科研思维的培养范文

时间:2023-11-07 11:36:09

科研思维的培养

科研思维的培养篇1

1 培养临床医学研究生的文献阅读能力

文献阅读能力是一个笼统宽泛的表述。确切地说,它应该包括但不限于文献检索能力、语言(特别是英语)阅读能力、材料分析能力、提炼总结能力。良好的文献阅读能力是研究生应该具有的基础素养之一,它对于临床医学研究生科研思维的培养有重要意义。

材料分析能力和提炼总结能力的重要性是公认的,笔者仅谈谈文献检索能力和英语阅读能力的重要性:科研思维的培养,尤其是科研创新思维的培养,有赖于对已有知识的深入了解和未达领域的敏锐发现,而做到这两点正需要其对权威医学期刊的持久关注和检索;另一方面,虽然英文医学教材或文献也有很好的中译本,但医学行业最新的科技、最前沿的发展、最完整的研究等全都是以英语为载体最先开始流传,坐等别人汉化意味着严重的滞后。

2 培养临床医学研究生的工具运用能力

各种思维方式都是一定方法论的体现,关于科研方法的介绍和论述已经很多,临床医学研究生科研思维的培养,也倚赖于对科研方法的正确选取和运用。然而,科研方法的正确选取和运用在实践过程中并非是完全自由选择而是受到制约的,这个约束就是研究生对于相应科研工具的掌握。

就临床医学科研而言,研究生或许有了研究课题和创新方向,也确定了大体的研究方法,但倘若他不知道最适合的科研工具,比如循证医学临床研究方法的特征就是采用随机对照试验研究(Randomized Controlled Trial,RCT)和Meta 分析(荟萃分析- 多项独立的定量研究进行再分析)作为科研工具;或者知道合适工具却缺乏使用技能,比如纳入对象不随机,基线不可比,随意设立对照组,样本估计不准确,数据描述不恰当那么科研便无从开展、无从控制、无从验证。临床医学研究一项极为重要、也是最为基础的科研工具便是医学高等数学,这个理论工具难度巨大但是必须熟练把握;而文献检索工具、思路整理工具、翻译工具、制图工具等软件类工具,也推荐尽量掌握,借以提高科研准备和结果分析的效率。

3 培养临床医学研究生的科研思维能力

临床医学研究生要培养科研思维能力,需要认识和学习各种思维方式(系统、发散、收敛、逆向、联想、想象、灵感等),需要了解和实践各种科研方法(观察、实验、模拟、数学、理想化、类比、假说等),但建立思维方式和科研方法的最优组合有不可或缺的前提,即良好的文献阅读能力和工具运用能力:根据获取的已知的、确定的知识,利用掌握的必要的、最新的工具,综合多种思维方式,选取恰当科研方法,向未知的、空白的临床医学研究领域进军。

文献阅读能力作为一个大项能力包含四个子项能力,而各子项能力的培养也会交叉工具运用这个大项能力下的子项能力,这两大项能力是相互作用的,将其有意识地结合起来培养会大有裨益。鉴于科研工具本身是一种技术实现手段而非能力培养目的,下文将其作为培养文献阅读能力的辅助角色来阐释。

3.1 文献检索能力

文件检索能力很大程度上取决于文献检索工具,而文献检索工具无论是实体图书资源还是网络文献资源都非常丰富,临床医学研究生相对可以承受获取相关医学科研信息资源的成本。医学教材是最为重要的实体图书资源,有条件和有能力的应研读译制教材和外文原版教材;校内图书馆是最为主要的实体图书来源,同时完全免费,应好好利用;网络文献资源中,国内的主流期刊数据库在校内可以免费访问和下载,国外的PubMed、GoPubMed、MedSci、GeneCards、NCBI 等都是可以利用的临床医学科研论文检索工具,国际医学权威期刊自己的官网也是绝佳的资源。该项能力的培养和提高主要取决于学生自己的行业关注度和自主学习度。该子项会应用文献检索工具。

3.2 英语阅读能力 研究生的身份即表明其具备了一定的英语阅读能力,然而作为临床医学研究生,一定的英语阅读能力是远远不够的。虽然语言作为一种交流工具与科研思维的培养并无直接关系,但鉴于英语在临床医学科研方面是一种重要的信息载体,在学生不够要求的情况下,导师要在学生自学的同时发挥督导作用,比如安排学生以小组为单位定期汇报医学行业几大国际权威期刊的重点文章,不定期一些相关论文的中英互译任务。该子项会应用翻译工具,同时锻炼了文献检索能力。

3.3 材料分析能力 材料分析能力要求的不仅仅是文字资料阅读能力,更多的是要求逻辑思维能力和医学高等数学能力,甚至跨学科跨行业的知识积累和运用能力。医学科研,通常与生物、化学、药学等学科交叉,既要求一般理科学科逻辑思维的基底,又有不同于一般理科学科的思维特点,特别是临床医学科研,可能还要结合一部分哲学思想和经验直觉。只有熟悉这种独特的逻辑思维方式,借助医学高等数学的分析工具,才能准确地理解临床医学科研的建模理念和实验设计;而跨学科跨行业的知识积累和运用有助于从不同的角度评估现有科研设计的盲点,以及提供另外的设计方向和拓展创新科研思维,使原来科研设计的不足得到相应地提升和改善。该项能力要求极强的逻辑能力和数学能力,而逻辑能力和数学能力贯穿于后续的科研设计中,在实际的教学培养中,临床医学研究生课程可以加入逻辑学、加大医学高等数学的教学力度和考察力度。该子项会应用逻辑工具、医学高等数学工具、思路整理工具、制图工具,是提炼总结能力的必要准备。

科研思维的培养篇2

【关键词】高中政治 思维能力

在高中政治教学过程中,培养思维能力是一件尤为重要的事情。思维能力的提高,对于提高学生政治思想感悟以及成绩都有很大的帮助。当学生的政治思维能力达到某一个境界之后,政治学科的教学质量也会有大幅度的提高。因此,培养高中生的思维能力必须要提上日程。对于培养政治思维能力,本人有以下几点建议。

一、创设问题情境,激发学生思维兴趣

提出疑问是思维的基础。有疑问才会有思考,有思考才能培养思维能力。古人曾经说过:“疑者,觉悟之机也”。陶行智先生也曾说过“发明千千万,起点是一问”都是这个道理。所以,在高中政治教学过程中,教师应该做好引导作用,通过各种各样的方法创设出问题情境,从而激发学生的思维能力。创设问题情境的方法可以有很多种,只要能够让学生自主地去提出疑问就可以。例如说利用各种媒体和辅助道具,设置直观形象的疑境,诱发学生兴趣。如:在讲解“商品的基本属性”的内容时,老师可以分别出示一瓶矿泉水,一瓶自来水,一瓶井水,引导学生思索:同样是饮用水,都能用来满足人们生理需要,为什么有的要用钱购买,有的不用?为什么同样用钱购买,价钱却有“便宜”、“昂贵”之分?使学生形成一种急欲获得知识的心理,带着问题去寻找答案。

除了使用道具,成语、谚语、诗词、名言警句等也是创设问题情境时可以经常使用到的。这些名言之类的东西可以给枯燥的高中政治课堂增添生机,渲染活泼生动的课堂气氛,诱导学生进行主动的提出疑问并自主思考。如:讲述“具体问题具体分析”时,可以引用“欲擒故纵”的成语,让学生解释其意思。这个从引用到解释的过程,就是调动学生思维的积极性的良好开端。然后提出同样是“擒”,为什么有“疲擒”、“诱擒”、“智擒”之分?引导学生思索,急于寻找答案。像这样的例子还有很多,例如在讨论矛盾的对立统一时,运用“蝉噪林愈静,鸟鸣山更幽”这样的诗句。

二、训练多种思维方法,引导学生思维上路

上面讲了如何创设情境引导学生提出疑问,接下来需要做的事情就是思考问题的答案。那么,如何思考呢?要给学生一条正确的认识路线,从而找到解决问题、探求知识答案的方向。让学生从模仿、练习中学会和掌握认识世界的正确思路,减少盲目性。训练同学们的思维能力有这样的几种方法,比如说深入思维法,这个方法的基本步骤就是从一个疑点开始,寻找其答案,接着又以其答案为疑点,再寻找答案。这样一来,由浅到深,由简单到复杂,循序渐进,有层次地进行思考,对于高中生的思维能力的锻炼有很大的帮助。如,在讲解商品时,一开始不是直接给学生以明确的答案,而是先给他们一组选择:“商品必须是一个物品”、“商品必须是劳动产品”、“商品必须是用来交换的劳动产品”,以引起学生思考。接着请学生举出市场上各种各样的商品来,然后问学生:“学习成绩、班级荣誉、思想品质等是不是商品?”引导学生比较它们之间的区别,从而抽象出“商品必须是一个物品”的结论。接着,再问学生:物品是否都是商品?为什么空气、河水不是商品,而煤气、自来水却是商品?引导学生比较它们之间的区别,从而抽象出“作为商品必须是劳动产品”的结论。最后让学生看看教材,明确商品的概念。如此环环相扣,引导学生不断探索、追求,训练学生的思维能力。

三、开拓知识面,活跃学生思维

培养高中政治学科的思维能力,所必须具备的条件就是丰富的知识储存量。扩展学生对于政治这门学科的认知领域,最大程度地丰富他们的知识,这样一来,学生才会发现各种知识之间的关联,从而受到启示,进一步地进行思考,触发学生的联想,形成新的观点和看法。当面教育改革进行的速度飞快,学生要想跟上这个速度本来就不太容易。更何况,教科书上的政治内容基本都是以一段概念,然后配一个案例来进行展示,这样的模式很容易使学生的思维固定在一个框架里,得不到更新。因此,十分必要通过拓宽知识面,开拓学生思路,培养学生思维能力。当学生的知识层面变广之后,他们就能说出中西部的落后是历史遗留的问题,对中西部既要看到其劣势,但也有明显的资源优势,中西部经济上不去,东部的发展会受到严重的制约,特别是谈到中西部前景时,说出了:“坏事变好事”的观点,体现了矛盾转化这个深奥的哲理。在讨论时,有一部分同学还表示愿意去为西部的开发做出贡献,通过拓宽知识、讨论,不仅使学生理解了课本上的观点,而且培养了能力,提高了思想觉悟。

以上三点就是本人对于培养高中生政治学科的思维能力所提出的建议。培养学生思维能力不是一天两天就能做到的,这需要教师与学生的密切配合,共同学习。

【参考文献】

[1] 张丽丽. 高中政治课堂生活情境的创设浅谈[J]. 新课程学习(中),2011 (06).

[2] 张雯雯、刘鹏. 高中政治教育教学中探究式教学的应用实践探究[J]. 课程教育研究,2015(14).

科研思维的培养篇3

[关键词]病例汇报;儿科学教学;临床思维

我国的卫生服务体系和卫生服务模式已经发生深刻的变化,医学科学前所未有的发展和更新,对临床医学专业的教育目标、培养模式、课程体系、教学内容、教学方法等提出了更高、更新的要求。随着医学模式向生物-心理-社会医学模式的转变,医学教育的目标更强调医学生临床实践能力和临床思维等整体能力的培养[1-2]。传统的观念认为临床思维能力的培养就是知识和技能的简单叠加,因此,在医学生临床生产实习过程中,对学生临床思维能力的培养方面存在着内容和方法的局限性和单一性[3-5]。本研究的目的是在新的社会背景下迎接新的医学挑战,解决目前临床实践教学所面临的问题,建立新型临床实践教学模式,使其能够更好地实现医学教育人才培养目标。采用教师指导下学生病例汇报、出科考试和病例分析测试相结合的教学改革方法,对现代创新医学教育理念和教学理论指导的临床实践教学模式的设计进行描述和论证,和传统的临床教学模式的比较得出结论,构建出“临床实习与医学理论相结合”“临床实践与思维训练相结合”“临床实习与现代教育技术相结合”为内容的新型临床实习教学模式,并进行初步实践,以期能改革旧的临床教学体系中的部分考核体系,更大程度地引导医学生临床思维能力的提高[6-8]。

1对象与方法

1.1研究对象

选择2014年7月~2015年8月在内蒙古医科大学第一临床学院2010、2011级临床医学专业五年制本科生共计100人,按不同的实习带教方法随机分为对照组和实验组,每组50人,对实验组学生进行病例汇报,对照组不进行病例汇报。

1.2方法

带教老师要在本科生实习入科时进行儿科学基础知识问答,初步了解同学们对基础知识的掌握程度,与患儿及家长进行医患沟通注意事項的教育。

对照组按传统的方式进行代教。

实验组选取学生在临床实习过程中某些典型病例及特殊病例,以这些病例为基础,引出相关基础及临床的问题(包括解剖、生理、病理生理、药理等),以这些问题为中心,让同学们查阅相关书籍及文献,自己制作幻灯片,进行小组内围绕相关问题进行病例分析讨论(包括检查化验的分析),提出下一步的诊疗方案,由本组的带教老师进行修改。学生以读书报告会的形式做出病例汇报,由点评教师(2~3名,包括1~2名高级职称教师)进行点评,嘱咐学生继续查阅相关领域的文献以巩固对分析讨论知识的理解。

在实习的最后1周对实验组和对照组都进行病例分析测试,测试中加大对病例分析、诊疗原则和方案、辅助检查结果分析及相关知识的考核力度。最后,进行出科考试,出科成绩包括思想品德、病历书写、理论知识、实践技能等综合考试。

1.3观察指标

对两组进行病例测试和出科考试,测试成绩总分100分,>80分为优秀,60~80分为合格,<60分为不合格;出科成绩总分100分,>85分为优秀,60~85分为合格,<60分为不合格。

1.4统计学分析

采用SPSS13.0软件对数据进行分析,计量资料用均数±标准差(x±s)表示,采用t检验,计数资料用百分率(%)表示,采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1两组成绩的比较

实验组和对照组的测试成绩优秀率分别为30%和18%,合格率分别为68%和58%,测试成绩中实验组明显优于对照组,差异有统计学意义(P=0.004)。出科成绩中优秀率分别为62%和28%,两组出科成绩比较,实验组也明显优于对照组,差异有统计学意义(P=0.001)(表1)。

2.2两组测试平均成绩和出科平均成绩的比较

实验组的测试平均成绩和出科平均成绩均明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)(表2)。

3讨论

临床思维能力主要依靠人的大脑通过观察、思维、实践运筹等来完成,是实践能力深层表象,是学生运用所掌握的的知识对临床病例和患者的病情变化进行分析判断和处理的能力。临床思维模式是将学生的医学知识和临床技能有机地结合,以获得职业所需的技能、态度与行为[9-11]。本文的模式是以学生主动学习为主,对象就是学生在临床实习中亲自管过的具体的病例,以“诊断什么疾病”为问题的基础,在自己所在的实习小组讨论,并由自己的带教老师为“导师”,起导向作用,维持小组向既定的教学目标进行,鼓励学生查阅相关资料,最后由多名点评教师对学生的汇报作出全面的评判,以达到让学生临床思维能力提高的最终目标。

本研究结果显示,参加过病例汇报的学生的病例分析测试平均分值明显高于对照组,出科考试平均成绩也明显高于对照组,说明通过病例汇报这种方式能够充分锻炼医学生的临床思维能力,并得到相应的提高。通过这种模式的培养,充分体现了学生是教学的主体,发挥了学生的主观能动性,师生互动机会增多,进一步培养了学生的创造力、自学能力和个性发展,便于学生对临床知识的理解与掌握,以获得职业所需的技能、态度与行为。这种教学方法注重学生学习的主动性和积极性的培养,有助于提高学生的思维能力和创新意识。通过病例汇报,学生的实践能力、思维能力、医患沟通能力、医学术语表达能力等综合能力明显提高了,通过病例分析,笔者强调对事实记忆过程中的批判思考。

国内当前的临床实践教学与国外相比仍然偏重于临床动手能力的培养,在教学过程中强调学生病例的书写和查房、查体以及实际操作技能的锻炼,缺少对学生进行综合能力的培养[12-15]。本研究通过让学生自己制作多媒体课件,增加了医学生学习的兴趣,提高了教学质量,使学生积极参与教学过程,通过病例分析、讨论、课后回顾等多种方式,学生解决问题的能力、基本功的训练都得到了相应提高。本研究围绕儿科学临床生产实习教学课程体系的构建和教学模式的改革,通过以学生病例汇报形式,调动了医学生、临床教师双方的积极性、主动性,使学生在此过程中养成独立思考、勤于探索的临床思维习惯,使教师在指导学生完成病例汇报资料搜集的过程中,发挥“灯塔”样的指导作用,同时更深入了解学生对知识的掌握程度,并在实际教学中能够“因材施教”。

本研究中病例测试成绩有部分对照组学生为不合格,可能与学生未参加病例报告的训练过程有较大的关系,另外,也可能与部分学生对测试不重视有关。

科研思维的培养篇4

【关键词】临床医学;专业学位;科研思维;培养

为加速临床医学高层次人才的培养,1997年国务院学位委员会通过《临床学专业学位试行办法》[1],开始了临床医学专业学位的招生,临床医学专业学位研究生主要侧重临床实践能力的培养,要求临床医学专业学位研究生能结合临床实际,学习并掌握临床科学研究的基本方法,具有较强的临床分析和思维能力。“四证合一”培养模式促使临床医学专业学位研究生的培养需创新与拓展专业培养方式的内涵和外延,要求培养的临床医学专业学位研究生不仅要有较强的临床实践能力,同时也要掌握临床科研的基本方法和基本科研能力[2]。因此,培养科研思维能力对提高临床医学专业学位研究生的培养质量至关重要。科研思维能力是科研能力的一个重要方面。科研能力是临床医学专业学位研究生综合能力的重要体现,在传统培养模式下,由于相关教育部门对科研能力的重视不足,导致专硕生的日后发展受到一定的影响,故要求其在科研能力的培养方面下功夫,从科研创新思维、科研实践能力和科研理论能力等层面出发,加强对专业学位研究生科研能力的培养[3,4]。而科研思维能力主要以逻辑思维训练为主。本文就临床医学专业学位研究生科研思维能力培养现状,及如何提高专业学位研究生科研思维能力进行了探讨。

1临床医学专业学位研究生科研思维能力培养现状

1.1科研能力培养环节薄弱

通过对2000年至2016年收录的有关临床医学专业学位研究生教育的文献进行分析[5],教学方法是临床医学专业学位研究生科研思维能力培养中显著的问题。表现在教学方法偏向传统的教师讲课、研究生听课,完成作业,闭卷考试,过于模式化,科研思维能力培养效果欠佳。另外,传统带教模式下,由于过分强调实践性和操作性,更加弱化知识的深度,研究生不能进行很好的临床科研思维训练,科研能力的培养更加缺失。在对北京大学第一附属医院实习的43名临床医学专业学位研究生(包括18名专业学位博士研究生)的调查也进一步表明[3],临床轮转工作繁重和技能学习压力大,由于缺乏科研思维的培养,科研能力不强,其在临床科研中遇到的主要问题也就缺乏应对之策,从而放弃解决。而科研能力的培养更多的在于科研思维能力培养而非实验室各项技术和临床操作的指导[3],因此,在课程设置和教学方法上应在注重实践与操作技能教学的基础上,同时注重知识的深度,引导研究生主动思考,提高科研创新思维能力。

1.2重临床实践技能培养,轻科研思维能力培养

在对全国37所医学院校或综合性大学医学院的专硕研究生的调查中发现[6],89%的研究生非常重视职业规划,计划进入三甲医院从事医疗工作,对临床实践技能方面高度重视,在研究生的自我评价中,临床实践技能评分最高,而科研能力评分最低,印证了研究生职业规划导向致使科研思维能力培养不重视,基本的科研能力欠缺,满足不了三甲医院对高层次应用人才的需要。在目前“四证合一”培养模式(即执业医师证、住院医师规范化培训合格证、硕士研究生毕业证、硕士研究生学位证)实施下,使临床医学专业学位研究生在临床医院有33个月的规培转科学习,而临床医院的导师更多地从医生的角色出发,重视对研究生临床操作技能及实习能力等专业技能的指导,忽视对研究生科研能力的培养,研究生的科研思维训练相对薄弱,其科研能力自然也得不到很好的训练和培养[7]。

1.3强化临床技能考核,弱化科研能力考核

由于临床医学专业学位研究生在其目标培养上主要侧重临床技能培养,促使各医学院校普遍将临床技能与实践能力考核作为提高临床医学专业学位研究生培养质量的重要手段,临床训练过程逐渐趋于规范化管理,尤其是使用客观结构化临床考试(OSCE)对研究生的临床训练有显著的促进作用。但是对科研能力的考核相对不足,虽然大多数的研究生参与到导师的课题研究中,但是并不作为毕业考核的重点指标。

2研究生科研思维能力培养的探索

2.1优化课程设置,强化授课知识的广度、深度和新度

首先,整合基础课程,为提高研究生的科研思维能力奠定基础。公共必修课和选修课能为研究生提供必要的理论知识及认识世界的工具和方法。譬如英语课,英语在临床医学科研方面是一种重要的信息载体,对提高临床英语阅读能力非常重要。其次,专业必修课强调“结合学科前沿”,是研究生课程设置的核心和精髓,一定要根据学科范围及其发展趋势,把本学科前沿知识以及体现当代科学发展特征的多学科间的知识交叉与渗透整合反映到教学内容中来[8]。把临床医学研究方法与论文写作作为重点课程,开设学科前沿进展的课程,目前已开设的主要有外科学前沿、内科学进展、肿瘤学前沿、免疫学进展等,为研究生提供前沿知识,加强思维能力培养。第三,专业选修课设置充分考虑学科交叉融合,拓宽研究生的知识面,提高研究生的综合素质与能力,利用高校综合优势,提倡全校范围内选课,比如医学人文道德课程、理学院的医学高等数学、生命科学学院的生物信息学、信息科学与技术学院的各类计算机软件使用等提高医学人文素养、数学、逻辑、统计等能力的选修课程。通过优化课程设置,加强临床医学专业学位研究生的思想教育、通识教育、基础医学教育、临床医学教育,扩大医学研究生的视野、思路和知识面,提高其在医学领域更多的科研和创新思维能力,从而提高科研能力和水平。

2.2加强教师授课方式引导与信息化建设

教师授课方式和引导直接影响研究生科研思维能力培养。研究生信息获取渠道比较广泛,但是缺乏在知识的海洋中敏锐把握核心主线和趋势变化的能力。教师可通过不同的教学方法诸如PBL教学、CBL教学、Sandwich等教学手段,加强对研究生科研思维能力引导。PBL教学的优势是小班上课,8人一组,能够放手让研究生通过主动思考,边分析、边总结。例如肝炎病毒的免疫应答是个前沿问题,在研究生的培养中,将肝炎病毒的免疫学机制以实际病例的形式融入其中,引导研究生查阅文献、分析病情、探讨免疫学机制的最新研究,最后引导研究生完成肝炎免疫学治疗的设计方案,研究生在讨论中激发科研思维。CBL教学也非常适合医学专业学位硕士研究生培养,其能突出案例的引导作用,既能够结合临床实践教学的需要,又能够通过案例分析,融入思维能力培养,为较好的一种教学形式。如,授课教师在教学中引入艾滋病的案例,讨论艾滋病致病的特点,结合HIV的生物学性状,给研究生布置作业,引导研究生独立思考艾滋病疫苗的设计思路。Sandwich教学侧重研究生自学能力,团队能力培养,在自学过程中促进科研思维能力训练。为进一步适应信息化发展的需要,在实践中,教师应充分运用现代化的技术手段,如慕课、微视频、雨课堂等,将传统知识通过分解使学生进行碎片化学习,快速掌握基本知识,然后通过开放性平台引导研究生进行以讨论为主的扩展式学习。在此环节,教师的引导作用是主要因素,对教师自身素质要求更高,教师首先需要熟练运用各种教学方法和信息化平台,从而有效把控教学,促进研究生科研思维能力培养。医学信息化快速发展和医学知识不断更新,教师只有不断提升自我能力,才能在传授基础知识的同时,更好地引导研究生接受前沿信息,切实提高研究生科研思维能力。

2.3在实践技能培养中提高科研思维能力

针对临床医学专业学位研究生的实践技能培养周期长、任务重的特点,将科研思维能力的培养融入到实践技能培养中,在有限时间内提高研究生培养质量和效率。研究生的实践技能培养不能简单地理解为教会一种方法,而要教会研究生思考选择最佳方法,引导研究生主动思考而不是被动操作。一方面通过研究生实验课,在实验课前,教师引导研究生进行实验设计,懂得对照分组的重要性和实验流程设计的逻辑性;实验中,随时引导研究生对目前步骤含义、用途和方法的深入思考,对每一步的结果积极分析、判断,制定下一步方案;实验后,以开放性的问题引导研究生的发散思维。比如教师可借鉴给学术学位研究生开设的《感染与免疫》实验课程中的溶血空斑实验授课流程。首先提前布置,让研究生设计实验方案,实验课上,引导研究生思考脾细胞的分离方法有哪些,不同方法的优缺点在哪,采用方法的依据是什么;在小鼠的脾细胞悬液离心洗涤一遍以后,引导研究生深入思考去除红细胞的方法有哪些,以及不同方法的优缺点,同时为验证这些方法的实际效果,可进一步通过分组设计,增加红细胞裂解液、蒸馏水两种干预因素,比较不同处理组之间去除红细胞的效果。实验后,设置开放性问题,引导研究生进一步思考完成溶血空斑实验检测后,进一步做什么工作,开拓研究生的思维。通过总结、反思、讨论进一步引导研究生优化实验设计,比如脾细胞悬液的制备采用什么样的方法能收集到最大量的脾细胞,溶血空斑实验的方法采用双层玻片小室法、琼脂平板溶血空斑法还是采用何种方法优化实验。如果研究生在开设的实验课程中将每个实验都能通过设计、优化、操作来检测证实自己的判断,实验设计的逻辑性、合理性、完整性都能达到一定的高度,此流程正是科研思维及临床科研训练的过程,有助于提高研究生科研思维能力。另一方面通过临床实践,医院可搭建科研服务的双向指导和培训,按照标准要求完成每个科室的项目后,纵向上将科研嵌入到临床医学专业学位研究生教育工作中,由导师和医院科室教师随时启发引导;横向上主要针对临床病例课题,开展基本流程选题、文献检索、社会调查、数据处理、论文写作等进行专业化指导和培训,从而提高专业学位研究生科研思维能力。

2.4充分发挥研究生导师科研引导作用

导师作为研究生阶段科研思维培养工作的第一责任人,除课堂教学外,还需承担更多重要的工作及肩负更重要的责任。导师不仅需要通过言传身教树立榜样,对研究生科研思维培养起到潜移默化的作用,更需要有针对性地对研究生进行科研思维能力的培养。导师以科研课题为载体,将科研逻辑思维培养贯穿于研究生培养整个过程,让研究生查阅文献,帮助研究生梳理研究方向;通过提出科研问题、立题论证、研究方案设计等方式锻炼研究生的逻辑推理能力;通过以论文研究为主的研究生组会,让研究生精读文献、专题讨论,为研究生提供科研思维训练的环境及氛围,使研究生科研思维能力的培养在潜移默化中得到提升。

2.5开展学术交流与学术讲座

校校合作、校院合作,搭建科研分享平台,定期聘请国内外高校、医院知名专家开展专题科研讲座,了解国内外最新科研动态、立题理念、课题目标、研究内容、科研方法、技术路线、结果分析等内容,研究生参加科研型学术讲座和学术交流,对培养临床医学专业学位研究生的科研思维具有重要作用,经常开展学术交流活动有助于拓宽视野、博采众长、集思广益、营造良好的学术氛围,对研究生形成独立的科研思维能力起到积极促进作用。

3结束语

科研思维能力的培养是临床医学专业学位研究生质量培养的一个重要工作,也是一项长期的系统工程,医学高校可通过优化课程设置、加强教师授课方式引导与信息化建设、在实践技能培养中提高科研思维能力、充分发挥研究生导师科研引导作用、开展学术交流与学术讲座等途径,将临床实践能力和科研思维能力培养有机地统一起来,构建一个培养研究生科研思维能力的良好氛围和环境,从而提高临床医学专业学位研究生科研思维能力,促进临床医学专业学位综合能力的提升,满足医院对高质量人才的需求。

参考文献:

[1]临床医学专业学位试行办法[J].中国教育,1998,17(5):3-5

[2]张萍,张艳萍,梁德东,等.“医教协同”背景下临床医学专业学位研究生科研能力创新培养模式构建[J].中华医学教育探索杂志,2016,15(4):333-336

[3]徐昊,鲁继红,于岩岩.临床医学专业学位研究生科研能力培养现状与思考[J].中华医学教育杂志,2019,39(6):446-449

[4]李萍萍,王鹿,陆梅华.医教协同发展背景下临床医学硕士专业学位研究生培养探究[J].中国医学教育技术,2018,32(1):15-18

[5]邓锐.临床医学专业学位研究生培养存在问题的荟萃分析[J].中国高等医学教育,2018,8:122-123

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科研思维的培养篇5

【关键词】 非计算机专业;计算思维;研究现状;基本特征;培养策略

随着计算机技术的广泛应用,国际计算机界开始对计算思维引起重视,并已成为高校教育工作者关注较多的一个领域,尤其是计算机科学教育领域更是开展了影响较大的相关研究。

一、计算思维研究的现状与趋势

在国外,计算思维经历的认知和逐步推广的过程,尤其是在美国的教育界和一些学术机构对此广泛推崇,不仅有卡内基・梅隆大学的计算思维发展的专题讨论,更有许多相关的协会和组织如部级别的计算机科学技术教师协会、团体级别的计算机协会以及数学研究所等在内的积极参与和响应。根据美国计算机协会(ACM)2009年在网上公布对CC2001(CS2001)进行的中期审查报告(CS2002Interim Review)(草案)中,就非常明确而具体地将“计算机导论”课程与“计算思维”概念交集在一起,并对此提出该课程需要讲授计算思维本质的特别要求。由于计算思维在许多相关领域的广泛应用,对美国国家科学基金会(NSF)的直接促成起到了主要作用,其重大基金资助计划CDI(Cyber-Enabled Discovery and Innovation,Cyber能够实现的技术创新与科学发现)的产生,CDI计划其主要目标是使用计算思维(包括在其研究领域产生的新思维、新见解、新方法)促进美国工程技术和自然科学领域产生划时代意义的革命性的成果,[1]促使人们在思维模式以及思维方式等方面发生转变。与此同时,得到美国微软公司支持的美国国家计算机科学技术教师协会将自己的研究成果《计算思维:一个所有课堂问题解决的工具》(Computational Thinking:Aproblem solving tool for every classroom)报告在网上,对其研究成果和什么是计算思维进行了总结和推广,充分显示了以“计算思维”为核心的美国国家自然科学、社会科学以及经济等各个学科领域的转变,而这种转变标志着美国在自然科学与工程等领域保持和拥有处于世界领先地位的绝对优势。

在国内,许多专家与学者也开始关注计算思维的发展,如中国科学院计算技术研究所李国杰所长、国防科技大学的朱亚宗教授、桂林电子科技大学董荣胜教授等在这一领域做出了一些有益的探索。2008年10月31日至11月2日,在桂林召开了我国高等学校计算机教育具有标志意义的研究会,会议以“计算思维与计算机导论”为主题,开展相关的学术专题研讨,全国有80多所高校参会,包括70多位在此领域较有影响的计算机学院院长、主管教学副院长在内的近百名专家,与会者围绕主题,集思广益,畅所欲言,相互交流在“计算思维”领域的研究心得,以及它高校教育教学中和科技创新的重要作用,着重探讨了在计算机学科教学创新中科学方法与科学思维的作用,特别是结合所在学校计算机专业教学实际,探讨了以课程为载体融入计算机思维的手段和方法,对提升和促进我国计算机科学与教育事业的进步起到了重要的推动作用。

计算思维作为计算机科学领域的高级思维活动,它对计算科学的发展和进步具有深远影响,通过运用计算机科学的基础概念,将人类行为理解与问题求解等一系列思维进行系统设计。Zenon W.Pylyshny认为大脑中发生的认知过程也与计算过程“强等价”,并从功能建构、代码符号结构、代码定义结构三个层面对认知过程进行了诠释[2]。中科院院士李国杰认为:计算机科学本质上源自工程思维和数学思维,但计算思维远远不只是为计算机编程,它与“读写能力”一样,是具有抽象的多个层次上的思维,既是每个人应具备的基本技能,也是人类的基本思维方式,因而它不属于计算机科学家独有,计算思维将渗透到我们每个人的生活之中。哈尔滨工业大学战德臣教授认为:当前大学非计算机专业计算机教学课程存在知识型/技能型教学与未来计算能力需求之间的鸿沟,当前的教学模式关注点是计算机及其通用计算手段的应用,而能跨越通用计算手段到各学科专业计算手段的鸿沟,应是基于通用计算手段的计算思维与计算能力,思维性基础教育应是改革的方向。

总之,对于计算思维的研究国内外都取得了可喜的研究成果,我国高校也在计算机科学教学方面有意识地进行了相关研究。但对于计算思维概念、基本原理、历史沿革(发展阶段)以及今后的前景,特别是在教学中如何培养计算思维等,无论是国外还是国内目前还缺乏统一的认识,国内外尚未有文献全面而详细地对这些问题进行归纳总结。特别是对于计算思维从何而来?它的基本原理和特征怎样?以及如何在高校计算机专业教学中有意识地培养计算思维能力等问题都需要有一个总体的把握,以推动和促进计算思维的研究健康发展。

二、计算思维的基本特征

1、计算思维的原理

有学者认为:计算思维的原理包括机算设计原理、形理算一体原理和可计算性原理。所谓机算设计原理,就是通过利用运行规则(算法)以及与物理器件相结合,从而实现某个任务顺利完成的原理。自从计算机广泛应用到社会生活各个方面之中,其计算思维领域也在不断扩展,电子计算机的创造改变了世界,带给人们许多前所未有的惊喜,计算机的设计原理也成为计算机科学取得的最显著的成果,可计算性原理亦即计算的可行性原理。所谓形理算一体原理,即是应用相关理论针对具体问题进行计算发现规律的原理。[3]在计算思维领域,就是从物理模型和物理图像出发,寻找相应的数学工具与计算方法进行问题求解。

2、计算思维的概念、方法和特征

计算思维一词由Jeannette M. Wing 于2006年提出,要弄清究竟什么是“计算思维”,这是计算思维研究最为关键和首要的内容之一。但众多专家与学者对计算思维的概念目前还未建立起统一的共识,并且每位学者对计算思维的触角和认知也是各抒己见,都有自己独到的见解;它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。其定义是:运用计算机科学的基本理论和基础概念去解释或理解人类行为,进行系统的相关设计和求解问题。周以真认为,计算思维具有六个方面的主要个特征(数学思维与工程思维的互补与融合;概念化,不是程序化;是人的,不是计算机的思维方式;是思想,不是人造物;根本的,不是刻板的技能;面向可以触及到的所有的人,所有的地方)以及涉及到的计算机科学的思维能力培养系列的各种方法(保护、冗余、递归,容错、纠错和恢复,抽象和分解,学习和调度,利用启发式推理来寻求解答,在不确定情况下的规划等等)。[4]故综合以上观点:本人认为计算思维是我们的亲密伙伴,它是以思维科学为基础,体现了形象思维与创新思维的发展方向,通过计算基础将思维科学为核心的认识论不断推向新的研究领域[4]。

三、计算思维能力的培养、创新与策略

1、重视计算思维能力的培养

当前,对学生进行计算思维能力的培养已经越来越受到重视,并在教育领域逐渐展开。国外很多国家的教育主管部门或教育机构也将更多的精力投入到对学生计算思维教育、训练以及计算思维能力的培养,并高度重视计算思维能力的培养,将它纳入学校课程的考核体系之中。但就目前而言,我国对计算思维能力训练和有意识的培养还远远不够,其设计与整体规划欠完善,至今还没有形成一套完整的方法体系,尽管高校在教学过程中已经有意识地进行学生计算思维训练及能力培养,但这些都是探索性的、小规模的和碎片化的,缺乏大规模的、系统化的和自觉的意识。我国在计算机科学研究方面的专著如《计算机科学导论―思想与方法》和《计算机科学与技术方法论》等,已经列为完整成熟的计算机方法论的研究成果,[5]但对刚刚起步的计算思维培养研究而言,要走的路还很远,还有很多工作需要开展。以笔者所在学校为例,尝试在医科学生中开设了“医用计算机基础”这门课程,从学生学习和反馈的情况看,很受学生欢迎且反响较好。因此我们认为可以在高校非计算机专业学生中进一步尝试开设计算思维能力的课程,达到学生培养的目的。

2、创新计算机思维能力方式和手段

21世纪是知识经济的时代,更是知识创新的时代。国家的兴旺和国力的强大离不开创新,而创新的核心问题取决于人,只有在教育教学中主动融入创新理念,充分调动学生的创新意识和创新主观能动性,才能在未来社会发展和竞争中

抢占新世纪新型人才的培养的制高点,不负时代向教育和人才培养提出的严峻课题。因此,高校在计算机思维能力培养方面,要有意识地创新教学方式和教学手段,使计算机思维能力的培养成为学生喜闻乐见的教学课程,以培养出具有创新意识和创新能力的创造型人才,使我们在日益激烈的国际竞争中昂首阔步、充满信心地迎接各种挑战,才能并保证我们在未来竞争中立于不败之地,从而达到目的双赢。

3、加强计算思维能力培养教学策略

当前的社会发展形势要求高校必须重视和加强大学生创新能力的开发和培养,而计算思维理应成为高校课堂教学采用的重要工具。笔者所在的高校经过多年努力,教师与学生对计算思维能力的培养达成了共识,在教学过程中也日渐体现其效果。已在教学当中逐步应用,但如前所述,由于人们计算思维的认识还没有达到较高层次,作为独立的学科体系来说,计算思维还未成气候,并且在教学中的应用还限于是少数专家学者的行为,一般处于探索阶段、小规模或较为零散的实验性教学,在培养过程中缺乏系统性的应用计算思维的系列方法,[6]取得的效果还有待时间的经验。但总之,基于“一种新的思维模式的培养,可以通过有针对性的学习、训练、实例展示与应用来逐步完成,最终在人的思维结构中形成一种新的可选择的思维定式”。随着现代教育信息技术的发展,互联网+时代的到来,学生可以通过混合式学习模式自主学习,以培养非计算机专业学生的计算思维能力。

【参考文献】

[1] 牟琴,谭良.计算思维的研究及其进展[J].计算机科学,2011.03.25-28.

[2] 阳小华,刘杰,刘志明,徐卓然.融入计算思维训练的程序设计教学方法探讨[J].高教学刊,2015.19.106-109.

[3] 黄玲玲,杨剀,王颖,黄欣阳,阳小华.计算思维特征探析[J].计算机教育,2014.17.12-15

[4] 刘杰,阳小华,陈星,刘志明,张慧仁.提升计算思维能力的编程游戏设计[J].电脑知识与技术,2014.21.55-57.

[4] 万亚平,阳小华,刘志明,黄欣阳,马淑萍.计算思维系统化特征探析[J].中国科教创新导刊,2014.11.99+101.

[5] 丁琳,王颖,马淑萍.MOOC支撑下的以计算思维为导向的大学计算机课程教学模式研究[J].计算机教育,2014.09.30-33.

[6] 龚向坚,邹腊梅,胡义香.以培养学生计算思维能力为目标的计算机专业主干课程教学改革探讨[J].高等教育研究(成都),2014.01.26-28+34.

【作者简介】

科研思维的培养篇6

关键词:创新型本科教育方法; 研究与实践; 思考

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)03-144-002

一、引言

国家教育部及各省自治区直辖市教育部门对创新本科人才培养模式和方法非常重视。2012年教育部《关于全面提高高等教育质量的若干意见》,要求围绕提高高等教育质量目标,“创新教育教学方法,倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学。”各省级政府也根据中央政府要求,有关全面提高高教质量的指导文件,例如,2013年4月,广西壮族自治区政府《关于全面提高教育质量,振兴广西高等教育的若干意见》,要求“实施卓越人才教育培养计划”,“支持学生参与科研活动”。因此,如何贯彻国家教育部和有关省级教育主管部门关于提高高等教育质量的精神,是摆在广大高等教育第一线教师面前的一项重大任务。

当前我国本科教育教学普遍存在三个问题:一是传统“一言堂”、“填鸭式”教育教学现象仍然存在。本科教育教学中,相当一部分教师没有充分认识到本科生已经具备相当的自我认知能力、分析能力、判断能力、研究能力和创新能力,仍然沿袭“一言堂”、“填鸭式”教育教学法,导致教学分离,没有充分发掘学生学习潜力和创新能力。二是忽视对本科生批判能力、研究能力和创新能力的培养。相当一部分教师重视对学生灌输知识,轻视或忽视在教学互动中培养、挖掘、提升学生的批判、研究、创新的思维与能力。三是仍持“教师本位主义”,没有转换到以学生为中心的角色上来。相当一部分教师仍坚持教师唱主角的定位,没有深切意识到学生是学习中心和主角,因而教学过程中少见活跃、严肃、紧张的教学互动,多见课堂气氛沉闷、学生无精打采、教师应付了事的现象。

如何围绕国家教育部和各省级教育主管部门的教育文件精神,进一步创新本科生培养教育方法,挖掘学生自我潜能、培养提升学生批判、研究、创新思维和能力,是摆在广大本科教育一线教师面前的重大任务。为此,笔者就创新型本科教育方法研究与实践进行一些思考。

二、创新型本科教育需要实践国内外先进教育理念和方法

创新型本科教育方法,既要坚持国家高等教育指导思想,即“高举中国特色社会主义伟大旗帜,以邓小平理论、‘三个代表’重要思想、科学发展观为指导,全面贯彻党的教育方针,坚持育人为本,遵循高等教肓规律,推动内涵式发展,努力办好人民满意的高等教育”,也要实践国内外先进教育教学理念和方法。

国内外众多学者关于创新教育及其方法,进行了大量探讨,提出了许多卓有见地的观点。例如,张鹏、刘助柏[1]从大学生个人对创新的认识、个人主动培养创新能力实践、学校对创新教育环境的营造和创新能力培养的需求因素四方面分析,指出目前制约大学生创新能力培养的五个因素中,只有“创新意识”比较令人满意,而“创新基础、创新智能、创新方法和创新环境”等因素欠缺;高校应积极营造创新环境与创新氛围。饶聪利、任保平[2]指出,国外把灵活的教学方法和实践性的科研模式作为创新人才培养的关键,概括起来,国外高校创新教育中普遍运用课内与课外相结合、教学与研究相结合、教学与实践相结合等教学手段,例如,美国大学运用“问题教学法”、“案例教学法”,以及团队讨论和小组学习等教学方法。国外也把宽松平等的学习氛围作为创新人才培养的基础条件,提倡学术自由、独立思考;发现、尊重和培养学生的个;鼓励提问,鼓励有创见的主张。胡燕、李祖超[3]指出,中美两国研究型大学创新型人才培养的途径有所不同:美国研究型大学坚持教学与科研相结合,建立有利于创新型人才培养的课程体系;课堂教学采用研讨班的方式,重视培养学生的动手能力和创新能力。而中国研究型大学通过建立能激发学生创造性的课程体系,增强学生的综合素质来培养创新型人才;通过强化实践教学环节,提高学生观察、分析和解决问题的能力。借鉴美国研究型大学创新型人才培养途径的成功经验,中国研究型大学创新型人才培养在本科教学中加强教学与科研的结合力度,建立有利于创新型人才培养的课程体系,改革课堂教学方式,积极开展课外研究和社会实践活动,营造培养创新型人才的环境和氛围。斯坦福大学校长汉尼斯认为,中国大学课程设置以讲座式为主,小组讨论的方式很少,学生不敢提问、不敢质疑,这样的教学方法限制了中国创新型人才培养。南京大学校长陈骏认为,缺少创新思维和批判性思维的教育已经成为制约中国培养拔尖创新人才的瓶颈;高校应通过新生研讨课计划、通识教育课程计划,以及增加学生的选择机会等举措,来培养学生的独立思考、质疑权威、批判性思维和创新能力。[4]这些学者的观点无不指出,在本科生创新教育中,高校教师应该创新教育方法,实践先进的人才培养理念,着重挖掘、培养、提升本科生的批判性、研究性、创新性思维和能力。

总之,就创新型本科教学而言,一线教师在教学互动中,一是要转变教学理念,要从传统的以教师为中心的教学转向以学生为中心的教学,要从注重知识传授转向注重学生思维和能力的培养;二是要实践行之有效的创新型本科教育方法,例如案例教学法、“纲要信号”图示法、启发式、互动式、研究小组式、讨论式等教学方法。换言之,高校教师应充分认识、尊重和发挥本科生认知、批判、研究、创新潜力和能力,充分认识、尊重和发挥本科生学习主体性,实践和创新教育教学方法,铸造本科生批判、研究、创新思维和能力。

三、关于创新型本科教育实践效果评价指标体系的思考

为了有效实践国内外本科生创新教育先进理念和方法,教师在具体教学中应精心建构衡量创新型本科教育模式和方法落实的量化指标体系,以本科生批判、研究和创新能力培养和提升为中心,评估创新型本科教育教学效果,并在教育教学过程中不断优化和提升创新型本科教育方法及实践效果。

创新型本科教育方法实践效果衡量指标体系的设计,要考虑本科生年级、人数、教学科目、教学要求等方面的差异。但是,一般地说,某科目创新型本科教育实践效果衡量指标体系的建构,可以考虑以下方面:

一是量化各种教育方法运用时间、次数以及设计具体实施情景。创新型本科教育一般实施案例式、讨论式和研究小组式教育模式和方法。这些模式和方法涉及教师与学生之间、教师启发下的学生与学生之间的互动。教师应对任教科目学习时间内各种必要的教学模式和方法的运用有总体的考量,并合理分配各种创新型教育模式和方法的实践时间和次数。通过具体教学情节的设计和展开,力图使学生明白和掌握相应的创新型教育模式和方法实践所蕴含的批判性、研究性、创新性思维。例如,通过案例式教学,教师不仅要使学生掌握某知识点或面,而且要使学生领悟从具体到抽象、从实践到理论的逻辑思维路径和方法。通过讨论式教学,教师应使学生领悟一切知识的来源及其真理性在于经得起实践检验和理性批判,在真理面前没有权威,异议是开启真理大门的锁钥,知识是人类阶段性实践的成果,真理和信仰之间具有显然的界限,批判性思维和能力是个人、社会、国家创新的源动力。通过研究小组式教学,教师通过为研究小组指定或由研究小组自定研究项目,引导学生领悟研究范式、方法和规范性要求,启发学生在充分搜集、通读和精读研究材料的基础上,形成研究小组独特的研究主题、研究思路,并辩证地得出研究小组创新性结论和观点。

二是围绕创新型教育方法实践记录学生表现。学生个体、研究小组批判性、研究性、创新性思维和能力可以从教学实践中学生的各方面表现中得知。学生和研究小组的表现涉及每次实践创新型教育模式和方法时,学生或研究小组的参与度、活跃度、批判的大胆性、见解的新颖性、研究思路的独特性、研究观点的创新性等方面。教师要对这些情况记录在案,以作为衡量个人和研究小组批判性、研究性、创新性思维和能力的评估材料。

三是建构学生或研究小组批判性、研究性和创新性思维和能力的权重性指标。教师通过专家咨询法等方法,围绕创新型本科教育模式和方法,展开中学生或研究小组批判性、研究性、创新性思维和能力显露的表征,对各种表征所展露的批判性、研究性、创新性思维和能力的程度赋予相应的权重指数,最终根据各种权重指数和学生或研究小组的表征,给予学生个人或研究小组相应的批判性、研究性、创新性思维和能力程度评价。

值得指出的是,创新型本科教育实践效果评价指标体系的建构,本身是一个实践的过程,应该在实践中不断完善和优化。

四、结语

个人、社会和国家生生不息的活力在于其旺盛的创造力和创新力。创新力是创造力的表征和基点。创新力是创新思维和创新能力的综合。当前,高校教师应该把本科生创新能力培养和提升放在事关中华民族伟大复兴的战略高度进行考虑,应该根据国家教育部和省级政府有关提高高等教育质量、培养学生创新能力的文件精神,在具体的教学实践中,运用国内外先进的教育理念、模式和方法,着重挖掘、培养、提升学生的批判性、研究性、创新性思维和能力;通过批判性、研究性、创新性思维和能力的综合挖掘、培养和提升,极大地提高学生的创新能力,为创新型本科教育方法实践摸索路径、创造有效的教育教学成果。

参考文献:

[1]张鹏,刘助柏.高校大学生创新能力培养现状及对策研究,2006-11-28

[2]饶聪利,任保平.国外创新型人才培养及对中国的启示

[3]胡燕,李祖超.中美研究型大学创新型人才培养途径的比较分析[J]沈阳农业大学学报,2008年第6期

科研思维的培养篇7

当代的大学生肩负着社会发展与进步的责任与使命,是国家的未来和希望。我们的大学只有培养出具有创新能力的学生,才能使之成为担负民族兴衰这样重任的人。这也对高校的教育提出了一个重要课题,如何进行素质教育,如何培养创新能力,将是当代学校教育改革的首要任务。

一大学生创新能力培养存在的问题

1学校的重视程度不够

目前,中国高校本科生教育已经告别以往培养社会高层知识分子和精英的意识,转向培养更为大众化的掌握技能的实用型人才,因此在本科教育阶段学校更为注重的是培养学生的操作技能和实践能力,科研和创新则推迟到研究生阶段,这种观念直接导致了对本科生科研意识和科研能力培养的薄弱。在课程设置上,学校对于科研意识的培养和科研能力提高的课程不注重,对于理科生,学生科技创新的灵感和素材多来源于实验室,但就目前教学而言,限于器材或师资,高校往往削减实验课的课时。在课程考核方而,大多数高校课程的设置仍注重学生对知识的死记硬背,而相对忽视对知识的灵活应用。很多学校往往只在学生的学年论文或者毕业论文环节中体现对学生科研能力的要求,而相对忽视了在日常教学中对学生科研意识和科研能力的培养与积累。

2校园文化日益丰富多元,学生自身对科研的重要性认识不足

在高度现代化和快节奏的社会,学生的就业已经不再如前些年那样衣食不愁了。随着社会的发展,竞争越来越激烈,学生考虑更多的是如何在今后就业中取得优势,因而在平时的校园文化活动中,学生更多的是对专业技能证书、外语能力、实践能力的重视,对于投入时间多、产出周期长的科研则望而生畏。

3缺乏相应的奖励机制和评价机制

在高校对学生的考评和奖励机制中,智育成绩和德育考评是主体,同时适当体现学生的活动能力和科研能力。相对而言,科研要求必须有一定的基础,但并非每个学生都有恒心和毅力从事科研,而且就现在的奖励比例来看,大多数高校科研赛事的奖励比例较低。

4学生科技创新的经费缺乏,教师指导力度有待加强

一些高校在教师科研方而投入很大,但对于学生的科研投入则相对较少。高校对学生科研的重视是近几年才纳入日程的,很多学校缺少教师指导学生科研的相应激励制度,教师投入很多时间和精力指导学生科研,却往往在工作量和科研量中得不到相应体现,这就抑制了教师指导学生科研的积极性与热情。同时,就学校现行学校经费比例来看,科研经费相对于其他活动经费来说所占的比例不高,由于科研的严谨与限制,只能依靠学校的直接投入而不太可能通过赞助与活动来增加经费,这同时也限制了科研的奖励比例。

二大学生创新能力培养的策略

1更新传统教育观和学习观

中国航天之父钱学森2005年在病榻上向总理坦诚相告:现在中国没有完全发展起来,一个重要的原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学,没有自己独特的创新的东西,老是冒不出杰出人才,这是很大的问题。华中科技大学刘献君教授认为:我们的传统教育最大的弊端就在于培养了一批又一批不会思考的受教育者,对学生创造性思维和创新能力的培养不够。而要培养大学生的创造性思维,首先要转变教师、学生的教育观念、学习观念,从以继承为中心转为向未来学习,形成强烈的创新意识。这些都在提醒我们:传统的教育模式存在问题,需要发展和更新。

这种教学模式无法为学生提供进行创造性思维、独立思考的环境,甚至是向学生们传递着不受欢迎的信息,严重阻碍了大学生创造性思维的形成与发展。高等教育的当务之急便是要更新这些传统的教育观念,肯定学生不仅可以被创造,也可以不断自我创造。与此同时,学生也要不断更新自己的学习观,变被动学习为主动学习,变被动的接受知识为主动思考、寻求问题的答案。

2实现教学内容的更新

教学内容的更新是培养学生创新精神的基础。知识是创新的源泉,创新使知识生生不息。要培养具有创新精神的人才,必须注重打好学生的知识基础。在学校教育中,学生的知识来源很大一部分来自于教学内容的优化和更新。因此,在进行学校教育创新的整体设计中,教学内容要符合不断创新的要求。首先,在课程设置上,教学内容要有更多的前瞻和主动设计的成分,要真正把学科前沿理论和综合化的知识提供给学生,形成有利于培养学生创新能力的知识体系。学科前沿知识是指那些在某一学科领域中,推动高科技发展、引起革命的尖端科学,是在培养学生具备创新能力进程中起关键作用的核心知识。其次,要注意学生的文化基础知识、学科基础理论知识和学科知识的结构合理配置。如果三个层次在结构上失衡,就会导致创造潜力受阻。

3开展创新思维训练

创新思维训练是培养学生创新精神的前提。具有创新精神的人,主要体现在擅长形象思维和非严谨的、非条理的、发散型的思考,善于在实践中独辟蹊径、突破常规。由此,培养具有创新精神的人才要注重在教学过程中开展创新思维训练,这是培养具有创新精神人才的前提。美国在教学过程中就注重用多种方法培养学生的求异思维和标新立异的能力,使今天的学校不仅是人才的培养库、文化的传播者,而且是知识的创造源,能力的增长源。我们要在教学过程中,彻底改变过去“满堂灌”的方法,真正实行启发式、研讨式、专题研究式的教学,教师应以更多的精力去组织好各种类型的研讨和实验活动,充分调动学生的自学热情和独立思考的主动性。把学生当做教学过程的主体来看待,使学生主动参与教学过程,激发和调动学生的思维积极性,主动获取知识,自主发展求新能力。在教学活动中锻炼和培养他们通过逆向思维、求异思维、发散思维及直觉思维,去认识和分析问题,以形成敏捷的创新思维。

4营造“民主”氛围

营造“民主”氛围是培养学生创新精神的保证。创新人才的成长与创新思维的形成,有赖于长期的综合性的熏陶,而民主、自由、和谐、安全的环境,是创新素质生成不可或缺的养料与气候。学校在实施教育过程中,要给学生充分的“民主”,让教学的过程成为培育科学精神和创新品质的过程,淡化书本权威和教师权威。鼓励学生大胆发表自已的不同意见,积极参与讨论,开展百家争鸣,不盲从任何学说、结论,勇于革新,自由思考,着力培养学生质疑提问的习惯和批评争论的习惯。允许多元思维并存,宽容探索中的错误,培养标新立异、敢为人先的勇气。这种自由、民主的学术氛围浸润着一种创新个性,对学生起着感染、暗示、熏陶的作用,可以极大地培育其创新精神,锻造其创新能力。

实践表明,人的创新意识、创新精神和创新能力主要是培养的结果。创新不是凭空臆造,它是建立在知识的传承和应用的基础上的,而这一切又深深扎根于教育的基础之中。因此,我们必须牢牢把握新的时代特征,不断创新教育模式,更新教学内容,开展创新思维训练,善于在教学过程中营造民主、自由氛围,才能培养出适应时代需要的高素质的具有创新精神的人才。

总之,我们正处于一个呼唤创新的年代,思维能力、创新能力的重要性被提到了从未有过的高度。通过对学生创造性思维的开发与培养,以达到培养创新型人才的目的,进而为社会主义现代化建设服务,高等教育责无旁贷。大学生创造性思维的培养是一项长期而艰巨的工程,我们在对大学生进行创造性思维培养的过程中应尽量避免种种误区,结合实际,针对具体情况,制定出一系列切实可行的培养方案,为国家培养创新型人才。

参考文献

[1]夏镇平.创造性—发现和发明的心理学[M].上海:上海译文出版社,2009.

[2]刘献君.人学之治与人学之思[M].武汉:华中科技大学出版社,2004:46.

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[7]伍灵保.加强实验创新培养学生能力[J].黑龙江科技信息,2009(9):106

科研思维的培养篇8

关键词:计算思维;通识教育;计算机基础教学

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)40-0276-03

一、计算思维提出的意义

计算思维和计算问题关系密切,美国在2005年6月,通过一份报告《计算科学:确保美国竞争力》中明确阐述了计算科学的重要性,提出计算科学中的先进技术可以在经济以及其他的前沿研究中发挥重要作用[1],21世纪科学研究中的难题可以通过计算找到相应的解决办法。2007年美国科学基金会启动了“大学计算教育振兴的途径”计划,投入巨资进行美国计算教育的改革。美国政府开始实行CPATH计划进一步宣传了计算思维在社会生活各领域以及人才培养中的重要作用,在高等教育中提出了具体的以计算思维能力培养为核心的课程改革[2,3]。2008年,美国麻省理工学院还向全球开放公开课程《计算科学与编程导论》,重点讲解计算思维训练,让全球的读者都可以自由免费学习计算思维的本质。

在我国近几年也有越来越多的学者和机构开始认识到计算思维的重要性,并开展了相关的研究。全国高等教育学校2008年中国计算机教育研究会在召开了“计算思维与计算机导论”专题学术研讨会,探讨了在中国高等学校中开展计算思维能力培养的研究。2010年7月,中国的“常青藤”学校发表了《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》,提出计算机基础课程应该以计算思维为核心[4]。

新生的事物出现还是需要一个普及的过程,目前多数高校教师对于计算思维价值的认识和重视程度还远远不够,因此培养计算思维的实践也甚少。针对这个问题本文探讨计算思维在科学研究、哲学方法论以及人才培养等方面的价值,提出在计算机通识教育中培养学生计算思维能力的教学改革措施,使非计算机专业学生像具备读、写、算能力一样,具备计算思维的普适能力。

二、计算思维的定义及解读

2006年周以真教授的《Computational Thinking》给出了计算思维系统定义,在国际上被广泛认同。计算思维涉及运用计算机科学的基础概念去解问题、设计系统并理解人类行为。计算思维涵盖反映了计算机科学之广泛性的一系列思维活动。强调计算思维是所有人必需具备的基本技能,在阅读、写作及算术之外,应将计算思维添加到每个孩子解析能力之中。周以真从多个角度给出了计算思维的细致描述[5]。具备计算思维能力,是在信息化社会中创新的需要。各领域中的科学研究都需要有高效思维的正确引导,要培养出具有创造性的人才,我们在思想方法上就必须重视思维能力的培养,让学习者运用高效的思维去思考。

三、计算思维对于科技创新的价值

对应于自然科学领域的理论、实验和计算三大科学的方法,同样有三大科学的思维:理论思维、计算思维和实验思维。计算创新在人类科技发展史上占有异常重要的地位,历史上有多位科学家因为在计算方面的成就而获得了诺贝尔奖。1982年的物理学奖和化学奖都是计算技术在相关领域的应用,证明科学计算在科学方法论中的重要地位。1985年得主豪普曼就凭借X光晶体结构分析的方法摘得当年的诺贝尔化学奖,同样,1998年科恩与波普尔也是因为将计算量子化学方法获得了大奖。

人类历史上的许多重大科学发现也与计算思维有关。19世纪海王星的发现就是通过计算得来的,在20世纪爱因斯坦的广义相对论开创物理学的新纪元,充分体现计算思维对于科学史的贡献。前人未能证明的“四色定理”也通过计算机的数值计算得到了证明。

中国著名的“华―王方法”,有限元方法,及“吴方法”,也都是和计算相关的重大的科学创新[6]。

很多科学发现的过程充分说明了计算思维在科技创新中的重要价值。

四、计算思维的哲学价值

计算机科学家、图灵奖获得者Edsger Dijkstra曾说:我们使用的工具影响着我们的思维方式及习惯,从而也将影响我们的思维力。思维的方式、方法是人类认识论研究的一项重要内容,恩格斯说过:每一时代的理论思维,包括我们时代的理论思维,都是一种历史的产物,在不同的时代具有不同的形式,并因而具有不同的内容。所以,有关于思维的科学,和其他的任何科学是一样,是一种历史科学,是关于人的思维的历史发展的科学[7]。

五、计算机的计算思维对于人才的培养价值

人才对于国家和企业的重要性是不言而喻的,高等学校的首要任务就是为国家培养合格的人才。衡量人才质量的标准有多种多样,最重要的是解决实际问题的创新能力,而在计算机普及的现代社会中,利用计算机科学的基础概念去求解问题和设计系统的计算思维能力就显得非常重要了。现代的合格人才应该是能充分利用计算机的优越性能高效地解决实际问题,能根据实际问题的规模选择合适的计算环境和算法,这就是计算思维能力的具体体现了。现实社会中的问题用人工解决还是计算机辅助解决,即不同的计算环境采取的思路是有很大不同的;同样用计算机辅助求解问题,问题的复杂程度不同,采用的算法也是截然不同的。因此面对问题解决的思路和效果就和决策人的计算思维相关了。计算思维不是独立存在的,是融合在一个人的整体素质中的,但是在高校的培养方案和课程设置中却可以特别强调计算思维能力的培养,确保提高学生的创新能力,而计算机基础教学对此责无旁贷。

六、计算机通识教育课程中培养计算思维

计算思维本质上是一种利用计算机去解决问题的思维方式,是基于不同计算环境的问题求解,而这和计算机基础教学的教学目标相吻合。计算机基础课程作为各高校的通识教育课程,面向广大的非计算机专业的学生,不仅要扩展学生的计算机方面的知识面,更重要的是展示计算机科学的思维方式。其核心目标就是培养学生应用计算机解决专业问题的能力,因此,在计算机基础教学中培养学生的计算思维能力是很顺理成章的,也应该作为计算机基础教学的核心任务,特别可以在大学的第一门计算机课程――《大学计算机基础》课中着力培养计算思维。

目前由于对于《大学计算机基础》课程的错误认识,出现了“狭义工具论”的说法,甚至有人质疑《大学计算机基础》课程开设的必要性。问题的产生可能是因为多数《大学计算机基础》课程的教学内容偏重知识的介绍和流行软件的使用方法,仅注重实用而没有提升到计算机科学的思维方式,即教学过程中仅将计算机作为一个普通的工具使用,而并没有重视计算机科学本身自有的思想方法、方式,导致学生感觉不到新知识而失去学习的兴趣。因此,在《大学计算机基础》以及其他计算机通识课程教学课程中加强计算思维能力的培养不仅关系到学生的综合素质和能力,也关系到《大学计算机基础》课程本身的出路,重新审视计算机基础教学的定位,将计算思维能力培养作为计算机基础教学的核心任务,是一个明智的选择。

计算机基础课程群一般包括《大学计算机基础》、《程序设计》、《计算机硬件技术基础》和《计算方法》等,可以从多方面培养学生的计算思维,包括涉及计算机基本原理的思维、应用计算机的思维以及计算机和专业结合的思维等。从《大学计算机基础》中计算机系统的构成和存储程序的思想让学生了解二进制的存储、0和1的思维、程序代码和机器指令的思维、程序设计语言的思维和计算机系统的思维等。从《程序设计》语言中可以培养学生关于问题求解的算法的思维,例如问题约简、细化和仿真的思维,递归和并行的思维、预防、保护和启发式推理的思维,在时间和空间之间、处理能力和存储能力之间寻求平衡的思维等。让学生为解决问题而主动学习驾驭计算机硬件和软件的方法,而不是为考试而被动学习。计算思维是人类求解问题的一条途径,使人类更好地借助计算机发挥强大的计算能力去解决各种需要大量计算的问题。

计算思维的培养可以贯穿于教学活动的过程中,《大学计算机基础》课程的基本教学内容大部分可以保留,思维方式的培养可以渗透到每一教学环节中,例如课程实施中通过讲解案例分析,让学生感受思维方式对问题有效解决的影响,再通过实践环节中问题的有效解决让学生体验计算的愉悦,培养学生将现实问题转化为可计算问题的思维习惯,训练学生针对问题规模选择或发掘计算工具和算法的敏锐性,在教学过程和实践过程培养学生创新思维和创新能力。

计算机基础课程作为通识教育课程在培养学生综合素质和能力方面应该承担更多的责任,特别应充分发挥学科优势在培养学生综合能力方面有所作为,更好地体现杨玉良所说的通识教育的特征:通识教育要同时传递科学精神和人文精神;要展现不同文化、不同学科的思维方式;要充分展示学术的魅力[8]。通识教育课程受众面大,影响广泛,认真研究通识教育规律将对人才培养质量有深入的影响。现在已有几所高校针对计算思维能力做了对应的培养,将大学生入学的第一门计算机基础课《大学计算机基础》课程改名为《计算思维导论》,从内容到形式都聚焦在计算思维上,明确的为基础课程的改革做了示范。希望更多的高校能认识到计算思维对于人才培养的价值,继而在计算机基础教学及计算机通识教育中开展计算思维能力培养的实践。

参考文献:

[1]President's Information Technology Advisory putational Science:Ensuring America's Competitiveness [EB/OL].http://nitrd.gov/pitac/reports/20050609 _computational/computational.pdf,June 2005.

[2]美国国家科学基金CPATH计划2009年项目申报说明[EB/OL].http://nsf.Gov/cise/funding/cpath_faq.jsp#1.

[3]美国国家科学基金CDI计划官方网站[EB/OL].http://nsf.gov/crssprgm/cdi/

[4]九校联盟(C9).计算机基础教学发展战略联合声明[J].中国大学教学,2010,(9).

[5]Jeannette putational Thinking[J].Communications of the ACM.2006,49,(3).

[6]朱亚宗.论计算思维[J].计算机科学,2009,(4).

[7]恩格斯.自然辩证法[M].北京:人民出版社,1971.

[8]杨玉良.实施通识教育,培养未来社会中坚[Z].教育部直属高校工作咨询委员第二十次全体会议大会交流发言材料,2010.

基金项目:2013年黑龙江省高等教育教学改革项目(项目编号:JG2013010157)。

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