大学生为什么要重视科研创新训练?兰大本科生能不能做好科研创新?中国和西方国家学生的学习模式有什么区别?科研创新的方法有哪些?
7月15日上午,兰州大学材料与能源学院教授、博士生导师张加驰老师为同学们带来了题为《大学生科研创新与研究方法》的精彩报告。张加驰老师从“为什么要重视科研创新训练、能不能做好科研创新、科研创新的研究方法”三个维度为同学们揭开科研的层层面纱,并通过一个个真切具体的经典科研案例为同学们呈现了广阔的创新思路以及一系列科研成果给人类社会带来的积极改变和影响。
讲座一开始,张加驰老师就开门见山地抛出了“大学生为什么要重视科研创新训练?”的问题来激发同学们的思考。随后,张加驰老师通过介绍“CUSPEA”计划、“䇹政基金”、“珠峰计划”等三个与兰州大学密切相关项目,并深度剖析其历史背景和社会现状,引导同学们认识到科研创新训练的重要性,也让同学们意识到科研创新训练要从本科阶段开始,这不仅关系个人的前途发展,也是国家科学技术进步的重要环节。他提醒同学们,中国和西方国家学生的学习模式有一个很显著的区别是,中国强调对课本知识的学习,也就是学习“已知”,而西方强调创新思维训练,也就是探索“未知”,类似于中国和西方的一些文化差异,比如中国影视喜欢拍古装片,而西方国家却经常拍出来一些“科幻大片”。这一点值得我们学习和思考。
“兰大本科生能不能做好科研创新训练?”张加驰老师先后从我校本科生发表在国际顶级期刊的情况、兰大创新创业教育体系的设计以及在“互联网+”、“挑战杯”之“大挑”和“小挑”等三大创新创业竞赛获奖及其背后的金牌故事等方面进行了详细介绍,极大增强了同学们做好科研创新训练的自信心,也开阔了同学们开展科研创新的思路。“无论是科研项目培育,还是大型的学科专业竞赛,都是做好科研创新训练的良好途径。”正如张加驰老师所言,“兰大的本科生有能力,也有途径做好科研创新训练,因此需要同学们勇敢探索尝试,积极投身科研创新训练,为兰大科研创新发展助力蓄力。”他还深情地感慨,“兰州大学的本科生综合素质十分强,这也是我多年来一直重视投入本科教学,一直重视指导本科生开展科研训练项目的原因。”
科研创新训练如此重要,那么科研创新的研究方法有哪些呢?张加驰老师指出,开展科学研究“宏观比微观更重要,战略比战术更重要”,“要树立战略的科研思维,不要过多纠结战术层面的问题”。他从宏观上对中国稀土之父徐光宪院士的“科研创新的16条方法”进行了概括性、通识性的解读,并结合自己的亲身经历和实际经验,总结归纳了8条研究方法,即分门别类法、质疑创新法、科学顺流法、要素放大法、逆向思维法、天上人间法、虚拟实验法、创新接力法。张老师语言幽默风趣,通俗易懂,让许多非理工科专业的同学也听得津津有味、兴趣盎然,沉醉其中。
为了帮助同学们更深刻地理解和运用每一种方法,张加驰老师非常重视对研究方法的深度剖析和全方位解读。他在介绍完每一种研究方法后,都精心设计了若干个典型案例。这些案例中既有生动的漫画图解,也有鲜活的科研故事;既有历史的叹息遗憾,也有偶然的惊喜发现;既有人类科学史中的经典典故,也有我们兰大人身边熟悉的人和事。诸如,花朵颜色的问题、猜测女孩心思的“迭代计算法”、特斯拉汽车的兴起、杂交水稻的发展、光的波粒二象性的争鸣、青霉素的发现以及同学们熟悉的兰州大学自主研发的“新冠肺炎疫情全球预测系统”和校长严纯华院士推动实现我国高纯重稀土的大规模工业生产所做出的科学贡献,等等。张老师把许多复杂的研究方法比拟化、故事化、情景化和身边化,既调动了同学们的兴趣,又引导同学们举一反三、触类旁通,给予同学们很好的科研创新思维启发。
“现在的学科门类越来越多,未来的研究会越来越专业性,在其中要注意逆向思维法和科学顺流法。”张加驰老师告诉同学们想要做好科研创新研究,离不开四个重要品质:“细心、质疑、坚持、善于学习”。他指出,大胆猜测、小心求证、坚持不懈、终身学习,这不仅是做科学研究所必须具备的良好习惯,也是我们人生路上的致胜法宝。
张加驰老师的报告既系统讲解了科研创新的基本方法,又引导同学们深刻认识了科研创新的严谨过程,为同学们下一步亲身实践作了良好的铺垫。在方法的讲解中,张老师巧妙穿插了近现代物理科学发展简史和诸多群星璀璨的科学家及其经典故事,让同学们在全面地了解到科研创新训练的重要性和科学世界丰富多彩的同时,也深深感悟到了成为一名优秀的科学家所必须具备的科学精神和人文情怀。他鼓励同学们一定要时刻保持批判质疑的精神。“有质疑才有创新”,“质疑是重大科学发现的必要前提”,“科学家相互质疑是一种传统美德”,“没有质疑精神,我们的科学研究可能从一开始就是错的”。他希望,同学们不仅要追求学术热点,更要关注创新点,要保持独立思考不盲从,并祝愿同学们都能在科研创新上作出自己的成就。
最后,教务处副处长乔振峰老师在听完报告后,也有感而发,并提醒同学们一定要注意:“学习是通过同学们主动的行为发生的,自己学到了什么取决于自己做了什么而不是老师教了什么”。他鼓励大家,要培养自己的好奇心、想象力和批判性思维,要善于提出问题、分析问题、解决问题,并在学习和生活中变成自己坚持的行为习惯。
2019级俄语专业刘汇君同学说,“当今天听到了张老师的如此精彩的一场讲座之后,我思绪万千。甚至在课还没有上完的时候就已经按耐不住激动的心情偷偷发了朋友圈。作为文科生的我,今日张教授的一番教导让我茅塞顿开。原本思想狭隘的我,简单的以为科研都是理科生的事情,科研只有理科生才能做到,如今听完张老师的讲座,让我点燃了对科研领域的希望之火,对科研之路充满了极大的兴趣与热情。再次感谢张老师的精彩讲座!”
2021级核科学与技术基地班(放射化学方向)刘疏影同学说,“千里之行,始于足下。 每一个成功创新创业事例的背后都是主创团队日以继夜不断努力的结果,而张老师今日的分享则是为我们今后创新创业起了良好开头。我将认真学习本专业知识,在日常的学习生活中应用张老师今天所讲的科学思维,用自己的实际行动,在兰大这片科学家的沃土上努力生根发芽,以优异成绩回应钱学森之问!”
2021级化学专业张家宁同学说,“我们不要盯着别人的步子走,要有自己的方向,如果一直追着别人跑就很容易困住自我,从而使自己的想法和创新受阻。同时,我们可以边学边搞科研,不要担心自己的能力不足,每个人都可以在学习和做研究中不断积累,在日常生活中时常怀揣质疑的心和善于学习的心,敢于去挑战未知,善于去接受已知,这样才会做出一定的成果。”