科学研究实践

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科学研究实践范文第1篇

【摘要】

目的为进一步对大学生创新能力进行培养提供参考依据。方法结合医学院导师制和作者近年来指导导师组学生开展科学研究的实践和体会，分析了医学院大学生科研现状及存在的问题。结果提出了加强和改进医学院大学生科学研究的对策，并就与之相关的问题进行了探讨。结论实施大学生科学研究训练计划有利于培养大学生的创新能力。

【关键词】 大学生； 科学研究； 创新能力； 培养

长期以来，我国高等教育比较注重对研究生科研能力的培养，而对大学生则重视不够，对大学本专科阶段科研能力的发展与创造性发展的关系，理论探讨较少，实践中的探索也仅属于初步阶段，甚至不少大学甚至是重点大学取消或半取消大学生的毕业论文(设计)写作或答辩。我院较重视大学生科技创新能力的培养，本文结合我院导师制和笔者近年来指导导师组学生开展科学研究的实践和体会，阐述当前我院大学生科研现状、存在问题及其对策。

1

我院大学生科研的现状与存在问题

由于现在大学毕业生就业压力大，竞争异常激烈，学生们渴望通过开展科学研究提高自己的动手能力、科技创新能力和科研能力，为今后的毕业就业、工作或读研打下更为坚实的基础。我院自从实行导师制以来，参与科学研究的学生有数百人之多，学生参与科学研究的积极性很高。但是，由于我院科研硬件条件和教师数量的限制，使众多学生不能加入导师组开展科学研究。

导师组学生的科研活动主流是好的，然而，也存在一些问题。一些学生的研究意识弱，过多地注重了知识的继承和储备，对研究能力并不重视，动机不正，愿望不大；学生的研究能力不强，主要是思维能力无培训，也无重点培养；学生的研究方法懂得较少，没有此类的课程开设，也无系统的研究方法的培训；学生的知识结构不够合理，不具备广博的知识基础，更多地注重追求专业知识的精深；学生忙于英语和计算机考级或社团活动，导师忙于教学或经常出差，故无暇顾及学生科研，以至有的学生从被录取进导师组至结束时都没有开展过科学研究。

2

加强和改进我院大学生科学研究训练计划的对策

2.1

倡导大学生进行科研是人才培养的需要

2.1.1

配合创新教育，培养学生科学精神、科学态度和科学道德的要求 现在我们常讲素质教育、创新教育，如何进行素质教育、创新教育?如果学生没有对科学知识的执着追求和勇于探索的精神，哪来创新?培养学生科学研究精神的教育也是创新教育。最近一次全国调查显示，青年学生的科学知识在增加，而科学精神和科学道德在退化，他们不愿从事艰苦工作和研究。很多学生表示，不管自己学何专业，今后如果有可能都要“谈股论金、西游取金”［1］。大学阶段正是人生观、世界观形成的时期，培养学生科学研究的精神、态度、道德和能力具有重要意义。

2.1.2

树立高校品牌的要求 科研被看作是教师的事，学生科研对学校品牌的树立常常被忽略了。在高校生源国际化趋势初露端倪的今天，学生的水平，特别是科研水平也是衡量一个高校综合实力的指标。如大学生“挑战杯”被看成是学生科研的实力赛，而获奖无疑对树立学校品牌有很大的影响。英国剑桥大学之所以闻名于世就是因为她培养出了一大批科学家；美国麻省理工学院之所以有名也是因为其科研实力雄厚，该校校长认为：“学生的专业能力是最为重要的，应该通过教学和科研来培养”［1］。当然，我并不是只重视科研而轻视教学，而是二者并重。我很赞同美国麻省理工学院校长的观点。

2.1.3

就业要求 科研能力和水平与学生就业有很大的关系，因为一个有科研能力的人往往是一个会思考、善于思考、具有敏锐观察力的人，而且具有发现问题、勇于探索、努力解决的能力，这种能力对于任何工作都是必不可少的，而科研成果更是就业中的重要法码。因为未来企业的竞争是人才的竞争，特别是对拥有自主知识产权的人才的竞争。

2.2

指导学生从事科学研究有助于教师素质的提高，为素质教育创造条件 指导学生从事科学研究对教师提出了更高要求，它要求教师对其所从事领域的知识有着深入的理解和掌握，同时还要不断地学习、了解该领域的最新研究和前沿动态，才可能有所创新、有所突破。通过科研工作，教师需查阅大量的文献资料，这就使得教师进一步开拓眼界，丰富自己的学识，从而为讲好自己的专业课打下更为深厚的基础。笔者除从事自己的课题研究外，还经常指导学生从事科研活动（包括学生参与自己的课题研究），所以在给学生传授书本知识的同时，笔者还能结合自己的科研课题及指导学生科研活动的进展情况，使学生了解该领域的最新发展趋势，以及在实际研究中是如何运用知识的，开拓学生思维。学生不但能够学到理论知识，而且能够学到如何将理论知识应用到实践中去，提高了教学的效果。

2.3

素质教育促进科学研究素质教育为科学研究提供高素质人力资源，对科研工作不断提出新的要求，促进科学研究的发展。科学研究是一项创造性很强的活动，它对研究人员素质有着很高的要求，适时补充高素质人力资源是科研事业蓬勃发展的重要条件［2］。素质教育以培养学生的创新能力和实践能力为重点，学生在校期间接受了素质教育，从事或参与了科学研究，就相当于岗前培训，在步入科研工作岗位后，就能很快进入角色，加快科研进度，提高科研水平，促进科研的发展。素质教育使学生的思想水平提高，意志力增强，这样在科研中就会不畏困难，坚韧不拔，为科研成功奠定思想基础。素质教育使学生综合能力和分析解决问题的能力得到强化，为学生成功奠定了基础。这些无疑将促进科学研究事业的发展。

2.4

结合专业课的学习进行科研 大学生科研主要是一种研究性的学习活动，而不是独立的科研活动，不能脱离学生的实际，结合专业课学习进行科研是培养学生科研兴趣，提高科研能力的重要途径，也是最直接的方法。因为大学生的创造性在全面性基础上具有专业性特点，学生有大量的时间与专业课教师接触，大量的专业问题等待去解决，教师要充分利用这个阵地，传播科学知识与科研精神，帮助学生确定选题，让学生利用所学的知识去解决问题。这样能调动学生学习专业课的主动性和积极性，改变专业课教学的被动局面，同时也培养了学生的科研兴趣。我院实施的导师制是培养学生创新能力的有效方法。例如，笔者结合所带导师组学生来自不同专业、学过不同化学知识以及广西丰富的中草药植物资源的特点，帮助学生确定科研选题，积极指导学生申报学校普高学生科研课题10多项，均获立项，其中，获得科研经费资助的占绝大多数、极少数为自筹项目，共有40多位学生参加课题研究。

2.5

改革指导学生开展科学研究的方式方法，培养学生创造性和独立工作的能力为了培养学生的科研能力和独立工作能力，笔者有意识有目的有计划地用类似指导硕士研究生的方式指导导师组学生开展科研活动(笔者曾在2002~2003年获国家教育部资助在上海华东师范大学作高级访问学者进行课题研究并指导无机化学专业硕士研究生和本科生毕业论文)［3］，鉴于现在指导的是本科生，所以在指导方面要多花一些精力。笔者的做法是：帮助学生选题、教会学生如何查阅文献、指导学生实验（教会方法后由学生自己独立完成，实验过程遇到疑难问题时再问老师。）、有的实验需要反复摸索条件，实验完成后教会他们如何写论文、论文写好后交给导师修改、如何选择投稿刊物、教会他们如何按刊物要求排版、如何投稿等。到目前为此，指导学生开展科研取得丰硕成果，导师组学生撰写论文数十篇，其中，部分已经在省级以上刊物包括核心刊物发表，另一部分论文已经被录用或投稿，将陆陆续续发表。有50多篇论文荣获广西高校大学生第三至八届化学化工类论文及设计竞赛奖，有30多篇论文荣获我校首届大学生科研创新优秀论文竞赛奖，指导学生参加广西高校第三届化学实验技能竞赛获优秀奖。这些学生科研成果成为2007年6月份我院接受国家教育部的本科教学工作水平评估的重要亮点支撑材料之一，并得到国家教育部专家的好评，为学校的迎评做出了积极贡献。

2.6

建立产学研基地、科技园区 学校可以从实际出发，根据自身的科研能力，与一些企业合作或单独建立产学研基地（如校办药厂，过去我院曾有自己的药厂。将来扩大校园面积后可否考虑办厂）、科技园区（建议可否与百色学院等院校联办），使之成为大学生们参加科研工作的有效基地。大学生可以利用基地、园区的条件，以勤工助学、兼职等方式，从事科研工作或生产实践，加深对科技的认识，掌握科技的发展趋势，并把科技成果直接转化为生产力，为企业提供服务，这样有利于提高学生的科技素质。此外，学院要逐年给实验室添置先进的仪器设备，逐步改善学生科研条件（同时也是改善教师的科研条件，可谓一举两得），使学生科研成果上档次上水平。在学生科研活动具有一定质量和规模的基础上，学校应向社会大力宣传本校学生科研工作所取得的成就，争取得到社会各界的认可和支持。这样，既可为学生科研活动提供可能的研究课题及经费；又可为学生科研成果的转化、应用和进一步开发提供广阔的市场前景。

2.7

建立和完善相应的优惠政策、奖励政策和制度 我院首次建立学生科研课题申报制度，定期申报，对营造良好的学生科研外部氛围，推动学生科研工作有重要意义。我院还设立了学生科研论文奖励政策，但是，有关优惠政策尚未建立，如学生作为第一作者公开发表的科研论文版面费没有报销的优惠政策(贫困生尤为困难)，学生科研课题资助经费太少（我院2007年首次资助力度每项只有1000元或1000元以下），没有足够的科研经费，科研工作较难开展。建议学院在学生科研经费方面加大资助力度，以及应该建立学生科研津贴制度，给凡在科研工作中表现出较大才能并获得一定成果的学生颁发荣誉证书和适当奖金。

2.8

建议开设“科学研究方法”课程在大学一年级，建议开设“科学研究方法”课程，因为它适应了新时代培养创新人才的需要，适应了大学生知识和心理的特点，也是培养创新人才长远系列中的重要一环，培养创新人才，不是仅仅给他创造一些外界条件即可，还须直接开设“科学研究方法”这门课程，以便从理论与实际的结合上讲清方法规律，从内因和外界条件的结合上培 养创新人才。［4］

2.9 用自己对科学研究的精神感化和影响学生科研工作又苦又累，但是，苦累与快乐同在。现在笔者承担各级各类科研立项课题多项，经常工作到深夜，自己的行为影响和感染了导师班学生。许多同学晚上做实验很晚才离开化学实验室，有的同学中午不休息也做化学实验。笔者并不提倡不注意劳逸结合地工作，然而，他们的敬业精神却令人佩服。

综上所述，实施大学生科学研究训练计划是人才培养的需要，有利于提高大学生素质和教师素质，有利于培养大学生的创新能力，是我国人才培养与国际接轨的有效途径。

【参考文献】

［1］ 田喜洲.论大学生科研能力的培养［J］.重庆大学学报(社会科学版)，2002，8(6):128.

［2］ 杨泰侠，赵渭泳，刘巧玲.谈科学研究与素质教育［J］.科技.人才.市场，2001，(1):14.

科学研究实践范文第2篇

1．1液质联用技术液质联用技术将高效液相色谱仪与质谱仪联接起来使用，即把色谱对复杂样品的高分离能力与质谱的强定性能力结合起来，在氨基酸分析中得到了广泛的应用。与一般的液相色谱法相比，液—质联用技术不但可分离各种氨基酸，而且可以对未知的氨基酸成分进行鉴定;由于使用质谱仪作为检测部件，还可以不用对样品进行衍生。王萍等采用高效液相色谱—电喷雾质谱法鉴定出了青稞幼苗提取物中的13种氨基酸，证明是一种理想的全谱氨基酸分析方法。Maoetal也利用液质联用技术测定了生物样品中6种硒代氨基酸。此外，串联质谱技术在氨基酸分析中的应用也受到了关注。汤新星等基于高效液相色谱—电喷雾串联质谱及固相萃取技术，建立了分析大鼠血浆中氨基酸的方法，为筛选新的急性辐射损伤标记物提供了实验依据。

1．2气质联用技术氨基酸也可通过气相色谱法进行分离，但氨基酸沸点高，必须通过衍生化处理成为低沸点、易气化的化合物，再利用试样中各组分在两相间的分配系数不同进行分析。目前最常用气质联用技术对氨基酸进行检测。王建等利用盐酸把菌体蛋白水解成氨基酸，再通过分离、浓缩、真空干燥、N-(叔丁基二甲基硅)-N-甲基三氟乙酰胺衍生化后得到的衍生物进行气相色谱分离和质谱法检测，获得了15种菌体蛋白氨基酸的13C标记丰度信息。李长田等采用气相色谱—质谱法测定了松茸子实体和液体发酵菌丝体氨基酸等物质，结果表明，松茸子实体和发酵菌丝体二者氨基酸的种类相同，但发酵菌丝体中某些氨基酸的含量高于子实体中的含量。Mudiametal则首次应用固相微萃取—气质联用技术测定了尿液和毛发中的20种氨基酸，在分离前采用氯代甲酸乙酯对氨基酸进行柱前衍生化处理，该方法灵敏、快速。

1．3超高效液相色谱技术超高效液相色谱技术是色谱分析技术的最新发展成果之一，与常规高效液相色谱相比，最主要的差别是采用了超微细度的固定相颗粒，因而单位柱长的柱效大大提高，实际使用中就可用更短的色谱柱达到常规色谱柱的分离效果，使得整个分析时间大大缩短。该技术已应用于许多样品中氨基酸成分的分析［1，15，19］。孙言春等利用超高效液相色谱法测定了史氏鲟、达氏鳇和小体鲟卵中17种氨基酸的含量，完成一次分析仅需10min。超高效液相色谱法还被应用于快速分析和鉴定3种生菜中的氨基酸，并发现了10种由已知氨基酸和倍半萜内酯所形成的新结构单元，为生菜等植物所具有的潜在生物活性找到科学依据。

2蛋白质分析

蛋白质是生命的物质基础，几乎参与生命活动的每一环节，在机体的生长、发育、代谢、衰老等过程中发挥重要作用。但蛋白质种类很多，在分子量大小、带电性、分子结构和生物特异性等方面均有很大差异。因此在分离模式、定量和定性方法上都有很大差别。根据分离原理的不同，用于蛋白质测定的液相色谱法主要可分为反相色谱法、排阻色谱法、离子交换色谱法、亲和色谱法、疏水相互作用色谱法和逆流色谱法等。此外，还包括基于色谱分离技术和检测技术等发展而来的液质联用技术、多维液相色谱法和超高效液相色谱法等。目前用于生物样品中蛋白质检测的主要方法及其典型应用见表2。

2．1反相色谱法反相色谱法主要利用被测组分对极性流动相和非极性固定相的作用力不同加以分离。这种分离系统在液相色谱分离模式中使用最为广泛。对于生物大分子、蛋白质及酶的分离分析，反相液相色谱正受到越来越多的关注。Silvaetal采用反相色谱—质谱技术分离测定了人血清中的11种常规蛋白的浓度;王娟等采用AgilentZorbax300SB-C8色谱柱，建立了测定牛奶中主要蛋白质(4种酪蛋白与乳清蛋白)的反相高效液相色谱法，在波长214nm处对分离后的蛋白质进行紫外检测。于海洋等则用纳升级反相液相色谱—串联质谱系统分析了锦灯笼果实提取物中蛋白质的酶解产物，鉴定得到60种蛋白质，其中与抗氧化相关的蛋白质有3种。

2．2排阻色谱法排阻色谱法是根据被测组分在固定相中的渗透能力不同而分离的。这种色谱法采用多孔性凝胶为固定相，较小的分子较易被保留，因而是依照分子量的大小顺序出峰。生物体中各种蛋白质分子量常常差异很大，很适合用排阻色谱法进行分离。利用排阻色谱法将溶液中的蛋白质按照分子量大小进行分离，再配合特征波长的紫外检测器，可有效地将目的蛋白捕获并测定。Bondetal借助排阻色谱技术，并配合双波长紫外检测，研究了在不同环境条件下IgG1单克隆抗体的含量水平及聚合降解等特性。重组人白介素-1受体拮抗剂蛋白的测定也可采用这种方法，在0．018－2．4mg•mL－1范围内，该方法的线性关系良好，回收率为99．1%，相对标准偏差为1．09%。

2．3离子交换色谱法离子交换色谱法主要是利用蛋白质在pH值高于或低于等电点时可分别带负电荷和正电荷的特点而进行分离。不同蛋白质组分离子对作为固定相的离子交换剂的交换能力不同，保留时间也不同。在大孔硅胶表面通过聚合键入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵制得的强阴离子交换色谱填料，可用于鸡蛋中卵清蛋白的分离纯化，所需时间在20min之内。隋少卉等则用强阳离子交换色谱分离了肝癌细胞中磷酸化蛋白，并与等电聚焦技术进行比较，结果表明，在分离效果方面前者优于后者，但在定量分析的稳定性方面，后者则优于前者。在多维色谱分离系统中，离子交换色谱常被作为第一维，以实现对蛋白质混合物的预分离。

2．4液质联用技术蛋白质在紫外区有吸收，因此在分离之后可以不经衍生直接用紫外检测器测定，但紫外检测器对蛋白质的鉴定能力差。液质联用法兼具强分离和强定性能力，而且灵敏度高，更适合于复杂蛋白质的分析。各种类型的色谱分析法都可与质谱法联用，实现对蛋白质的高效分析。这种色质联用技术已用于毛白杨次生维管系统蛋白、人体肠组织运输蛋白和晶状体蛋白等的分析测定。

2．5多维高效液相色谱法多维高效液相色谱法是利用两根或多根性质不同的色谱柱，通过一定的接口和切换技术进行不同色谱分离模式的组合，完成对复杂样品中待分析组分的分离。与一维液相色谱相比，多维液相分离系统具有更高的峰容量和分离能力，因而已在蛋白质分析和蛋白质组学研究中得到越来越多的应用。其中，离子交换色谱—反相高效液相色谱是最常用的分离系统。血浆中高丰度蛋白质的存在严重干扰低丰度蛋白质的检测，利用强阴离子交换色谱—反相高效液相色谱二维液相色谱技术，可使血浆蛋白质得到充分分离，再借助串联质谱对血浆中的高丰度蛋白质进行色谱定位并去除。

2．6超高效液相色谱技术超高效液相色谱技术已用于大鼠肝组织、人体膜组织蛋白及奶粉等生物样品中蛋白质的快速检测。Jietal建立了超高效液相色谱—多反应监测串联质谱法，可同时测定3种人细胞膜运输蛋白，线性范围为0．2－20μg•mL－1，精密度和准确度均可控制在15%以下，为膜蛋白在人体内外表达的研究提供帮助。Zhangetal把超高效液相色谱—串联质谱法应用于婴幼儿配方奶粉和乳清蛋白浓缩物中牛乳清蛋白含量的测定，该方法的回收率、重现性和检出限均符合实际样品测定的要求。

3小结

科学研究实践范文第3篇

[关键词]工程素质力学教学体系

力学课程是学生在大学阶段接触到的第一门与工程实际相结合的课程，其工程实践性强，是工科机械类学生进行后续课学习及从事设计工作所需知识的必备课程。力学经过100多年的积累与沉淀形成了比较经典的理论体系，但工程实际中的仍有一些问题无法得到精确解和完备的理论解释。随着近代计算力学的发展、计算机技术与数学的发展，在工程设计中，一些新的设计方法日趋完善与经典力学相互应证，在现代复杂工程设计中充当了重要的角色。材料科学日新月异的飞速发展，使新兴材料的力学性能与传统材料产生了很大的差别。这些相关学科的发展都极大的推进了力学的发展，如何在非力学专业的机械类学生中进行力学课程的教学，在发展的时代面前面临新的问题。

我校是以应用型人才培养为目标，注重培养学生的工程素养，课程组就基础力学教学与工程应用及工科大学生素质能力培养体系展开研究，围绕学校办学特色，结合机械工程、车辆工程、材料工程专业特点，在基础力学教学中提出“课程体系贯通化、求解问题工程化、工程构件模型化、教学手段多样化、经典力学柔性化、反映学科现代化”的建设目标，并实施了改革实践，突出培养学生的实践应用能力、抽象简化能力、初步的科学研究能力和综合的工程素质。

一、课程体系贯通化

（一）调整教学内容，实现力学课程体系与其它课程贯通

我校机械类工科专业在力学课后会开出机械原理、机械设计、汽车理论、汽车设计等专业课，这些课程用到大量的力学知识，而以学科划分的课程不能反映出学科间的相互联系与变化，造成课程体系僵化、课程内容重复、课程信息陈旧等问题。通过调研基础力学先修课和后续课的教学内容，适当打破原课程体系的严格界限，建立贯通化课程体系，对基础力学课程的教学内容进行有机组合和优化。对于同一类教学内容或采用合并或在力学教学中只简单复习不再深入讨论。重点与后续专业课的某些知识点建立联系，将后续课程的研究对象引入力学课堂，这样，学生在后期的学习中其所用的理论分析体系已经熟悉，专业课的再次提及既可强化简力学应用，又可减少理论分析时间，为学生学习专业课夯实力学基础。

（二）确立“三年力学学习不断线”渗透式的教学体系

大学二年级通过两门基础力学课程学习力学基本理论和方法，融入力学竞赛与力学小课题。大学三年级在有限元法基础与应用课程中进一步深入力学模型的概念，结合工程实例介绍力学模型构建的思路，并通过典型的力学模型的理论解与仿真结果对比，提高学生的仿真和力学应用分析能力。同时成立CAE课外兴趣小组，对学生实行个性化培养。大学四年级将力学课题渗透到课程设计、毕业设计课题中，进一步强化力学在工程实际中的应用。

二、求解问题工程化

力学问题来源于实践，回归于实践。将力学理论紧密结合实际问题是其立足之本。

（一）深入实际进行调研

通过往届毕业生的“基础力学教学与工科大学生工程素质的培养研究”调研表，了解毕业生从事的工作中运用力学知识的重要程度、应用的重点内容、应用中理论的充足性以及毕业生对基础力学课程教学内容的建议，收集他们在工作中应用力学知识解决实际问题的实例。通过分析总结课程组进一步增强了基础力学教学改革及培养学生工程应用能力与创新能力的信心。同时对奇瑞汽车公司、东风有限商用车技术中心CAE室等单位进行了调研，了解汽车生产中较为集中的力学设计计算内容及设计部门对基础力学教学的建议，了解CAE室最新发展状况，收集生产部门的具体力学实例，掌握力学在生产实际与前沿研究中的应用，积累了大量的工程素材。

（二）建立工程实例素材的共享库

通过教师的教学实践和科研成果的资料收集，整理出上百个与机械和汽车相关的工程实际问题及其力学模型，包含生活领域及自然界中与力学问题有关的趣味例子，形成较为丰富的课程资源库。这些资源可直接用于教学，为每一章新内容的引入与理论应用提供了良好的工程平台，由于学生学习目的明确，易于接受，使较为严谨的力学课堂教学吸引力有了极大提升。同时，该工程实例库面对全体课程组教师实现教学资源共享，不同的经验可以相互借鉴，为教师整体教学水平的提高和团队以老带新打下良好基础。

（三）根据自身特点，编写出版教材

为突出课程培养特色，课程组在配套十一五优秀教材的基础上，编写工程针对性强的习题册。一些习题来源于工程实际设计课题，涉及车辆部件、机床结构、机械手、加工工装及工艺等。习题册内同时增加一部分有一定深度题目，也涉及实验测设方法与理论分析相结合的实验方案确定问题，强化实际应用，拓展学生的思维，培养学生的研究能力。

三、工程构件模型化

力学建模是联结力学与工程应用最为重要的纽带，其重要性毋庸置疑。基于这点共识，工科高校也纷纷开设力学建模的讲座或课程。因此，课程组在课程中为力学建模设置单独教学单元，就模型简化的载荷处理、约束处理、等效替换等问题通过实例进行分析。同时，本课程组提出“力学建模贯穿式”教学，该模式符合“三年力学学习不断线”的教学体系。即在基础力学学习中，采用概念实例力学模型的教学模式展开，力学模型描述的内容含有构件的几何、材料、受力和约束模型。而工程结构力学模型的参数估计和模型的检验在后续有限元法课程中将涉猎。

四、教学手段多样化

针对教学手段以“处方式”为主、学生“按方取药”，建立了“课内与课外相结合、多媒体与板书相结合、理论与实验相结合”的教学模式。

（一）课内与课外相结合

课内教学坚持以学生为主体，教师为主导的原则，在教学手段方面形成了基础力学课程的教学特色，即基于基础原理传授式教学、基于工程背景启发式教学、基于力学专题研究型教学、基于思考题讨论式教学。在夯实第一课堂的基础上，大力拓展第二课堂，鼓励学生不满足书本上的知识，积极进行课外研究。1）建成基础力学教学网络平台。开发了一套具有不同教师个性化的、能反映教学过程管理和监控的网上辅助教学系统。该教学平台包括隶属于每位教师的教学资料、教学管理信息，以及课程公共的资料信息，能够构建基础力学课程的课后学习及教师日常教学管理等环境。考虑到力学系列课程的建设，网站除了开辟了理论力学，材料力学课程外，还增设了流体力学和有限元法基础等课程。课程网站建设的除包括基本的课程简介、教学大纲、授课教案、网络课件、教学录像、力学实验外，还包含力学论文、力学自测题、趣味力学、力学小课题和力学名人新颖的内容。为学生课外复习课堂内容，学习课程相关知识提供了便利的条件。2） 开展力学竞赛。为提高工科学生力学知识水平及应用能力，巩固所学的基础知识、活跃思维和激发钻研力学问题的热情，课题组每年举办力学竞赛。竞赛增进了学生对力学学习和研究的兴趣，促进了基础力学的教学改革。3）考研单独辅导。基础力学两门课程是工科类学生考研的专业课，分值高达150分。课题组教师收集了各个学校的考研试题，分析总结了试题的知识点、分值分布和解题方法，对需要的学生进行单独辅导。4）开展力学小课题的活动。充分考虑学生个体化差异，实现常规教学与个性培养相结合、课内和课外相结合的教学模式，着力培养和提高学生的创新能力和综合应用能力。力学小课题融新颖、灵活、趣味于一体，理论联系实际、包括讨论题、设计题、利用计算机求解的问题等。

（二）多媒体与板书相结合

课程教学中，采用传统的黑板教学和现代多媒体技术相结合，利用现代计算机数值模拟仿真动画技术，直观揭示构件各种变形下的应力分布规律、变形特点等；通过启发式教学，揭示知识发生过程。例如，在讲解应力集中问题时，由于缺乏相应的配套实验，学生往往很难理解。利用通用有限元分析软件能够模拟出带小圆孔方板的应力分布图，同时还可以引导学生分析孔的大小、形状及位置与应力集中的关系，如图1。对于某些强调学生思考的问题，可以在黑板上逐步进行引导，让学生给出求解思路和方法，这样的方式互动性强，促进学生主动思考。

（三）理论与实验相结合

除开出教学基本要求的实验外，实验室实行分期全天开放，为学生提供可选做的实验项目，学生可也利用实验设备，自行验证理论、设计实验。实验教师开发出新的设计性实验项目，实验内容注重工程背景、追求真刀真枪、突出学科交叉。如：闭口方钢的性能测试及数值模拟分析，槽钢的性能测试及数值模拟分析等，通过理论计算、电测试验和仿真模拟，研究结构在变形时的力学性能和特点。在理论层次、实验方法设计层次方面对学生的实践应用和研究能力都有一个大的提升。

五、经典力学柔性化

专业基础课要“厚”，不仅体现在课程本身的教学内容上，还涉及科研精神的培养与教学中体现的人文精神。

（一）实现基础力学课程的模块化教学，由1+1变为2+2。尝试多学时力学课程分模块化教学

使学生分阶段重点掌握知识内容，易于学习消化，易于监督检查，在一定程度上防止了学生前期懒散最终一次性复习的不良习惯，培养学生持之以恒进行科学研究的工程素质。经过三轮教学实践，考试成绩分析及试卷分析报告说明：实施模块化教学能更加全面的考察学生对课程的掌握情况，学生前期内容明显掌握扎实，避免了大学分课程一次性考试刚度过大的问题，同时帮助学生逐步养成脚踏实地、坚持不懈的优良学习习惯，逐步建立做人做事上不要投机取巧的思维模式。

（二）在经典力学教学体系中引入人文教育

力学课程内容严谨、逻辑性强、推到繁杂，学生学习有一定的难度。在授课中适当介绍本学科相关历史和发展进程及关键人物。如，讲胡克定律时介绍中国古代郑玄的贡献；讲梁的合理截面时介绍中国古代对矩形截面梁高宽比的认识；讲梁弯曲时介绍圣维南的贡献等。学生在学习力学知识的同时，对其发展过程有初步的了解，认识前人在学科发展中探索研究的艰苦历程和学科发展史与人类文明史之间的关系，激发学生学习兴趣和探索钻研精神。

六、反映学科现代化

笔者认为将课程的前沿内容引入到教学中是对教师能力的一个极大挑战。现代科学发展迅猛，一些传统的设计方法在碰到复杂大型设计问题上会显得繁杂而无力，在力学学科中新的技术、理论及应用也在不断涌现，其理论新、涉及面广、实用性强。将这些先进的方法融入教学对开拓学生视野无疑具有积极的作用。课程组教师结合自身科研对一些现代先进的科技成果和学科的发展动态适当的增加，如：当代力学计算手段有什么，可以应用到什么方面的设计，引入优化、非线性、有限元分析技术介绍等。在专项内容方面，讲授上除经典理论外，将最新研究成果进行介绍，使学生在这一方面有初步的、较为全面的知识把握。如讲授疲劳内容时，将疲劳的新、旧理论进行介绍，阐明单轴与多轴疲劳应力分析之间的区别与联系，对其应用背景进行阐述。在材料力学性能讲授时，对新兴各向异性复合材料的性能与各向同性经典材料进行对比等。

通过“六化”建设目标的提出和实施，课程组力争全方位构建培养高素质人才的工科力学教学体系。该体系集基础性、层次性、系统性为一体，具有“立足培养目标、突出工程背景、张显与时俱进、强化综合交叉、体现学科成果”五个特点，为理论与实践相结合的工程素质教育培养探索出一条有益的道路。

[参考文献]

[1]李乐山.高等学校进行研究型教学的方法和意义[J].西安交通大学学报,2008,(28).

[2]张田梅,高春,王志伟.应用型本科院校材料力学课程研究型教学的几点实践[C].北京:高等教育出版社,2009.

科学研究实践范文第4篇

关键词：大学生 本科 生物科学 创新实验室 实验室建设与管理

中图分类号：G423.3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0002-02

创新是时代进步的动力，是技术发展和进步的源泉，是经济腾飞的催化剂，创新实验室的建设与管理对于生物科学专业学生的创新能力培养非常重要。

本科院校科研和教学实力都比较强，尤其对于985和211院校来说，借助于实验室提高学生的研究、分析、创新能力是常用的教学策略，所以说高校实验室是培养创新人才的摇篮。在实验室内，学生可以将课堂所学理论知识与实践相结合，培养学生动手动脑能力，发现课堂所学原理的真正所用，并在此基础上进行创新。因此，建立设备齐全、技术成熟以及管理科学、创新的实验室对于推动高校生物科学专业教学具有重要作用。

1 建立高校生物科学专业创新实验室的必要性

生物科学专业是对生命现象及其规律进行研究的科学，同时对自然科学的发展也起到很大的推动作用。生物科学涉及范围较广，与人口、环境、资源、人类健康等息息相关，可以说人类的生存和发展无时无刻不和生物科学联系。生物科学实验室是培养生物科学人才的摇篮，因此，其创新管理也就显得非常必要。

1.1 为生物科学专业的发展培养创新性人才

我国生物科学在世界生物科学界一直处于先驱地位，但是现代科学技术发展迅速，各国认识到生物科学的重要性，纷纷展开研究，我国为了能够继续保持世界领先地位就必须抓紧培养生物科学专业的创新性人才。虽然中国曾在人类基因组以及水稻基因组计划中做出过杰出贡献，但是与世界上的发达国家在生物科学研究中的差距还是很大，为了减小差距，必须要加强生物科学实验室的建设与管理，培养出创新能力强，老、中、青相结合的工作团队，才能保证我国生物科学技术的可持续发展。

1.2 为生物科学产业的发展储备新型人才

面临现代资源趋紧，环境污染严重等种种问题，生物产业亟待发展，以解决人口、资源、环境等重大问题。全球范围内很多国家已经将生物产业的发展作为战略性目标，将生物产业的发展提到了国家安全层面，中国作为世界人口最多的国家，面临的问题同样繁多，所以中国生物产业的发展进步一直是我国科研的重中之重。我国在“十一五”规划中曾明确提出大力发展中国生物产业，力求通过几年的发展在生物制药、农业、环保、资源、能源等的保护和开发利用方面能有所建树。实现这一目标的基础就在于高素质本科学生实践能力的提升。生物科学专业创新实验室的建设和管理让学生能够充分将所学知识与现实结合，在掌握知识的基础上能够培养原始创新能力、集成创新以及引进消化吸收再创新能力，真正推动我国生物产业产学研相结合。学生在实验室中培养的技术与创新能力能够在走出校园以后发挥重要作用，他们有能力发现问题、分析问题、解决问题，促进生物产业的发展。同时，也反过来促进生物科学专业技术的发展和进步。

1.3 弥补我国本科生物科学专业学生培养中的不足

目前在我国高校生物科学教学中存在很多不足和缺陷，为了能够弥补这些不足和缺陷，要加大生物科学教学研究以及创新实验室的建设与管理。

如今大部分高校生物科学教育中教师会传授学生足够丰富的理论知识，但是在实践操作和运用上缺乏锻炼，没有锻炼机会，更没有培养创新能力的条件。有的学校开设了生物科学实验教学课程，但是在实验室中学生都是被动实验，学生只需要按照教师的指导，将实验室已经配好的试剂或者其他实验材料和另外的实验材料混合进行实验就行，完成的实验都是一些经典实验。学生在这个过程中不用自己真正的去做什么，只需要按照老师的意思按部就班完成作业就行，十分机械，学不到东西。久而久之，学生对此类实验失去兴趣，学校也只是应付了事，原本的实验教学起不到任何效果，更无所谓创新。

2 本科生物科学创新实验室建设与管理

本文研究的本科生物科学专业创新实验室的建设由三个主要的部分完成：实验室管理制度形成、实验室仪器设备的配置以及实验室技术体系的构建。实验室的设计要以人为本，以学生为本，对实验室内的机器设备进行合理整合配置，构建完善的科学技术体系，为培养学生创新能力提供条件和研究氛围。

2.1 创新实验室管理制度的建立

创新实验室管理制度是实验室发挥有效作用的前提，能为学生学习、研究以及创新能力的培养提供良好的氛围。实验室的建立原则是以学生为本，同时坚持科学发展观，根据学生的具体情况制定一套科学合理的实验室管理体制。在本科阶段，生物科学专业的学生如果具有了某个方面的想法，并且在向老师咨询以后具有可行性的情况下，可以向学校申请进行创新项目的科研基金，并且在实验室内通过实验研究其项目。对于具体制度的建立可以从以下两个方面进行。

（1）建立较为宽松的准入制度，较为严格的生物材料领用制度。

创新实验室的建设是为了激发本科生的实践动手能力、科研能力以及创新能力，但是在关于哪些学生可以进入实验室进行实验就涉及到了实验室的门槛问题。有些学校的实验室规定，学习好的学生可以进入实验室，但是学习成绩差的就不可以。这样的规定在创新实验室的管理制度中是不可以出现的。这样很容易遗漏学习成绩不好，但是动手能力很强，创新思维活跃的学生。因此，只要学生有创新的欲望和一定的专业课基础和动手能力，能够按照原始教材进行一些简单实验，就应该让学生进入实验室进行研究。

创新实验室管理制度确立了较低的准入制度，但是需要建立严格的实验材料领用制度。实验中对于每种实验原料的领取都要经过实验室管理人员，对于一些危险物品，要严格限制领取量，并且在领取实验材料时要由领取的学生签名，确保实验材料领取实名制。对于有剧毒、危害性极大的实验材料，要经过申请报学院或者实验室审批，才可以由实验室管理人员将实验材料给予学生，并监督其使用，对于余留材料要进行回收。

（2）以学生为本的开放制度。

实验室运行需要大量的资金和技术人员作为支持，所以在开放时间安排上要以学生为本，尽量在学生需要的时间开放，其余时间关闭。学生开展实验室研究工作一般是在课余时间和寒、暑假，所以创新实验室在这期间可以将实验室管理人员、教师一起集合到实验室，对学生创新研究期间的问题进行解答。学生在实验室内的研究主要靠自己完成，教师只需要在旁观察，不让学生出现危险就行，学生是真正的自主式管理。

2.2 创新实验室设备进行模块化管理

生物科学专业涉及微观和宏观世界，在实验中需要多种实验设备，为了提高设备的可发现性和利用率，可以对实验室内的设备进行模块化设计。创新实验室内的设备从大类上可以分为公共模块以及各类专业模块。公共模块基本上是所有实验人员都会用到的，各类专业模块则是根据研究项目不同而设置的独立模块。当学生按照特定的科研项目到实验室申请实验设备时，实验室管理人员可根据实验要求分配合适的设备模块，方便学生实验操作。

2.3 提高创新实验室管理人员的素质

在我国本科院校的实验室内，管理人员一般承担设备、仪器清洁工作，实验室打扫工作以及日常实验室的安全管理工作。但是创新实验室的管理员将不再与传统管理员一样。创新实验室管理员不仅要承担实验室日常安全护理和清洁工作，还有具有一定的创新能力，比如对于实验室设备的摆放如何才能更加合理进行研究，同时还要能够为实验室内进行创新研究的学生提供一定的技术支持和帮助。管理员由过去只负责为进行实验的学生配制试剂向“多功能、全面”的管理员转变。同时生物科学专业创新实验室的主要负责人也要经常组织实验室管理员进行培训，提高相关技能，争取在做好实验室管理的基础上，能够为学生的创新研究提供帮助。

2.4 加强创新实验室与外界先进实验室的交流

加强与外界先进的生物科学实验室进行交流，能够为实验室的管理以及学生的创新研究提供灵感和动力。

闭门造车是最坏的学习方式，为了要有创新还要走出去，在创新实验室管理上也要体现这一点。和外界实验室进行交流对于培养学生的创新思维和创新能力具有重要作用。与外界的交流可以采用以下两种方式，一是与生物科学专业领域的一些科研人员进行交流，二是和生物科学产业的一些生产实践者交流。与生物科学专业领域的科研人员交流，能够了解相关领域的最新动态，从而根据动态调整研究思路和技术路线，为接下来的研究打下基础。与生产实践者多交流能够知道生物科学技术在现实中的应用以及实际中需要什么样的技术，从而为自己的研究指明方向，使研究的结果能够符合实践要求，在实践中创造价值。

3 结语

本科创新实验室的建设和管理是一项复杂的工程，其建立和完善需要相当长的时间和精力，但是为了我国生物科学事业的发展进步，各高校应当都参与到创新实验室的建设中来，共同商讨管理制度的建立和完善。本文从我国生物科学创新实验室建立的必要性出发，对创新实验室的重要作用做了具体阐述，在此基础上对创新实验室的管理提出了4个方面的详细建议，为我国本科生物科学创新实验室的建立提供了可能，对我国生物科学事业的发展具有重要的促进意义。

参考文献

[1] 张义贤.生物科学专业“四层次”时间教学创新体系的构建与实践[J].高校生物学教学研究，2011（1）.

[2] 李佳音，官莹.浅谈实验室开放性管理模式的构建策略[J].计算机光盘软件与应用，2013（22）.

[3] 江海.生物实验教学中心管理与运行机制探讨[J].高师理科学刊，2013（4）.

[4] 孙秀英，宋宏涛，尹燕霞，等.生物学本科生科研创新实验室建设与管理[J].2013（13）.

[5] 王潇，莫日根，王迎春.生命科学本科生创新实验室建设与实践[J].高校生物教学研究，2013（2）.

[6] 周晓兰，陈寅山，张彦定.本科生创新实践室的建设与管理[J].福建师范大学学报，2013（3）.

科学研究实践范文第5篇

（桂林医学院，广西 桂林 541004）

【摘　要】高校担负着高素质创新和研究型人才培养的重任。为了加强专业技能的培养，提高学生的实践能力和创新能力，提升学生的综合素质和科研能力，我们提出了基于项目驱动教学法的科研能力培养理念，这是对现有的传统教学模式的突破，有利于开发学生的创造潜能，充分发挥现代大学培养人才、发展科学、服务社会的基本职能。

关键词 项目驱动教学法；创新能力；科研能力；教学模式

基金项目：桂林医学院“项目驱动教学”专项课题（JG2014010）。

作者简介：杨成芳，壮族，医学硕士，实验师，从事药理学实验教学工作。

通讯作者：李勇文，医学博士，教授，从事药理学教学工作。

项目驱动教学法起源于20世纪80年代的德国，项目驱动教学法是建立在建构主义教学理论基础上的新方法，以学生为中心，以项目为驱动，师生通过共同实施一个完整的“项目”而进行的教学活动[1]，把学习、研究和实践有机的结合以引导学生的高度参与以及主动性的充分发挥，并且创造性地运用知识和能力，自主地发现问题、研究问题和解决问题，在实践中积累知识、培养能力和锻炼思维，同时养成科学研究的精神和科学态度。

我校从2010年起拉开了“项目驱动教学法”改革活动的序幕，其主要核心是提供一个自然科学研究与教学活动有机结合的平台，实现科研促进教学、教学与科研的双赢。本课题组组织2012级药本学生以已获国家自然科学基金资助的“甲基阿魏酸抑制Nox4/ROS-p38-MAPK通路抗肝纤维化作用及机制研究”项目为依托参加了“项目驱动教学”专项课题研究，现在项目已实施了一年多，本文旨在谈谈项目驱动教学实践过程中的一些思考和体会。

1　文献查阅及科研设计的强化

（1）指导教师要给学生介绍常用学术论文数据库、因特网、专著、期刊、各种会议文献等文献获取途径，并要求学生完成与课题相关的综述。（2）指导教师通过讲解具有权威性的sci论文，详细介绍科研实验设计的基本原则和基本思路，对科研设计思路进行详细剖析，明确常规的实验方法及检测手段，如Elisa、免疫组化、组织病检、MTT法、RT-PCR、western blotting等，以便学生在实验设计时采用。讲解高水平SCI论文的实验设计是对学生自由探索科研意识及掌握科研设计非常有效的一种方式。（3）让学生以实验小组为单位进行实验设计，引导学生充分利用网络资源，以提高文献检索的能力；鼓励学生独立思考、自由探索。重点培养学生如何查阅所需文献，如何对所学的理论知识与科学研究进行联系等基本实验设计理念及科研能力，进而增强学生独立思考、自由探索的科学意识。

2　实验方案的确立

在实验设计过程中，实验小组成员分工合作，充分利用其专业背景，从项目所涉及的专业知识多方查找相关背景资料，并随时与教师对相关实验方案进行咨询与讨论。每个小组派1名学生用PPT汇报项目的实验方法、技术路线、样本的检测方法、可行性和预期结果，指导老师和其他组同学共同就其设计方案对小组每个成员进行自由提问，学生们发言积极，观点各异，这不仅活跃了学生的实验设计思维，而且通过在汇报答问过程中的相互启发，提高了实验设计的合理性和可行性。

3　项目的实施

在实验方案实施过程中，质量控制尤为重要，重点是要强化学生实验技术的严格操作意识，因此，项目实施前，指导教师要将所涉及的各种实验技术操作演示给学生看并让学生反复练习直到真正掌握。该项目涉及到肝纤维化的动物模型的建立，从造模到给药结束需要较长的时间（两个半月左右）；实验内容也较多，包括药物的配制、动物灌胃、动物饲养和取材检测等，这就需要学生以实验小组为单位分工合作，明确责任，极大地增强了同学们的工作责任感。在实验实施过程中，遇到超出大家知识和能力范围之内的问题，教师则给出必要的提示、建议和知识点拨。例如提示他们：可以充分利用他们喜欢的搜索工具，在网上搜索为什么会出现那样的问题以及可能的解决问题的方法，同时也可以查阅教材和参考书籍，进一步深入查找解决问题的有效方法。这样，由被动地接受知识转变为主动地寻求知识，激发他们获取知识的欲望，充分调动学生学习的积极性和主动性，同时有效培养了他们的自学能力。项目驱动教学的关键[2]，是在整个教学过程中随着项目的不断推进和层层深入来引领课程的学习，带动教学的开展。在教师的引导下，学生通过不断探索和自主解决需要解决的问题，自然而然地进行新知识点的学习，进行发现问题和解决问题能力的训练。

4　考核评价

项目驱动教学对学生的评价考核应根据其开展模式，注重学生创新能力、实践能力和科研能力等综合素质的评价考核，考核方式包括教学实施过程中的操作性考核、与项目相关问题的口试答辩、实验进度PPT汇报、实践报告、撰写论文等。

5　所取得的教学效果

5.1　学生科研思维能力的提升

通过项目驱动教学，学生参与了整个项目的研究工作，包括文献查阅、实验方案设计、实验方案的具体执行、实验数据处理和论文的撰写工作，即学生亲身经历了科研工作的整个过程，这样既极大提高了学生的动手能力和自学能力，也培养了学生的科研思维能力。

5.2　项目获得资助

项目实施完成后，参与该项目的韦冰华等同学以“甲基阿魏酸对CCL4诱导肝纤维化大鼠模型的作用”为课题名称申报2014年国家级和区级大学生创新创业训练计划，均获得了资助（0300JG2014080ZZ）。

6　存在的不足

学校在各个不同的专业进行了四年的项目驱动教学的尝试，取得了较好的效果。但是，要将项目驱动教学模式全面推广，最大限度地发挥其功效，目前我院尚不具备这样的条件。其一，师资力量的局限：我院教师要么是教学型的或是学术型的，不能完全地将知识和技能以项目实践的方式有效地传授给学生，很难把学生真正训练到位；其二，教学资源的局限：我院科研经费有限，大多数先进的科研设备均集中在科学实验中心，而科学实验中心场地和资源有限，只提供给本校教师和硕士研究生使用，本科生能开展的科研项目非常有限。

7　结语与展望

通过项目驱动，使教学与科研、理论与实践紧密地结合起来，让学生在理论中学习科学研究的方法、在实践中深化理论知识，从而经历科学研究的全过程，体验科学研究和实践创新的乐趣，更大程度上激发学生的学习兴趣和求知欲望，充分调动学生的学习积极性和主动性，能够有效培养学生的自学能力以及分析问题和解决问题的能力，激发和提升他们创新和探索的精神，最终使学生的科学研究能力和科学素养得到实质性提升。虽然目前项目驱动教学的实施还存在一些问题和困难，但只要我院继续引进更多的高层次人才，或原有教师在专业或学术上进行自我提升争取更多的科研经费，相信我校的人才培养质量会更上一层楼。

参考文献

［1］，孙莉，李荔.基于项目驱动的研究型教学模式探究[J].教育与职业，2012（21）：82-83.