 等：本科生创新能力培养 的教学模式设计 3 程，以锻 炼并 形成学 生 的科研“个 性”和科研“能 力”。其 具体做 法是：结合 所学 的专 业课 程，选 择适 当难 度 的课程教 学 内容，
9、组 织学 生 展 开 专 业 知识 点 的学 习 和讨论，使学生通过 亲身参与知识创新 的过程达到 研究性教学的目的。其中，所选择的知识点(或拟创 新 点)既 可 以是 假设 的本 领域 的前沿 知识 点，即 只对 学生或教师来说是“新知识”；也 可以是真实的本领 域 的前沿 知识 点，即对本领 域 的科学 家来 说是“新 知 识”。在研 究性 教学 过程 中，要 重在训 练学 生对 知识 创新 过程 的真实 体验。(三)教 学环 节 的设计 根 据 研究 性 教 学模 式 所 设计 的教 学 内容，笔 者 设计 了“回忆、讨论、演讲、问题 回答”4个 教 学 环 节。其 中，前 3 个 环节
10、 主要 强调“体验”，最后 1 个 环节 主 要 强调“观察”。回忆环节：旨在实现“知识掌握”阶段的教学任 务，重在培养学生“独立思考”的个性和逻辑思维能力。讨论环节和演讲环节：旨在实现“知识深化”阶段 的教 学任务，重 在 培养 学 生 的“质疑 精 神”和洞 察、沟通、协 作 能力。问题 回答 环节：旨在 实 现“知 识 创 造”阶段 的 教学任 务，是一个 互 动 环 节，但 主 要 由教 师 来 完 成，目的在 于激 发学 生 的“创 造 激 情”，为其 将 来 从 事 科 研工作 埋下 理想 的“种 子”。上 述 4个 环 节是 一 个 连续 进 行 的过 程，需 要具 体 落实 到
11、 7 个 步 骤 上(详 见 表 1)，包 括 要 求 学 生对 所学内容进行总结、分组讨论、小组总结和演讲、向 教师提出问题、由教师查阅资料后进行回答等。表 1 落实课堂教 学环 节的具体 步骤 科，其教学 内容和研究 内容的涵盖范围都十分广泛，包 括 了与 自然 生 态 破 坏 有 关 的各 种 类 型 的 环 境 问 题；而且，这些内容 的学习与国家和社会的需求结合 得 比较 紧密。由于 社会 各 界 的普 遍关 注，所 以这 部 分知识对大部分本科生来说并不陌生，知识点 的专 业化 程度 较低、难 度 适 中，可 以 让 学生 有 所 总 结、有 所感 悟和 有所 发 现。因此，本 研
12、 究 选取 污 染 生 态 学 中的“大气 污染”部 分 作 为 专业 知识 点，实 施 了研 究 性教 学模 式。(二)学 生群 体 的选取 笔 者认 为，选 取 大 学 2、3、4年 级 的本 科 生 作 为 研 究性 教学 模式 的实施 对 象较 为合适。其 主要 原 因 在 于：选取 大学 4年 级本 科生 作为 实施对 象，可 以 直 接促 进毕 业论 文 工作 的开 展，并 有 利 于 本科 生 实 现 从本 科 阶段 到 研 究 生 阶 段 的“平 滑”过 渡；选 取 大学 3年 级 本 科 生 作 为 实 施 对 象，有 利 于 学 生 在完 成 前 2年 基 础 课 程 学
13、习 的 基 础 上，带 着“研 究”的视 角学 习 高 年 级 的专 业 课 程；选 取 大 学 2 年级 本 科 生 作 为 实 施 对 象，有 利 于 尽 早 改 变 本 科 生在 中学 阶段 养 成 的“填 鸭 式”思 维 模 式，从 而 尽 快 适 应 并 养 成“自学 式”和“发 现 式”思 维 模 式，以 避 免 到 学 习 后 期 积 重 难 返。目前，本 研 究 已选 取 大学 2年级 的 8 3个 学生(其 中环境科学专业学 生 2 7人、环 境 工程 专 业 学生 5 6人)作 为 实施 对 象，进 行 了初 步探 索。(三)教 学过程 的 实施 将学 生 分成 1 O个
14、小 组 进 行 回忆、讨 论、演 讲 环 节 的教学 活动。学 生关 注 的主题 涉及“大气 污染”部 分 的 3个 知 识 点，分 别 是 全 球 变 暖 现 象、酸 沉 降现 象、臭 氧层 破坏 现 象 的原 理 及 防 治。学 生 对 相关 主 题的关注程度(即各主题学生关注 的比例)详见 图 2，学生 小组 就知 识点 总结 提炼 的 问题 详见 表 2。变暖现象 6O 二、培 养本 科生创 新能 力教 学模式 的 实施 图2 研究性 教学模 式涉殛的 知识点及学生的关注程度 (一)专业知 识点 的选取 污染生态学是环境科学领域 中的一门新 兴学 从 学 生小 组 的提 问情 况 看，
15、只有 1个 小组 没 有 针 对知识 点 提 出问题，其原 因可 能 是 学 生在 对 知 识 4 王震等：本科生创新能力培养 的教 学模式设计 点的掌握、小组 内交流的组织、对新教学模式的适应 等方面存在一些问题。这还需要在将来 的研究中深 入探 讨。表 2学生小组就知识点提交的 问题 小组编号 问题 内容 1 降低碳排放，是道德问题还是技术问题?2 综合来看，影响最大的温室气体究竟是什 么?如果 现 在有效控制排放或理想状态下不排放 了，那 么已经存 在 的温室气体问题可以解决吗?3 为什么南方的酸雨问题 比北方 的严重?4 举具体的例子，说明新 能源 的利与弊。5 电影 后天 中的情景是
16、否会成为现实?6 冰川 中的病毒真的能逆境生存吗?如果这样 的话，天 花、4,J L 麻痹症等病毒是否可能卷土重来?目前人 类 对这些原始病毒还有抵抗能力吗?7 有什么途径可以提高酸雨 的生物防治效果?8 无 9 臭氧除了由氧 自由基和氧气生成外，还有其他生成 途 径 吗?1 O 目前 国际上解决臭 氧层空洞 的前沿技 术是什 么?有 效 果 吗?三、培养 本 科 生创 新 能 力教 学模 式 实 施情 况 的 评 价(一)学 生的评价 课程教学结束后，笔者组织学生对教 学过程 进行 了评价，主要是 了解学生对课 程教学 内容、教学方 法、教学效果 的认可 程度 和 总体 印象。学 生对 课
17、程教 学 的评价情 况详见表 3，每 个评价 指标 的满 分为 1 0分，根据分值 评价结果划分为 5 个 等级，分别 是“很 好(1 0 分值9)、较好(9 分值8)、一般(8 分值7)、较差(7 分值6)、很差(6 分值)”。表 3学生对教学评价指标的打分情况 专业平 均打分 9 3 2 从评 价 结果 上 看，环 境科 学 专业 和 环境 工 程专 业 的学生对 课程 教学 内容、教学方 法、教 学效果 的认 可程度 都 比较高，评 价结 果 达 到“很 好”等级 的指标 占 7 5 (不考 虑专业 差异)，评 价结 果达 到“较好”等 级 的指 标 占 2 5 (不 考虑专 业 差异)
18、，没 有 评价 等级 较低 的指标。从 不 同专 业 的认 可 情况 来 看，环境 科 学专业学生对课程教学的认可程度比环境工程专业 学生稍 高。这说 明环境科 学专业 学生更 适应 这种新 的教学 模式。另外，本 研 究 还调 查 了 2个 专 业 学生 对 课程 教 学 的 总 体 印象。调 查 结 果 显 示(详 见 图 3)，学生 对课 程教 学 的总 体 印象 根 据满 意程 度 可划 分为“非 常满 意、比较 满 意、基本 满 意、不 满 意”4个 等级，5 0 以上 学 生 对 课 程 教 学“非 常满 意”，没 有“不满 意”的情 况 出现。比较满意 3 9 非常满意 5 6
19、图 3 学 生对课程教学的总体评价情况(二)同行 的 评 价 近十 几年 来，我 国高等 农林 院校为 社 会培 养 了 一大批 环 境 保 护 本 科 专 业 人 才。为 了 落 实质 量 工 程，实 施分类 指导，促 进 规 范 化办 学 和特 色 办学，不 断提 高环境 工程 专业 人 才 培 养质 量，教 育 部高 等 学 校环 境工程 教学 指 导委 员 会 于 2 0 0 9年 5月在 南 京 农业 大学举 办 了“全 国高等 农 林 院校 环 境 工程 专 业 规范 建设研 讨会”，全 国 4 O多所 农、林、水 产类 高 校 的有 关 院 系 领 导、环 境 工 程 专 业 学
20、 科 点 负 责 人 等 1 0 0多名代表 参加 了会 议 6 。会 上笔 者就 北 京林 业 大学环境工程专业 的建设作 了典型发言，介绍了上 述 教学模 式 的改革 与 探索，得 到 了与会 代 表 的广 泛 肯 定。斯坦 福 大学校 长卡斯 帕尔教 授在谈 及斯 坦福大 学 成功 的 办学 经 验 时，曾 经指 出“这 里 没 有 任 何 秘 密，斯坦 福大 学只 是 坚持 在 宽松 自由的学 术 环境 中 使 教学 与科研 有机 地结合”2 。笔 者认 为，这种 结合 不仅可以促进科研工作本身 的发展，更重要 的是能 够促进教学内容的更新，培养青年学生的创新能力。“研究性 教学 模式
21、”的提 出，就是 要 注 重 培养 学 生 的 创 新 精神 和创 新 能力，培 养 和造就 高 素质 的科 技人 第 2 8卷第 4 期 g 0 1 0年 7 月 中国林业教育 For e s t r y Ed uc a t i o n i n Chi n a 5 科学教 育与人文教育 的融合 高等农林 院校通识教 育改革之路 童 晓晖毛慧 芳(浙 江林学 院教务处，浙江临安3 1 1 3 0 0)摘 要：在 阐明通识教育发展历程及其 内涵的基础上，从 高等 农林 院校在教 育对 象、教 育 内容、教 育环境和教 学方 法等方面的特殊性入 手，分析 了高等农林 院校通识教 育存在 的问题，即
22、 学科 单一，人 文教 育力量 薄弱；科 学教 育与 人 文教 育分 离；缺乏完整、有效 的人 文通识教 育课 程体 系；教 育者的知识 结构残缺、教 育思 维方式单 一。针 对存在 的 问题，提 出高等农林院校要加强科学教育与人文教 育的融合，促进 高等农 林院校通 识教 育的开展。具体 措施 包 括：加强课程的文理交叉和综合化；精心谋 划学科 专业 建设，提 高人文教育质量；提 高教师 队伍 的素养，寓人文教 育 于专业教 育之 中；建立促进科学教 育与人文教育相结合的校 内组织架构；举 办人 文教育 系列讲 座，营造 健康 向上 的 校 园文化 氛 围。关键词：高等农林院校；教育改革；科
23、 学教 育；人文教育；通识教 育；融合 通识教育是高等教育 中的一部分，旨在培养积 极 参与 社会生 活 的、有社 会责 任感 的、全 面发 展 的社 会 的人 和 国家 公 民，是 所 有 大 学 生都 应 该 接 受 的非 专业性 的、非 功利性 的基 本知识 技 能和态 度 的教育。近年来，通识教育在高校人才培养 中的重要性 已广 为社 会认 同，各 高校 也 纷 纷 采取 多 种 措 施 予 以大 力 推行，以期培养和造就合格 的公 民和高素质的人才。高 等农林 教育是 中国高等 教育体 系 中 的重 要组 成部 分，承担着 解决“三农”问题 的历史 重任，加 强通识 教 育是 高等
24、农 林 院校 人 才 培 养 的 重 要 内容。笔 者 认 为，根 据高 等农林 教育 历史 发展 的特征、学 科特 点和 通识 教育 的实 施现 状，加 强 人 才 培 养过 程 中科 学教 育与人文教育的融合是高等农林 院校推进通识教育 的重 要路 径。一、通 识教 育 的发展 历程及 其 内涵(一)通识教 育 的发展 历程 通识教 育(Ge n e r a l E d u c a t i o n)，又译 为“普通 教 育”“通才教 育 博 雅 教 育”，是 相 对 于“专 业 教 育”(P r o f e s s i o n a l E d u c a t i o n)、“职 业 教 育
25、”(V o c a t i o n a l E d u c a t i o n)的一 个 概念。通识 教 育在 国外 源 于古 希 腊亚里 士多德的 自由教育(L i b e r a l E d u c a t i o n)。这 才，为 我 国创 新 能力 和创 新 效 率 的 不 断提 高 提 供 坚 实 的基 础 和不 竭 源泉。从 整 体效 果 上 看，本 研 究 所设 计 的 研究 性 教 学 模 式 的实施取 得 了较 好 的教 学 效果。但 是，许 多潜 在 的 问题 也是 不容 忽视 的。其 中最 大 的挑 战就是教 学 质量不 易控 制，教 学 内容取决 于教 师 的专业 背景
26、、知识 宽度 和组 织能力；同时，教师 的工作量 也大 幅度 增加。例 如，学 生提 出的 问题涉 及 的学科 领域较 广，而且 学生 提炼 问题 的水 平 差 异 较 大，所 以教师 不 仅 需要 具有广 博 的知识 面，还需 要 具 有 很 强 的组 织 能 力和 过硬 的科 研综 合素 质。因此，需要“教学 型”“科 研型”和“管 理 型”3者 相 结 合 的 教 师 人 才。这 对 教 师群体来说是一个很苛刻的要求。另外，研 究 性 教 学 模 式 的 实 施 对 学 校 环 境 也 有要 求，既 要有 宽 松 的教 学 环 境，又 要 有 可 以定 量 考核 的 教 学 管 理 体
27、系。因 此，高 校 在 开 展 此 类 教 学 实 践 时 应 该 慎 重，要 循 序 渐 进，不 可 拔 苗 助 长、急 功 近利。参考 文献 E 8路 甬祥 建设面向知识经济时代的国家创新体系 J 世界科技 研究与发展，1 9 9 8，2 0(3)：7 0-7 2 2 徐祖广 研究型大学在建设国家 创新体系 中的地位和作用 J _ 清华大学教育研究，1 9 9 9，2 0(2)：2 2 2 5 3 马忠，屈波，张金鑫 基于提高 自主学 习能力的本科生毕业论文 训练体系 J 清华大学教育研究，2 0 0 8，2 9(1)：1 1 3-1 1 8 一 4 3 李凝 解析“研究型大学”N 科技 日报，2 0 0 2 1 2 0 4(1 7)5 刘智运 论 高校在建设创新 型 国家 中的新使命 J 教 学研究，2 0 0 8，3 1(1)：1-4 E 6 3 襄桦 清华参与组织全国高等农林 院校环境工程专业规 范建设 研讨会E E B OL (2 0 0 9 0 6 0 5)E 2 0 0 9 一 l O 一 0 1 3 h t t p：n e ws t s i n g h u a e d u o n n e w n e ws p h p?i d=2 0 6 5 3 (责任 编辑柳 小玲)