工科大学生科研能力培养实践初探

工科大学生科研能力培养实践初探

摘要：随着我国经济和科技的发展，社会对创新型和实践型人才的需求日益迫切，为此，我们在工科大学生科研能力培养方面做了有益的尝试，带领学生参与

机器人研究活动。经过五年多的实践，取得了良好的效果。学生们的创新能力、

实践能力得到增强，综合素质得到明显提高，学生在就业、考研等方面具备了明

显的竞争优势。

关键词：教学改革科研能力综合素质

一、引言

随着我国经济与科技的快速发展，高等教育的逐步普及，人才市场也在悄然

变化。对创新型和实践型人才的需求也提到了一个新的高度，采用课堂机械式教

学方法所培养的大学生已不能满足社会需求[1][2][3]。调查显示，大学生的科研素质严重滞后[4]。引导大学生参加科研活动，提高其综合素质和创新能力，为社会

提供实用型人才是工科院校目前的当务之急[5]。

二、实践

机器人项目趣味性强，它涉及机械、电子、计算机、数学等多个学科。在学

生中开展机器人研究活动对于培养学生的科研意识和学习方法，提高他们的综合

素质具的重要意义。自2005 年以来，内蒙古民族大学机器人研究所引导部分大

学生开展了科技创新试点活动。经过五年多的实践，取得了明显的效果。学生的

创新能力和综合素质得到明显提高，毕业后的学生社会竞争力占有绝对优势。

1、招募人员

开始阶段为学生做科技讲座，介绍各种机器人比赛情况和机器人发展现状。

激发学生的参与热情，动员学生进入机器人研究所参加机器人研究活动。采用自

愿报名的方式在大一、大二的学生中招募人员。学生进入研究所后，首先进行入

所教育。教育学生先做人，后做事。要有团队意识，学会团结协作、互相帮助，

实现资源共享，知识共享。前期阶段将以上内容作为纪律对学生进行约束，后期

阶段转化为学生的自觉行为。经过一届一届学生的传承，使之成为学生科研团队

的优良作风。

2、学习

由教导教师为入所的学生布置入门理论学习任务，指导教师为学生指定参考

资料，采取自学为主的方式，然后进行定期考核。考核合格后布置实践任务，通

过自行设计制作简单机器人，使之实现一定功能。合格后进入下一个阶段。经过

第一阶段的学习，让学生体会成功的喜悦、激发学生的求知欲望和创新欲望。

3、提高

学生具备一定基础后，在教师指导下参与教师的科研课题，由指导教师指明

研究方向，提出需要解决的问题。发挥学生的丰富的想象力和主观能动性。给每

个学生表达的机会。指导教师对学生提出的解决方案进行点评、对比、优选，经

完善后确定实施方案。在指导教师带领下由学生具体实施。在实施过程中学生的

知识水平得到了提高、实践能力得到了锻炼。经过一个循环的实践，学生解决实

际问题的能力大大增强，不再停留在书本上，不再理想化，对问题的考虑更贴近

实际。在解决问题的同时需要大量的专业知识作为支撑，学生明确了学习的方向。使所学知识有的放矢。促进了学生的学习主动性。许多学生对机器人研究活动经

历了由兴趣到志趣再到志向的过程。甚至一些学生树立了自己的人生目标。

经过一段时间的学习和研究后，学生们会有一定的知识积累，他们将学习过

程和所积累的知识再传授给新来的学生，使新来的学生少走弯路，可以以最快的

速度赶上先来的同学。站在巨人肩膀上走路，使学生科研团队的知识水平和研究

水平不断提高。

4、交流

学生进入研究所后，采取汇报会、讨论会、互相请教，互相指导等方式不定

期进行学习经验交流。新进来的学生指定专人指导，在学生科研团队中不允许搞

技术封闭。通过交流建立了学生间的感情，培养了团队意识。通过共同做事学会

了合作，增强了协作能力。实现了知识共享、信息共享和高、低年级之间的融合。

由于机器人研究涉及的知识领域较宽，学生们不可能在有限的时间内对机器

人知识进行全面研究。将学生分为四个研究小组，其中包括机构组、单片机组、

电子电路组和上位机编程组。这样便于每个组在各自的领域进行较深入的研究。

同时还不定期进行组间交流，使得各组的学生对其他各组的研究情况有所了解，

拓宽了学生的知识面，为各组间的团结协作创造了良好的条件。

5、对专业知识的影响

通过作项目，学生对相关领域的科技发展情况有了更多的了解，了解了国内

和国际的发展水平，在研究项目时能站在更高的位置考虑问题。把在课堂上所学

的专业知识同实践进行了有机的结合。为了满足科研的需要，学生提前自学了应

开设的或没有开设的专业课程。学生带着问有目地题学习，效率高、效果好。对

专业知识的理解更加深入、掌握更加扎实。同时学会了学习方法，综合素质得到

大幅度提高。

三、效果

自2007 年以来，学生参与的作品参加了“挑战杯”竞赛，荣获学校和自治区级多项奖励，获国家级二等奖一项、三等奖二项。通过比赛获奖，学生们树立了自

信心，增强了团队意识。学会了团结协作，对于交流合作的重要意义有了较深入

的理解，为他们未来工作奠定了基础。

通过参加比赛，激发了学生的发明热情，近三年来，参与研究活动的学生获

国家实用新型专利15 项。

目前，参与机器人研究活动的学生已毕业36 人，在就业时充分显示出了他

们的能力优势。一些用人单位招收“211 工程”大学的毕业生，而我们学校不是“211 工程”大学，但我们所培养的学生仍能以其扎实的基础知识、宽广的专业知

识和较强的实践能力被用人单位所青睐。如国机集团、徐州职业技术学院等单位

都有我们的毕业生在担负着重要角色。另外还有三名学生远赴日本深造。

由于研究所培养的学生的优秀表现，在学校范围内产生了广泛的影响，机器

人研究已成为许多在校学生向往的“圣地”。进入研究所的学生正在逐年增加。

四、总结

五年多来的实践证明，由教师带领学生参与科技创新活动，对于提高学生的

学习兴趣、明确学习目的、掌握学习方法、培养协作能力和实践能力、提高综合

素质都具有积极作用。尽管培养成本略有提高，但可以为社会培养更多的具有良

好的职业道德、较强的实践能力和综合能力的实用型人才。可以有效克服“高分低能”的现象。对于我国人才培养的“质量工程”具有重要意义。十年树木，百年树人。我们的实践刚刚起步，还有很多工作需要提高，人员的管理制度和研究工作的规

范化等需要进一步完善。

在带领学生从事科技创新活动中，教师的科研能力也得到了增强，学生参与

教师的科研工作，扩充了科研团队，增强了课题组的研究能力。从而加快科研课