苗春雨，陳麗娜，杜巧連，趙建民

（浙江師范大學(xué) 行知學(xué)院，浙江 金華 321004）

以科研促動教學(xué)的師生協(xié)同創(chuàng)新

苗春雨，陳麗娜，杜巧連，趙建民

（浙江師范大學(xué) 行知學(xué)院，浙江 金華 321004）

以工科專業(yè)為例，分析高校專業(yè)教師科研與教學(xué)結(jié)合方面存在的問題，提出可操作性較強(qiáng)的方法，并以計算機(jī)專業(yè)的科研與教學(xué)結(jié)合為具體實施背景，在方法論、資源建設(shè)和成果轉(zhuǎn)化等幾個方面，介紹教師與學(xué)生、科研與教學(xué)相結(jié)合的協(xié)同創(chuàng)新實踐。

科研與教學(xué)；融合；師生協(xié)同

1 背 景

如果一個教師沒有創(chuàng)新思想，不掌握前沿理論和技術(shù)，就無法在方法論和創(chuàng)新實踐能力上較好地引導(dǎo)學(xué)生；但如果只關(guān)注自己的科研進(jìn)展，而不愿意將科研成果很好地與教學(xué)實踐相結(jié)合，那也不是一個優(yōu)秀的教師。由于職稱晉升和科研評價導(dǎo)向等問題，本科高校教師在科研方面投入的精力占比逐年攀高；工科教師的科研也大多偏重基礎(chǔ)性研究，以筆者從事的計算機(jī)專業(yè)為例，教師的科研工作往往以理論研究為主。在這種情況下，科研與教學(xué)失衡的情況越發(fā)嚴(yán)重，很難做到平衡，而由于缺少機(jī)制體制的保證和可行的操作方法，科研與教學(xué)日漸獨立，對學(xué)生培養(yǎng)極為不利。特別是在面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)為辦學(xué)定位的情況下，本科生教學(xué)中很難做到“科教相長”。

2 高?？蒲信c教學(xué)結(jié)合方面的現(xiàn)狀

2.1 工科專業(yè)科研與教學(xué)結(jié)合方面的問題

結(jié)合自身10余年科研與教學(xué)經(jīng)歷，通過同類院校的調(diào)研和相關(guān)文獻(xiàn)[1—2]的收集，可總結(jié)出以下本科院校工科專業(yè)在科研與教學(xué)結(jié)合方面的問題。

（1）大部分教師在科研方面投入的精力遠(yuǎn)高于教學(xué)，由于學(xué)術(shù)期刊較看重理論研究的原因，大量的工科教師從事基礎(chǔ)性研究工作，教學(xué)重心逐漸轉(zhuǎn)移至研究生教學(xué)；而一流的本科教育才是大部分學(xué)校的立校之本。

（2）除去評價體制方面的原因，部分有志于科研反哺教學(xué)或?qū)⒖蒲泻徒虒W(xué)相結(jié)合的教師因不得其法導(dǎo)致無功而返，大部分本科院校在科研與教學(xué)結(jié)合方面成效甚微。

（3）大部分學(xué)校在鼓勵協(xié)同創(chuàng)新的同時，忽略了學(xué)生的參與在科研與教學(xué)協(xié)同方面的影響力，只單向關(guān)注教師科研成果的轉(zhuǎn)化[3]。

2.2 相關(guān)研究

大量學(xué)者對計算機(jī)專業(yè)的科研與教學(xué)結(jié)合方面進(jìn)行了研究。劉艷麗等人[4]討論了計算機(jī)類課程科研和教學(xué)的關(guān)系，提出計算機(jī)專業(yè)科研與教學(xué)結(jié)合的3種操作模式，具有一定的可行性。文獻(xiàn)[5]提出普通高校應(yīng)該重視教師科研能力的提升，使得科研能夠進(jìn)一步和教學(xué)融合，以促進(jìn)科研和教學(xué)平衡發(fā)展，相互促進(jìn)。大多數(shù)研究均從教學(xué)主客體的單方面入手，比如趙姝等[6]以計算機(jī)專業(yè)本科生為研究對象，提出了具體的措施，將科研方面的方法論應(yīng)用于教學(xué)過程，加強(qiáng)本科生科研能力的培養(yǎng)。文獻(xiàn)[7]則提出依托教師科研項目與成果培養(yǎng)計算機(jī)創(chuàng)新應(yīng)用型人才的實踐教學(xué)模式，從科研成果進(jìn)課堂，創(chuàng)新工作室和實訓(xùn)基地的方式使科研與教學(xué)更好地結(jié)合。在具體的研究方向與教學(xué)結(jié)合方面，學(xué)者們也提出不同維度的方法。以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為例，蔣天發(fā)等人[8]將目光定位在課程群建設(shè)方面，王慧強(qiáng)等[9]則闡述了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程在本科、碩士和博士3個學(xué)習(xí)階段中科研與教學(xué)結(jié)合方面存在的問題?？蒲蟹床附虒W(xué)的過程的確是多層次、多元化的過程。

3 科研促進(jìn)教學(xué)的具體方法

3.1 積極主動尋找科研理論聯(lián)系實踐應(yīng)用的接口

教師不應(yīng)只關(guān)注自己的科研進(jìn)展，而是要積極嘗試將新的科研成果融入教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生了解學(xué)術(shù)前沿，使其熟悉學(xué)術(shù)發(fā)展動態(tài)，促進(jìn)其探求新知識和新技術(shù)。如筆者在2014年講授計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課時，為同學(xué)們介紹了一種完成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)科研實驗的arduino開發(fā)平臺的開發(fā)模式和特點及Zigbee協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)，在指導(dǎo)學(xué)生參加服務(wù)外包比賽時，學(xué)生主動選擇arduino開發(fā)平臺進(jìn)行了系統(tǒng)原型的開發(fā)，并將筆者科研領(lǐng)域中的室內(nèi)定位技術(shù)在原型系統(tǒng)上進(jìn)行了實現(xiàn)，最終獲得全國一等獎的好成績。這一過程不僅提高了學(xué)生們的實踐動手能力，也為教師的科研提供了數(shù)據(jù)和實驗幫助，是一個典型的協(xié)同創(chuàng)新過程。在另一門專業(yè)課程專業(yè)英語中，將發(fā)表科研論文過程中撰寫的Cover Letter以及同評審專家的E-mail通信內(nèi)容作為案例進(jìn)行講解，既能使學(xué)生認(rèn)可教師的專業(yè)英語應(yīng)用能力，又將往來通信中的思考過程與內(nèi)容組織進(jìn)行結(jié)合，使學(xué)生們有直觀的認(rèn)識。

此外，某些科研項目的實踐部分所涉及的專業(yè)技能面較廣，可以將任務(wù)分解落實在多門專業(yè)課中，與課程群的項目式教學(xué)進(jìn)行協(xié)同，取得意想不到的成效。筆者2015年的一個科研項目涉及一種基于多維數(shù)據(jù)融合的室內(nèi)導(dǎo)航算法，經(jīng)過與幾個專業(yè)課教師的溝通，將地圖繪制、算法測試、數(shù)據(jù)庫設(shè)計與移動端原型系統(tǒng)開發(fā)等作為項目任務(wù)分配到多媒體技術(shù)、算法設(shè)計與分析、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用和Android 開發(fā)等幾門專業(yè)課和系統(tǒng)設(shè)計實訓(xùn)這門實踐課程，經(jīng)過教師間的協(xié)作，以及每門課程的成果在實踐課程中的融合，最后不僅使學(xué)生了解一個完整的室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，又在學(xué)習(xí)過程中參與了教師的科研項目，成果經(jīng)過進(jìn)一步完善，有效地支撐了教師的科研項目。總之，教師只有主動去尋找科研與教學(xué)融合的接口，才能使“科研反哺教學(xué)”有落實的機(jī)會。

3.2 科研方法論與教學(xué)過程有機(jī)結(jié)合

科研與教學(xué)的結(jié)合，不僅是科研內(nèi)容和科研成果與教學(xué)的結(jié)合，更可以深入到科研思維和方法論與教學(xué)方法的結(jié)合。教師可以借助自身在科研過程中的創(chuàng)新思考過程與創(chuàng)新實踐方法，引導(dǎo)學(xué)生以質(zhì)疑式思維和發(fā)散式思維去分析問題和解決問題，而不只是得到問題的答案；同時也使學(xué)生了解到研究歷程中遇到問題和解決問題的方法與體會，使學(xué)生得到借鑒和啟發(fā)。比如，在講解網(wǎng)絡(luò)計算模式時，讓學(xué)生們閱讀相關(guān)科研文獻(xiàn)，并針對集中式計算模式與分布式計算模式所適用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境問題展開激烈的討論，雖然學(xué)生們對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計的理論基礎(chǔ)了解不多，但對P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演進(jìn)和發(fā)展有了更深入的理解。

3.3 以角色扮演的方式帶著學(xué)生玩“游戲”

科研過程往往也是團(tuán)隊合作的過程，通過合作的方式發(fā)現(xiàn)新問題和新方法是很有成就的過程。教師可以將學(xué)生引入這種“團(tuán)隊角色扮演”游戲，特別是實踐性較強(qiáng)的課程（如短學(xué)期實踐教學(xué)課程），教師扮演甲方，學(xué)生團(tuán)隊扮演乙方，在完成規(guī)定任務(wù)的同時，可按創(chuàng)新點進(jìn)行加分，一方面激發(fā)學(xué)生的興趣，另一方面也促使學(xué)生將課堂內(nèi)的教學(xué)過程延伸到課外自主學(xué)習(xí)過程。筆者在網(wǎng)絡(luò)工程綜合實驗和編程實訓(xùn)兩門短學(xué)期實踐課程中引入這種團(tuán)隊競賽的模式，將科研工作中實驗床的組網(wǎng)與嵌入式軟件的開發(fā)兩項任務(wù)分解出來作為實訓(xùn)項目，采用科研訓(xùn)練結(jié)合技能實踐的方法，增加了學(xué)生的責(zé)任心和成就感，取得了較好的教學(xué)效果。

3.4 科研平臺資源的開放與共享

在課堂教學(xué)過程中開發(fā)科研平臺資源，有助于學(xué)生更好地理解理論知識，并促進(jìn)他們的實踐參與意識。在講授計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點時，利用MICZ無線節(jié)點及其配套的可視化軟件，很直觀地展現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)中隱藏站和暴露站的問題、多跳通信的組網(wǎng)形式。在課堂教學(xué)分析TCP協(xié)議的擁塞控制與流程控制時，向?qū)W生介紹網(wǎng)絡(luò)仿真軟件wireshark和opnet的特點并提供相關(guān)學(xué)習(xí)資源，部分感興趣的同學(xué)獨立完成了自主設(shè)計的仿真實驗；將arduino開發(fā)平臺的部分節(jié)點開放給學(xué)生后，他們也自主設(shè)計了實驗室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，提高參與科學(xué)研究的興趣。

4 對科研反哺教學(xué)的進(jìn)一步思考

由于計算機(jī)技術(shù)本身工具性的特點，在本專業(yè)開展科研與教學(xué)融合的過程中，可以跨專業(yè)合作，找到更加廣泛的研教結(jié)合接口。比如筆者曾在與城市規(guī)劃專業(yè)教師溝通過程中，了解到基于眾包模式的城市規(guī)劃方法中的一個道路規(guī)劃的子任務(wù)，若能夠提供一個系統(tǒng)原型為項目提供可視化的驗證系統(tǒng)，會增加項目的實用性。系統(tǒng)具有兩個核心技術(shù)，一是繪圖，二是將參與人繪制的路線進(jìn)行聚合。因此，將基于開放式地圖API的協(xié)同規(guī)劃系統(tǒng)開發(fā)作為案例和任務(wù)在軟件開發(fā)環(huán)境與工具課程中實施，一方面使學(xué)生學(xué)習(xí)開放式地圖API的應(yīng)用技術(shù)，最近鄰聚類算法的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，并以新校區(qū)的道路規(guī)劃為具體測試用例，有效地促進(jìn)了學(xué)生的參與意識。這次跨專業(yè)科教結(jié)合的實踐在教學(xué)和跨專業(yè)科研合作上均取得了較好的效果。

通過對上述科研與教學(xué)融合實踐的總結(jié)，不難發(fā)現(xiàn)科研與教學(xué)其實是相互融合、互相促進(jìn)的共同體，與其說是科研反哺教學(xué)，不如說通過將科研過程與教學(xué)過程相融合，達(dá)成師生協(xié)同，對教學(xué)與科研進(jìn)行創(chuàng)新的雙贏過程；而另一方面，教學(xué)反哺科研，也只是多元化深入教學(xué)改革的一個層面，如果能夠與課程群建設(shè)、校企合作等其他層面有機(jī)結(jié)合，互為補(bǔ)充，才能使學(xué)生有能力和意愿參與科研，從本質(zhì)上改善教學(xué)效果，升華師生關(guān)系。

5 結(jié) 語

筆者所在的專業(yè)通過校企合作等方式力爭將教師的科研類型由理論研究轉(zhuǎn)化為應(yīng)用型研究，并結(jié)合上述方法，在科研反哺教學(xué)方面取得了一定的成效，學(xué)生直接參與教師科研工作的比例由5年前的0%提升到20%；科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源和案例30多項；同時近3年某A類學(xué)科競賽的獲獎項目均來自于科研與教學(xué)的融合。

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（編輯： 郭田珍 ）

1672-5913(2017)03-0092-03

G642

浙江師范大學(xué)2015校級重點教改項目“協(xié)同創(chuàng)新視域下的IT應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究與實踐”；浙江省2015年度高等教育教學(xué)改革項目（jg2015220）。

苗春雨，男，副教授，研究方向為無線網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用安全，cymiao@zjnu.cn。