科学研究的思维方式

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科学研究的思维方式范文第1篇

关键词：思维方法；造型语言；教学改革

造型语言实验的思维方法是当代语境下造型语言实验课程教学改革的切入点，明确八种自成系统且互为开启的造型语言实验方法论，强调思维方法的学理性与操作性，凸显造型语言实验教学改革的针对性与有效性，保证教师的理念给予与学生的方法实践的有机结合，这无疑直接关涉高校造型语言实验课程教改模式的学术定位与学理层次。

1）通过现象学还原思想的研究，论述造型语言实验思维转换方式与否定方法。

个人语言方式基于个人观察方式的存在，事物在我们眼中的视像并非是一个被动接收物，而是我们参与构建的结果，那么如果我们能够在视觉中清除图像，其残留物即为个体的观察方式。以贾柯梅蒂为教学案例，研究现象学的思维转换，即在视觉中否定视觉中的存在物。但现象学的经验原则告诉我们难以否定的却是存在物的时间与空间以及个体的观察方式，而这正是现象学方法的科学之处，由此达成我们探索个人语言方式的研究主旨。

2）通过拓扑学同胚变换思想的研究，论述造型空间观念与造型语言方式的转换可能性。

拓扑学认为，任意一个三角形在任意延伸、伸缩的变形变换中，可以迭合住一个圆形。因此三角形和圆形在拓扑上被视为是同胚或等价。也就是说，这个延伸、伸缩变换是一种同胚变换，拓扑学即探讨同胚的拓扑空间所共有的性质。由此切入，作为造型对象的形体，将破除反映论观念的统治，从而拓展造型语言的核心命题――空间观的理解角度，以厄格罗为教学案例，研究其数学性拓扑空间，及其理性化的线性几何语言表达方式。进而探索造型空间的可能世界与造型语言的可能方式。

3）通过生物学偶然性与必然性关系的研究，论述工具选择的机遇性对造型语言的启示。

个人的造型语言是作为一种结果的视觉样式，而造型语言的点线面呈现痕迹，在实际上取决于造型工具的特性，因此造型工具的选取对于个人语言方式的产生举足轻重。以里希特为教学案例，研究其独特工具的语言价值，开启作为视觉语言的点线面呈现方式的机遇性研究，推动造型语言实验意外效果的发现，进而有意识的寻求驾驭这种机遇性语言的使用，从而为提供了探索个人语言方式的可能途径。

4）通过心理学知觉转化的研究，论述习惯性手法作为造型语言的自我逻辑原点。

个人造型习惯即个体化的积习，正是个人语言方式的萌芽，因为这种习惯性手法的放大与完备即成为所谓的个人风格。以米劳斯・苏巴依为例，研究其与众不同的习惯性手法所产生的造型语言价值，我们强调这种个人手法的发现与自觉，主张以习惯性手法兼容共性原则，进而反思个人的造型趣味与审美原则，最终建立起个人语言方式的逻辑原点。

5）通过文学意识流写作手法的研究，论述自动书写对造型语言自我呈现的可行性。

自动书写吸取意识流文学文学自动书写方法，即尝试在信马由缰的放松状态下，使个体的本我状态得到最大程度的释放。以马修为教学案例，研究其自动书写理念，我们强调个体动作的随意状态，通过自动书写的自然引发，释放身体的本能知觉，经由他者的对比研究，发现造型语言的差异性，进而确信这种差异性的自我化，使自我获得造型语言的呈现方式。

6）通过色彩学主观原理的研究，论述主观性和谐色调与造型语言主体特质的内在P联。

主观色调的实验方法论为伊顿所创，但却几被误用为模式化的色彩构成，其本有的造型语言自我发现特色消隐了。造型语言的个性结构来源于其主观上已定的对形状与色彩的倾向对于色彩的和谐，各有各的概念，每个人所用的和谐的色彩结合，代表着个人的主观意见即主观色彩。因此经由主观色调的语言实验，造型语言将显露其个人特质。

7）通过炼金术自我超越思想的研究，论述材料认知对造型语言实验的自我观照价值。

现代材料的拓展，使综合材料的造型语言实验增加了可能性，将日常经验介入材料运用则使语言实验贯通生活世界。而材料选择的个体偏爱则使材料属性的主体归属感具有了一种探寻自我的炼金术思想。以基弗为例，研究其造型语言的综合材料拼贴方式，进而解读其材料属性的自我意义，从而明确其材料选择的象征内涵，由此使材料拼贴实验成为造型语言自我确证的有效方法。

8）通过类型学的组合思想的研究，论述个体化造型语言范式的建构途径。

艺术风格的偏爱即提示了一种审美类型化，但这种趣味可能存在于几个大师的造型语言之中，我们强调在趣味的导向下，分析所钟爱大师的造型语言，剖析其类型化特征，然后将这种类型化元素进行嫁接组合，从而转化出自己的语言范式。这种类型学方法是作为一种相对被动的探索方式而存在，其目的在于提供一种知识性辅助，进而梳理知识导向的个体化资源，最终建构自己的语言模式。

造型语言实验方法论注重审美实践的同时，强调文化思考的介入，这就使造型语言实验教学具有显著的当代性教育理念。籍此，艺术教育在专业探究的框架下存有了一份开放性的文化胸怀。

参考文献：

[1]古德曼.艺术的语言 .彭锋，译.北京大学出版社.2013-06

[2]维果茨基.思维与语言.李维，译.北京大学出版社，2010-11

作者简介：

科学研究的思维方式范文第2篇

【论文摘要】："科学哲学"是什么？对于这个与西方科学互相依存的科学研究典范，多数科学研究者是陌生的，但是是极为重要的。科学哲学是一种逻辑思考与范式交织运用，从事创造性学术活动的思维。西方人运用这种独特的思维理论带动科学革命的浪潮，运用科学创造发展实力，影响人类历史数百年之久，迄今仍方兴未艾。

中西方传统文化的差异造就了西方人与我们在思维方式上的不同，就中西方哲学思想的比较，中国哲学论述的焦点是"行为"之"善"，而西方哲学论述的焦点是"知识"之"真"，两种思维方式是截然不同的。美国北卡罗来那大学教授罗森博格对科学哲学做出以下定义：哲学首先要处理的是科学尚不能回答或永远不会解答的问题，其次要处理科学为何无法回答这些问题。他也认为科学哲学长久以来为自己设定的任务就是要了解科学是什么，它如何运作，它的方法、基础和条件是什么。库恩于1962年发表的《科学革命的结构》一书指出：范式是科学哲学的基本观点，也就是研究者用来寻找意义的理念模式。而且所谓理念模式，就是研究者用范式的指导来从事研究问题与选择研究行动时的思维方式。这个认识问题的思维方式由以下二个核心概念所构成。

一、思维逻辑

受文化影响，西方人在从事科学研究时有其独特的思维逻辑，循"本体论－知识论或认识论－方法论"的思维逻辑按部就班的思考问题。有学者解释，西方学者在从事创造性学术研究活动时的后设思维，他们基于对世界本体的某种预设，因此提出了一些认识世界的方法，从而建构出某些独特的知识体系。这种后设思维展现在他们学术研究的成果之中，但无法在其研究成果中论述自身。然而，思维本身只是个抽象概念，所以必须将范式融入思维中从而思考研究的问题和方向。换言之，研究者的基本信念决定的任何一种研究取向或研究范式所主张的"本体论－认识论－方法论"，就构成该项研究范式的"世界观"，也就是如何去认识及累积建立该门知识。

本体论关心的是人类日常生活世界中各种现象或行为，是否存在着一种事实、永恒不变的本质。如果有，那么真实、永恒不变的本质是什么？而且，不同的范式则有明显不同的主张。所以，本体论就是科学研究的开端，研究者针对被研究的对象探讨其本质究竟是什么？建构起一个初步的概念。

有了概念，接下来就是诠释内涵。知识论关心的是研究者应该运用何种立场与态度，与被探究的对象产生互动关系，才能了解现象的真实本质。也可解释为探讨知识本质、原则和知识的来源。重点是，研究的结果和研究者的立场与态度理当一致。十六世纪文艺复兴运动发生以后，这样文化传统更发展成为笛卡儿"主∕客"对立二元论的哲学，对近代科学的发展造成极大的影响。

方法论就是要透过何种方法与策略才能发现或检证预设的问题的本质。由于科学分类的关系，凡是自然科学或社会科学的领域都有其严格的方法论，以作为获取知识的方法与学科发展的支撑。同样的，不同的范式对方法论选用就会有所限制。一般我们熟知如归纳法、演绎法、辩证法、实证法、解释法、批判法等。

综上所述，我们了解到"本体论－认识论－方法论"三者之间具有互为逻辑的关系。因此，一个研究者对于"方法论"的回答，必然会受到其"本体论－认识论"立场的限制，而不能随意选择任何一种方法论。反过来说，当研究者决定采用某种"方法论"时，他必须同时接受其"本体论－认识论"的预设。

二、范式

粗略的了解了科学哲学中的思维逻辑，接下来进一步认识研究者是透过怎样的研究范式来对其研究的问题进行预设。其实，整个研究范式的发展就是一部完整的"科学史"，充分证明了西方哲学论述的焦点是不断追求"知识真理"，任何一点违反理性思辨法则，都将遭受严厉检验和批判。二十世纪各种不同派别的范式主张就演进的时间先后，依序有下列五种范式的论点主张及主要是应用于何种科学的研究。

实证主义从十六世纪科学革命起,迄今仍然主宰着人类的科学研究活动，即时下广为自然科学所引用的实证研究。实证论者的主张是"素朴实在论"，采用实验论的立场，相信科学能够回答所有的疑问，解决所有的问题，属于"量化研究"的科学研究范式。

"后实证主义"针对"实证主义"纯科学的观念提出强烈的批判。代表人物波普尔认为："科学就是已成立事实的集合，这种通行观念是错的。科学中没有任何一滴知识是永远成立的，没有东西是不变的。"后实证论者主张"否证论"的研究范式，但是仍然保留着实证主义研究范式对客观、精确、预测及控制的重视，也认为完全的客观不可存在。属于"量化研究"的科学研究范式，但不排除使用"质化研究"方法。

人们通常把结构看成一种形式、一种架构或某种形状。其实，事物的结构和本质有极其密切的关系，两者互为条件，相互影响。结构主义不仅关注外在形式研究，更重要的是要探讨形式内在组成要素彼此间之深层结构的问题。属质量化兼具的科学研究范式。

解释学的发展受到"现象学"影响甚深，两者均是对自然科学持怀疑和批判的态度，认为自然科学的实证法则是不完全的，并没有绝对性。解释学主张，人类不可能完全了解客观的事实，必须要从生活实践中创造意义，而创造意义的过程就是解释的过程。主要的方法是用对话与辩证的方式，透过归纳、比较与对照过程获得一致性。属于质化科学研究范式，同时也奠定了社会科学发展的基础。

科学研究的思维方式范文第3篇

关键词：数学实验教学；教学改革；教学模式

中图分类号：G642

文献标识码：B

对于创新型人才的培养，不同层次的课程具有不同的功能与作用。高校在专业技术培养方面，偏重对知识的传授，而对学生创新意识、探索精神和科研能力方面的培养不够重视。由此导致实验课程的功能和作用未能得到充分发挥，学生科技创新意识不强，未能掌握创新方法，未能夯实理论基础，因而学校很难培养出高素质的创新型人才。因此，充分发挥数学实验课程对学生探索精神、科研能力和创新意识的培养作用是十分必要的。

长期以来，数学实验课程实验项目的开设大多是为了验证基础知识。但这些课程里面不仅包含最基础的知识理论体系，也包含科学研究和科技创新的基础实验方法以及丰富的设计思想、设计原理、设计技巧等。我们可以真正领会自然科学基础课程的奥妙，理解其对创新型人才培养的功能与作用，开辟创新性的教学模式。

首先应强化对数学科学研究问题的思维方式以及学习兴趣的培养。在实际教学过程中，我们要教会学生如何发现问题以及如何通过分析问题、建立模型、求解模型、优化模型来研究如何解决具体的复杂的实际问题。

为更好地开展教学活动，我们在理论教学中应讲述一些与教学内容相关的故事、趣闻、应用等，以此来活跃课堂气氛，激发学生兴趣。

在实践教学环节，必须把思维方式和研究方法结合起来。以数学实验课为例，由于每一个实验项目涉及的知识点都不尽相同，因此，通过不同实验项目的实践，可使学生的理论知识得到巩固，同时可以培养学生的动手操作能力和解决实际问题的能力。实验项目之中包含精妙的设计思想、思维方式和研究方法以及丰富的理论与实际相结合的设计原理，如果学生能够理解和掌握这些设计思想、原理和方法，将其融会贯通，并联系实际，与基础理论中的思维方式和研究方法结合起来用于实践，就很可能有新的发现和创新。

教师将理论教学与实验教学结合起来，加入相关的科技创新课程设计，或者加入创新性、综合性、设计性的开放实验项目，让学生进行初步的科学研究的训练。在此过程中，学生不断地发现问题，分析问题，解决问题，提出新问题，再进一步探索、解决问题。这样可以巩固学生的基础知识，同时充分发挥和实现数学实验课程对学生科研能力和创新能力的阶段性培养。

因此，在数学实验课程中实施“三位一体”教学模式是可行的。

目前，人才已经成为推动社会发展进步的第一生产力。越来越多的教育学者已认识到高校数学科学实验课程对学生创新能力、科研能力培养的重要性，因此实施“教学、实践、科研”“三位一体”的教学模式，强化对创新能力和科研能力的培养，也已成为必然之势。

打破数学学科传统思维模式，即打破传授基础知识的观念，就要求老师讲解实验原理并演示实验步骤的同时，树立起利用数学实验课程对学生创新意识、创新方法、实践动手能力等各个环节实现全方位培养的教学理念。

同时，在数学课程教学中，实现传授基础知识、培养实践动手能力、将科学研究和科技创新能力培养的有机结合、融会贯通，是我们下一步要继续思考的问题。

参考文献：

[1]李默涵，由巧俐.基于创新型人才培养的数学实验教学改革探索[J].长沙铁道学院学报（社会科学版），2014，（4）：90-91.

[2]丁卫平，李新平.基于数学实验的高等数学教学改革[J].高等理科教育，2007，（2）：36-37.

科学研究的思维方式范文第4篇

1 科学研究方法

著名理论物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼说过：“科学是一种方法，它教导人们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到什么程度（因为没有事情是绝对已知的），如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则，如何去思考事物，作出判断，如何区别真伪和表面现象。”科学教育中的“科学过程”主要是指在一般的科学研究中，那种普遍适用的系统化的操作方法和步骤。美国《国家科学教育标准》中把科学过程与方法看成一个系统，是指一系列的相互联系的科学家普遍使用的研究方法和程序。我国的基础教育课程改革强调科学探究，强调让学生亲历科学，在体验中学习。这种新型学习方式的提倡意在改变传统单纯接受式的被动学习方式。学生不是被动地记忆科学的结论，而是经历这种结论得到的过程和懂得获取的方法。

科学家认为对自然现象的认识不能停留在事实的层次上，需要进一步透过现象，深入内部，抽取有关事物的本质，并且舍弃一切非本质属性的结论，即提炼出反映事物本质属性的内在的客观规律的各种“概念”和“定律”来。这个过程是通过探究来完成的。但科学家不管用何种探究模式，其基本的环节是共同的：科学问题的提出，科学事实和资料的收集，猜想和假设的建立，检验与评价，表达与交流。科学教育中的科学探究学习方式的主要环节也与此相类似，表明探究学习体现了科学教育与科学研究本质上的一致，反映了科学教育与科学研究内在的统一。科学探究强调知识获取中的体验，强调过程与方法，既是对我国传统教育的纠偏，也反映了科学素养的核心要素。

2 高中生物课程中基本的科学研究方法

科学方法可分为多个层次，这里所指的生物科学研究方法主要是指科学研究的一般方法，如科学观察方法、科学实验方法和科学调查方法，特别是指科学实验方法。科学研究总是从观察开始，通过观察发现问题，然后提出假设，并对假设做出基本预测，最后设计实验来验证假设。如果实验结果与假设不一致，则说明原来的假设是错误的，要修改假设，重新实验；如果实验结果与假设一致，则说明原来的假设是正确的，可将假设上升为学说或理论。科学方法教育应包括科学研究中“过程技能”（观察——问题——假设——实验——结论）的教育，还应包括观察、调查、实验等具体的方法技能。科学方法教育中尤其要重视科学思维的训练，即努力使学生将科学方法内化为自己的思维方式和行为方式。

2.1 观察实证的方法

观察实证是指通过对研究对象大量的观察、实验和调查，获取客观材料，从个别到一般，归纳出事物的本质属性和发展规律的一种研究方法。

2.2 假说—演绎法

假说—演绎法是指在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的；如果不符，就说明假说是错误的。所以假说—演绎法的根本过程是：发现问题——提出假说——演绎假说——实验证明——提出结论。在孟德尔的一对相对性状的杂交实验中很好地展现了假说—演绎法，也正是由于他采用这种方法才获得了科学上不朽的成绩，为人类揭示了遗传之谜。“假说—演绎法”是形成和构造关科学理论的一种重要思维方法。对学生来讲是“授之以渔”的重要手段之一；学完课程以后，他们对别的都可以忘记，但这些方法会存留下来，这就是真正的素养和能力。

2.3 建立模型的方法

新课标中建立模型被列为一项技能目标，并作为高中学生必备的生物科学素养。国家和地方的新高考大纲（说明）也已明确将这一技能素养的掌握水平作为考核对象，2007年全国高考生物江苏卷中就已出现涉及模型构建问题的考核尝试。因此，在平时的教学和高考复习中，教师和考生都要予以重视。由于新课标要求学生学会建立的模型主要是思维形式的模型，因此笔者拟针对几种常见思维模型的构建方法提出如下建议。建立模型的一般程序：（1） 掌握原理。掌握模型所代表的知识、过程、规律、机理等，弄清模型的构成要素或包含内容之间的逻辑关系。（2） 明确类型。明确所构建的模型属于哪种类型，知道该种模型的特点及表现形式。（3） 构建草图（框架）。选择适当的图形、文字、符号勾勒出草图，或用适当的文字符号搭建框架。基于模型的通适性、典型性，所以在构建时只需要考虑大多数情况即可，一般不考虑极少数情况或特例。（4） 修饰完善。对照原理查验所构建的草图（框架），确保其科学性；然后进一步修饰完善模型，力求规范、简洁、直观、有美感；最后构建出正式的模型。（5） 补充诠释。对一些模型要添加必要的文字说明、示例、图注等，使模型更科学、更清楚、更规范。

2.4 系统分析法

系统分析方法是指把要解决的问题作为一个系统，对系统要素进行综合分析，找出解决问题的可行方案的方法。它从系统的着眼点或角度去考察和研究整个客观世界，为人类认识和改造世界提供了科学的理论和方法。它的产生和发展标志着人类的科学思维由主要以“实物为中心”逐渐过渡到以“系统为中心”，是科学思维的一个划时代突破。系统分析是一种研究方略，它能在不确定的情况下，确定问题的本质和起因，明确咨询目标，找出各种可行方案，并通过一定标准对这些方案进行比较，帮助决策者在复杂的问题和环境中作出科学抉择。

3 生物教学中开展科学研究方法教育的途径

生物学是一门实验科学，有着众多的可以渗透科学方法教育的内容。教师在努力钻研教材的基础上，要充分挖掘教材中对学生进行科学方法教育的素材，将科学方法教育渗透到教学过程和学生的学习过程中。

3.1 通过生物学实验开展科学研究方法教育

高中生物教材中有着众多的学生实验，每做一个实验都是学生亲身体验科学研究方法的过程。在教学中尽教师要可能地将验证性实验变为探究性实验，要求学生通过明确实验目的、自己设计实验、讨论完善实验、最后实施实验步骤等过程，使学生体验到科学研究的方法和过程。另外，教师在备课和教学中应将科学研究方法很好地贯彻到每一个实验中，根据实验内容的不同有目的的让学生体验科学研究的过程，接受全面而完善的科学研究过程和方法的认识与训练，使学生认识、经历科学研究的过程，理解科学方法的本质，并训练其使用有关的具体方法完成每一步骤。这是培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的有效思维方式和操作方式。教师要注重鼓励学生得出自己的结论、畅述自己的观点。

3.2 通过生物科学史开展科学研究方法教育

“读史使人明智”，生物科学的每一项重要发现都是科学方法正确应用的典范。科学的方法是人类探索真理，发现新理论和获取新知识的重要手段，生物教学也离不开科学方法的探索、理解和学习。

高中生物教材中有许多关于生物科学史的教学内容，如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、遗传物质的发现等。这些科学发现本身就是科学家科学实验（探究）的过程，教师可以充分利用这些素材，帮助学生寻着先人的足迹，在享受科学探究的快乐中受到科学方法的教育。

3.3 通过探究性教学开展科学研究方法教育

在新一轮的课程改革中，科学探究不仅被作为重要的理念强调，作为教学建议提出，而且被列入了课程目标和内容标准之中。在现代教育文献中“科学探究”、“探究式教学”、“探究式学习”都是指学生在学习过程中模仿科学家进行科学探究的思维方式来主动构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的学习方式。这种学习方式在学习内容上，不但包括事实、理论等陈述性知识，还包括科学过程和方法等程序性知识。在教学策略上，教师通过创设一定的探究情景，让学生发现问题，做出猜想与假设，并通过实验、调查、查阅文献等方式搜集与处理信息，对猜想与假设进行论证，最后通过表达与交流活动对自己的探究过程进行反思与评价。在这一过程中学生获得知识与技能，掌握解决问题的方法，获得情感体验。一般情况下，探究式学习环节分为：提出问题——猜想与假设——方案的设计与选择——收集证据——解释与结论——评价与反思——交流与表达等7个方面。

3.4 通过研究性学习开展科学研究方法教育

研究性学习是一种以学生的自主性、探索性学习为基础，从学生生活和社会生活中选择和确定研究专题，主要以个人或小组合作方式进行的一种学习方法。学生通过亲身实践获得直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本科学方法，提高综合运用所学知识、解决实际问题的能力。科学是一门具有崭新教学理念的学科，学习的核心便是科学探究。科学探究也涉及到提出问题，并通过猜测、计划、观察等活动，亲历解决问题（科学探究）的过程，获得科学知识，形成科学价值观。研究性学习与科学探究都是通过学习者从提出问题到解决问题的探索实践过程来实现科学知识的掌握和科学价值观的形成，以提高学习者解决问题的能力的学习方式。哈佛大学就有这样一句名言——教育的真正目的就是让人不断提出问题和解决问题。它较好地说明了研究性学习、科学探究在教育活动中的重要性，学生亲历科学探究的过程是获取科学知识和培养科学价值观的主要途径。

研究性学习是现在高中学生的一门必修课，利用研究性学习使学生实践科学研究方法，可以使学生真正体会到科学研究方法的重要性，学会如何将一些科学研究的理论知识应用到实践中，研究性学习既是学生对科学方法的实践，也是教师进行科学方法教育成果的检验。

3.5 通过实验设计开展科学研究方法教育

科学研究的思维方式范文第5篇

【关键词】创新 研究型实验 本科生

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0245-02

一、前言

国内外一流大学对本科生科研能力的培养主要体现在：本科生参与科研项目的受众面广，目标明确，能够结合基础研究的最新进展，应用研究能够解决实际问题，成果形式多样；申报流程较为正规，对采取导师和学生之间相互选择；从多个渠道开展科研活动，包括课堂教学中了解研究领域的背景和最新科研动态，培养科学的思维方式[1-3]；实验教学中掌握科学的实验方法，培养独立操作能力。采用研究团队的形式，培养学生的团队意识。以适当的研究方法来研究相关领域的前沿问题，特别是利用在实验中使学生独立思考，提出实验方案，以激发学生的热情，增强创新的意识和能力，并培养学生科学的观念和严谨的科学态度[4]。可见，国内外一流大学中本科生参与科研的机制较为成熟和富有成效，恰当得科学教育使学生能够获得很大收获，例如开阔的思维方式和科学观念，基本的科学素养和实验能力，对其未来的职业发展和规划也会产生较为深远的影响，选择继续攻读研究生进行深造时也会更加明确自己感兴趣的领域和方向。

二、开展研究型实验的意义

目前，在实验教学和实验室管理过程中存在着大型仪器使用率低，本科生参与科研的机会少，受众面窄的问题。研究型实验的引入可以让更多学生参与科研活动，熟悉科学研究的思路和方法。目前的实验课往往采用大班授课的方式，重复设计好的实验；研究型实验的引入可以让学生以科学研究小组的形式进行研究型实验，提出对实验的思考和改进方案。另外研究型实验的引入可以为学生提供接触大型仪器和最新科研成果的机会，并增进学生和导师之间的交流沟通。

在实验教学中引入研究型实验课，可以让本科生广泛参与科学研究活动，可以培养学生的创新精神和解决实际问题的能力，可以将学生的科研活动与教学紧密结合在一起，扩大本科生参与科研活动的受众面。可以使低年级学生尽早接触到科研活动，培养他们进行科学研究的思维方式和动手能力。通过研究型实验也能让学生及时了解本专业领域的前沿发展，从而更好地理解和掌握专业课理论知识。

通过在实验教学中引入研究型实验，可以培养学生的创新能力，激发学生对科学研究的兴趣；突出学生的主体性，注重培养学生独立思考的能力，启发学生建立提出问题、分析问题、解决问题的思维方式；开阔学生的眼界和思路，使他们更好的理解专业课程，加强动手能力，在实验工作中能够综合运用知识和灵活处理问题；可以提高实验室大型仪器的使用率，避免大型仪器空置现象出现；可以增进本科生与导师和研究生的交流和联系，使学生具备基本的科研能力，为有继续深造意向的学生明确擅长和感兴趣的领域为未来的发展方向提供参考。

开展研究型实验的远期成果是建立本科生广泛参与科学研究的长效机制，使学生及时了解本专业领域的前沿发展，深化专业知识的学习，完善知识结构；扩大本科生参与科研活动的范围，使学生具备基本的科研能力和素质；将学生的科研活动与教学紧密结合在一起，培养学生的创新精神和解决实际问题的能力。使学生结合自己的兴趣参与相关科研项目，并在专业期刊上。

三、开展研究型实验的实施方案

1.在课堂教学中引入研究型实验

首先在平时的实验课程中利用一定课时，使学生完成开放性的实验。例如利用较集中的一段时间，把学生分为若干个小组，利用实验室现有条件，对特定课题展开研究。课题的选择上，既要结合专业方向和课堂教学的内容，又要高于常规的验证试验。可将多种实验方法和多个仪器设备结合起来，共同解决一个问题。研究小组要有明确的分工合作，培养学生的团队意识和团队合作能力。

同时可以在实验课上利用一些时间，给本科生提供机会实地了解实验室各类大型仪器的使用方法和操作规程，通过与导师和研究生的交流熟悉科学研究的思路方法和基本流程。并对自己感兴趣的科学研究方向有一个初步认识。从中选取感兴趣的领域，以科学研究小组的形式进行讨论，着重提出对实验的思考和改进方案。

2.开展研究性实验项目

在此基础上可进一步让本科生参与科研项目，可设立开放性的研究型实验项目，由教师设定选题方向，本科生根据自己感兴趣的方向进行申报和选择。结合学生的兴趣和设想，同时基于本科生的实际水平，选择合适的科研方向，考查研究内容的创新性和实施方案的可行性。在立项过程中培养学生查阅国内外文献、制定实验方案、计划实验进度、总结实验创新点等方面的各项技能。在实验过程中，要让学生积极思考，对实验现象做出相应的解释，并根据实验中遇到的问题随时调整实验方案，整个过程中以学生为主体，教师或相关专业的研究生起到引导作用，根据学生现有水平和研究状况进行指导，因材施教，增强学生分析问题和解决问题的能力。

教师对学生进行监督，激励学生应用相关背景知识，将其应用到实验中，并培养学生探索未知领域、独立分析和解决问题的能力。可以让学生形成小的研究团队，共同讨论激发对科学研究的热情和灵感，并在实验遇到困难时相互帮助。在学生进行研究型实验的过程中，教师应按阶段进行检查，并根据检查结果进行指导，例如可以采用每周开例会的方式，让学生对现阶段的研究成果进行展示，提出问题和不足，对下一步的改进方案进行讨论。在研究型实验项目完成时，应成立专家组，对研究成果进行评价，学生需要总结和分析实验数据，形成研究报告，研究成果可以是在相关领域的期刊上，也可以是形成的装置、申请的专利等，成果形式多种多样，教师根据项目的完成情况给出相应的评价。如果是以研究小组的形式完成的项目，教师可根据各参与人的实际贡献做出评价。应根据实验过程中学生的参与度、创新能力、严谨的科学态度、分析处理数据工作等多个方面综合考虑，做出客观的评价，使学生在这一过程中得到成长。

3.在课外活动中进行研究型实验

在开展研究型实验的过程中要明确课程培养目标和任务，使培养学生科研能力的目标切实得以实现。教学形式可以采取灵活多样的形式，将课内实验教学与课外科研活动相结合。在开展研究型实验课之余学生可对自己感兴趣的领域利用课余时间进行深入研究。

可以组织学生参观本领域顶尖的科研院所或仪器公司，与科研工作者进行交流，使学生通过实地考察和调研，对科学研究的过程有一个较为直观的认识。并进一步激发对科研和创新的兴趣。

四、结语

综上所述，在本科生群体中以多种方式开展研究型实验，可以提升本科生的科学素养，培养其创新能力和意识，也激发了学生对科学研究的热情，增进了他们团队合作的意识，是培养创新型人才的重要方式。

参考文献：

[1]江洪，沈旭峰.浅谈培养大学生的科研能力[J].甘肃科技，2010，26（3），156-158.

[2]秦春波.大学生创新能力培养研究[J].长春理工大学学报（综合版），2006，2（3）：189-190.