郭卉　韓婷　黃剛

摘要：圍繞培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才，我國研究型大學(xué)大力推行本科生科研制度，現(xiàn)已形成三種基本形式。本文通過對華中地區(qū)三所研究型大學(xué)1200名本科生實施了科研參與經(jīng)歷與收獲的問卷調(diào)查，在對三種大學(xué)生科研參與形式的比較中發(fā)現(xiàn)：在表征科研學(xué)習(xí)水平的重要因素——集中投入度、與學(xué)長的互動和與同學(xué)的互動方面，以及在學(xué)習(xí)收獲——研究能力、學(xué)術(shù)技能、社會性技能、研究品質(zhì)和態(tài)度的體認以及職業(yè)/教育道路的選擇和準(zhǔn)備方面，科技創(chuàng)新團隊學(xué)生的表現(xiàn)整體上好于參與教師項目學(xué)生和自主申請基金學(xué)生。據(jù)此認為，大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊是最有效的本土化科研學(xué)習(xí)形式。強化教師指導(dǎo)，提升科研項目的認知挑戰(zhàn)度，是改進本科生科研工作的方向。

關(guān)鍵詞：大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊；本科生科研；學(xué)習(xí)經(jīng)歷；學(xué)習(xí)收獲

一、研究問題

近年來，圍繞培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才，研究型大學(xué)進行了一系列改革探索，其中最具研究型大學(xué)特點的舉措是推動大學(xué)生參與科學(xué)研究（英文為undergraduate research，也可以表述為本科生科研）。參與科學(xué)研究對大學(xué)生的發(fā)展有何特殊作用？眾多研究者運用不同的研究方法不斷揭示了本科生科研的效能。在認知方面，參與科研有利于提高本科生對科研過程的深度了解，培養(yǎng)他們的批判性思維、問題解決、數(shù)據(jù)收集、信息整合、表達和溝通等多方面的能力[1][2][3]；在社會性方面，本科生參與科研對其自信、自尊、人際交往、專業(yè)社會化等產(chǎn)生積極影響[4][5]；此外，參與科研對本科生未來的職業(yè)發(fā)展也有著特定影響[6][7]。隨著本科生科研在我國高校的進一步推廣，國內(nèi)研究者也開始注重對本科生科研效能的經(jīng)驗研究，例如，李湘萍運用一所高校學(xué)情調(diào)查的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)大學(xué)生科研參與效能十分明顯，學(xué)生參與科研活動越多，越能感知自身認知水平和社會性能力的提升[8]。筆者也通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)參與科研的大學(xué)生在創(chuàng)新知識、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力方面的得分顯著高于沒有參與科研的學(xué)生[9]。在充分揭示和肯定本科生科研的教育價值基礎(chǔ)上，人們期望能改善本科生科研的經(jīng)歷，從而進一步提高本科生科研的效能。

當(dāng)聚焦于本科生科研的經(jīng)歷時，我們發(fā)現(xiàn)，我國研究型大學(xué)已經(jīng)形成了三種有代表性的本科生科研形式。它們分別是：（1）本科生參與教師研究項目。教育部出臺的“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗計劃”（2009） 、“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（2010）等政策，倡導(dǎo)為優(yōu)秀本科生提供在教師實驗室和研究團隊中進行科研訓(xùn)練的機會。目前，這種形式主要存在于化學(xué)、生物等基礎(chǔ)性實驗學(xué)科專業(yè)中。（2）本科生自主申請科研基金。2007年教育部推出了“國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃”（以下簡稱“大創(chuàng)”），迄今已有120所高校被納入該計劃，此外許多高校還自行設(shè)立了校級本科生研究基金。目前看來，“大創(chuàng)”、“校創(chuàng)”的科研基金形式是學(xué)科覆蓋面最廣、參與人數(shù)最多的本科生科研形式。（3）大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊。大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊是以科研訓(xùn)練為活動內(nèi)容的學(xué)生社團，它的科研項目或來自于全國性和國際性科技競賽任務(wù)，或通過在項目市場上競爭獲得。科技創(chuàng)新團隊是研究型大學(xué)正在大力探索的有創(chuàng)新性的本科生科研形式。

通過與國際經(jīng)驗和研究進行比較，我們發(fā)現(xiàn)，在本科生科研活動盛行的美國研究型大學(xué)和文理學(xué)院中，本科生科研主要采用教師指導(dǎo)下的結(jié)構(gòu)化項目形式，即學(xué)生在暑假或一學(xué)期中集中時間（通常不少于8周）參與教師正在開展的一個真實科研項目，教師對本科生進行專門指導(dǎo)[10]。我國本科生科研的三種活動形式中，第一種參與教師項目形式與美國的教師指導(dǎo)下的結(jié)構(gòu)化項目形式類似，相較之下，我國研究型大學(xué)正在大力探索的科技創(chuàng)新團隊形式非常具有本土特色。此前，我們通過案例研究方法，對參與教師項目和大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊兩種科研參與形式的學(xué)習(xí)過程差異進行了學(xué)理上的闡釋。在大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊中，學(xué)生的“情境性”學(xué)習(xí)不僅表現(xiàn)為“合法的邊緣性參與”，而且進一步發(fā)展到“踐行專業(yè)身份”，此種深度學(xué)習(xí)經(jīng)歷更能促進學(xué)生高階認知能力發(fā)展和專業(yè)價值觀的踐行[11]。細讀案例中大學(xué)生的科研學(xué)習(xí)經(jīng)歷，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在時間投入度、任務(wù)的認知挑戰(zhàn)度、與重要他人互動水平上均有很好的表現(xiàn)。在質(zhì)性研究基礎(chǔ)上，我們期望能通過大樣本的調(diào)查，在對三種大學(xué)生科研參與形式的比較中，全面揭示大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊在科研學(xué)習(xí)經(jīng)歷和學(xué)習(xí)收獲方面的特點，論證大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊是最有效的本科生科研參與形式，從而彰顯具有本土特色的教育活動價值。此外，本研究也嘗試提出立足于本土經(jīng)驗的大學(xué)生科研參與收獲評價指標(biāo)，以區(qū)別于使用大學(xué)生發(fā)展的一般性指標(biāo)來衡量科研參與的效能，從而更有效地評估大學(xué)生科研參與對大學(xué)生發(fā)展的價值。

二、研究工具與數(shù)據(jù)來源

1.研究工具的設(shè)計

我們使用的研究工具為自編的“本科生科研參與經(jīng)歷與收獲調(diào)查問卷”，主要包括學(xué)生個人背景信息、科研參與經(jīng)歷以及科研參與的收獲自評量表三個部分。學(xué)生個人背景信息指的是本科生在參與科研之前已經(jīng)具備的個人特征，主要包括性別、學(xué)科、年級、生源地以及學(xué)業(yè)成績排名5個變量?？蒲袇⑴c經(jīng)歷部分旨在考察本科生參與的科研項目情況和科研學(xué)習(xí)過程情況，分別稱之為科研參與經(jīng)歷的背景變量和過程變量。背景變量包括科研項目的類型（是否是學(xué)科交叉項目）、研究類型（基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和綜合研究），以及學(xué)生擔(dān)任的角色（負責(zé)人、核心參與者、非核心參與者）。綜合前人研究以及開放式訪談的結(jié)果[12]，過程變量包括表征本科生科研學(xué)習(xí)水平的3個重要因素——集中投入時間、認知挑戰(zhàn)度、與老師、學(xué)長和同學(xué)互動頻次?？蒲袇⑴c收獲自評量表部分旨在測量本科生參與科學(xué)研究的特定收獲。筆者依據(jù)開放式訪談的編碼結(jié)果以及前人的研究結(jié)果[13]，提煉出學(xué)習(xí)收獲測量的一級和二級指標(biāo)，編制了學(xué)習(xí)收獲測量的具體項目，這不同于采用一般的大學(xué)生發(fā)展指標(biāo)來衡量科研學(xué)習(xí)收獲。這部分由研究能力、學(xué)術(shù)技能、社會性技能、研究品質(zhì)和態(tài)度的體認以及職業(yè)/教育道路的選擇和準(zhǔn)備五個維度構(gòu)成。

“研究能力”主要是指學(xué)生在如何開展科學(xué)研究方面的能力表現(xiàn)，包括會提出研究問題、設(shè)計研究方案、解釋數(shù)據(jù)結(jié)果、識別研究不足等；“學(xué)術(shù)技能”主要指服務(wù)于科學(xué)研究的具體技能，包括信息檢索技能、數(shù)據(jù)分析技能、學(xué)術(shù)匯報技能等；“社會性能力”是指在科學(xué)研究中與人交往的能力，包括組織能力、合作能力、人際溝通能力；“研究品質(zhì)和態(tài)度的體認”是指對科學(xué)研究工作所需要的品質(zhì)和態(tài)度的認知與實踐，包括認識到受挫和失敗是研究過程中的常態(tài)，認識到研究需要嚴謹踏實，認識到研究要敢于質(zhì)疑權(quán)威，能做到客觀看待事物，能做到克服困難堅持不懈完成項目等；“職業(yè)/教育道路的選擇與準(zhǔn)備”是指對未來道路的選擇有了認識和準(zhǔn)備，包括認清了是否要繼續(xù)讀研，認清了喜歡和向往的專業(yè)方向，為未來的研究生學(xué)習(xí)做了準(zhǔn)備等。endprint

2.數(shù)據(jù)來源

基于研究可行性的考慮以及強度抽樣原則，我們選取了華中地區(qū)三所理工類研究型大學(xué)（以下稱為A、B、C校）為研究現(xiàn)場，以參與過科學(xué)研究的本科生為調(diào)查對象。由于理工類研究型大學(xué)學(xué)生參與科研的覆蓋面更廣、形式更加豐富完整，本研究只針對理工科大學(xué)生開展調(diào)查，調(diào)查時間為2016年1月至12月。我們采用隨機抽樣方法，向三所大學(xué)發(fā)放了1200份問卷，回收1061份，排除了正在從事第一個研究項目還未完成的樣本后，得到588份至少已經(jīng)完成過1個研究項目的樣本①，樣本構(gòu)成情況詳見表1。

3.研究工具的信效度檢驗

我們重點對科研參與收獲自評量表部分進行了信效度檢驗。基于該部分的編制有較好的理論基礎(chǔ)、前人研究和訪談經(jīng)驗的支撐，故進行驗證性因素分析檢驗其結(jié)構(gòu)效度。驗證性因素分析結(jié)果為，接近誤差均方根RMSEA為0.037，卡方與自由度之比<2，其他各項擬合指數(shù)GFI、AGFI、CFI均大于0.9，NFI為0.892，接近0.9，模型擬合較好。此外，我們還設(shè)計了兩個效標(biāo)變量“學(xué)業(yè)成績在班級中的排名”和“所獲科研成果”。相關(guān)分析結(jié)果表明，兩個效標(biāo)變量與學(xué)習(xí)結(jié)果總分均呈顯著性正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.161和0.144。這說明科研參與收獲量表具有較好的效標(biāo)關(guān)聯(lián)效度，比較客觀公正。

采用Cronbach α系數(shù)來對科研參與收獲自評量表的總體信度以及所構(gòu)建的五個因子的信度進行檢驗，研究能力、學(xué)術(shù)技能、社會性技能、研究品質(zhì)和態(tài)度的體認，以及職業(yè)/教育道路的選擇和準(zhǔn)備五個因子的內(nèi)部一致性α系數(shù)值分別為0.816、0.743、0.784、0.876、0.850，信度指標(biāo)甚佳。量表總體信度系數(shù)為0.937，信度指標(biāo)非常理想。

三、研究發(fā)現(xiàn)

1.大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊科研參與形式的特點

對588個樣本參與科研活動的形式進行頻次統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，從事科技創(chuàng)新團隊項目的學(xué)生人數(shù)最多，有226人次，占總數(shù)的38.4%，從事教師項目的人數(shù)次之，從事自主申請項目的學(xué)生人數(shù)最少，但所占比重也接近30%，詳見表2。從數(shù)量上觀之，三種科研參與形式大致成三分局面，科技創(chuàng)新團隊形式是其中最主要的一種。

為了考察三種科研參與形式的特征，我們先通過卡方檢驗看三種科研參與形式在學(xué)生背景變量和科研參與經(jīng)歷背景變量上是否存在顯著差異，再通過相關(guān)分析看變量之間的關(guān)聯(lián)強度如何，結(jié)果如表3所示。從卡方檢驗來看，不同科研參與形式在學(xué)生的學(xué)科背景、年級、項目類型、研究類型、擔(dān)任角色上的表現(xiàn)有顯著差異。這些差異可以被看成三種科研參與形式各自的特點。從樣本頻數(shù)與期望頻數(shù)的差值可以得出三種科研參與形式特點的具體表現(xiàn)：（1）科技創(chuàng)新團隊項目更容易是學(xué)科交叉項目，研究類型更容易是應(yīng)用研究和綜合研究，參與該類項目的學(xué)生更容易是工科生、大二的學(xué)生，并且更容易在其中擔(dān)任項目組核心成員；（2）自主申請項目更容易是非學(xué)科交叉項目，研究類型更容易是應(yīng)用研究和基礎(chǔ)研究，參與該類項目的學(xué)生更容易是理科生、大三的學(xué)生，并且更容易在其中擔(dān)任項目負責(zé)人；（3）參與教師研究項目更容易是非學(xué)科交叉項目，研究類型更容易是基礎(chǔ)研究和綜合研究，參與該類項目的學(xué)生更容易是理科生、大四的學(xué)生，并且更容易在其中擔(dān)任項目組非核心成員。

2.在科研參與的學(xué)習(xí)水平方面，從事科技創(chuàng)新團隊項目的學(xué)生有著更好的表現(xiàn)

我們對不同科研參與形式學(xué)生在表征科研參與過程學(xué)習(xí)水平的重要因素——集中投入時間、認知挑戰(zhàn)度、與老師、學(xué)長和同學(xué)互動頻次的差異進行分析，參與創(chuàng)新團隊項目的學(xué)生在平均每周投入時間、與學(xué)長的互動和與同學(xué)的互動方面顯著多于從事自主申請項目和教師項目的學(xué)生，結(jié)果見表4。在認知挑戰(zhàn)度方面，從事創(chuàng)新團隊項目學(xué)生的表現(xiàn)好于參與教師項目和自主申請基金的學(xué)生，但是三者之間沒有顯著差異。在與教師的互動方面，參與教師項目學(xué)生的表現(xiàn)好于自主申請基金和參與創(chuàng)新團隊項目的學(xué)生，但是三者之間沒有顯著差異②。

不同科研參與形式與平均每周投入時間之間的關(guān)聯(lián)強度（ω2）介于0.059至0.138間，根據(jù)Cohen的理論，屬于中度關(guān)聯(lián)，不同科研參與形式與其余變量之間的關(guān)聯(lián)強度（ω2）均小于0.059，屬于低度關(guān)聯(lián)；不同科研參與形式變量可以分別解釋平均每周投入時間、與學(xué)長互動、與同年級學(xué)生互動變量總方差中6.3%、2.8%、3.4%的變異量；所有統(tǒng)計檢驗力（1-β）均大于0.95，即表示此分析推論的決策正確率達95%以上。

上述統(tǒng)計分析表明，參與科技創(chuàng)新團隊項目的學(xué)生的科研學(xué)習(xí)水平整體上高于參與教師項目和自主申請基金的學(xué)生。

3.在科研學(xué)習(xí)收獲方面，參與科技創(chuàng)新團隊項目的學(xué)生收獲更多

我們對參與不同科研活動形式大學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲差異進行了方差分析，具體結(jié)果見表5，參與科技創(chuàng)新團隊項目的大學(xué)生在研究能力、學(xué)術(shù)技能和研究品質(zhì)與態(tài)度的體認三個因子的得分上顯著高于參與教師項目和自主申請基金項目的學(xué)生。在社會性技能方面，參與科技創(chuàng)新團隊項目的學(xué)生得分顯著高于參與教師項目的學(xué)生，但與自主申請基金項目的學(xué)生沒有差異；在未來道路的選擇和準(zhǔn)備方面，參與創(chuàng)新團隊項目的學(xué)生得分顯著高于自主申請項目的學(xué)生，但與參與教師項目的學(xué)生沒有差異。由于科研參與收獲的5個因子是不同質(zhì)的，難以進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，故未進行收獲總分的統(tǒng)計和差異比較。

關(guān)聯(lián)強度（ω2）小于0.059，變量間均屬于低度關(guān)聯(lián)強度；不同科研參與形式變量可以分別解釋Y1、Y2、Y3、Y4、Y5各收獲因子總方差中2.9%、1.5%、1.8%、1.6%、1.3%、2.9%的變異量；Y1、Y2、Y3、Y4因子的統(tǒng)計檢驗力（1-β）均大于0.8（Y5因子接近0.8），即表示此分析推論的決策正確率達80%以上。

總的說來，在三種科研參與形式中，參與大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊項目的學(xué)生的收獲更大。

四、結(jié)論與討論endprint

1.在三種大學(xué)生科研參與形式中，大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊是最有效的科研學(xué)習(xí)形式

對三種大學(xué)生科研參與形式的多個因素比較中，我們發(fā)現(xiàn)，大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊是一種非常重要的本土化科研參與形式，它的特點是，主要以工科學(xué)生參與為主，主要從事應(yīng)用研究和綜合研究，參與的學(xué)生都擔(dān)任項目組核心成員角色。另外，在表征科研學(xué)習(xí)水平的重要因素——集中投入度、與學(xué)長的互動和與同學(xué)的互動方面，科技創(chuàng)新團隊學(xué)生的表現(xiàn)都顯著好于其他兩種形式。這一方面說明科技創(chuàng)新團隊學(xué)生的學(xué)習(xí)水平最高，另一方面也進一步揭示了科技創(chuàng)新團隊科研參與形式的特點，即學(xué)生集中時間進行科研，以學(xué)生團隊形式開展研究，學(xué)生間圍繞研究任務(wù)展開深入的學(xué)習(xí)互動。與學(xué)習(xí)水平密切相關(guān)的是學(xué)習(xí)結(jié)果。前述數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，科技創(chuàng)新團隊學(xué)生在學(xué)習(xí)收獲方面的表現(xiàn)整體上好于另外兩種形式。據(jù)此，學(xué)習(xí)經(jīng)歷和學(xué)習(xí)結(jié)果兩個方面都表明，在三種大學(xué)生科研參與形式中，大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊是最有效的科研學(xué)習(xí)形式。不過，需要指出的是，大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊科研參與形式主要以工科學(xué)生為主，它更適合工科學(xué)生。

2.在科研學(xué)習(xí)中，大學(xué)生在與教師互動和認知挑戰(zhàn)度上的表現(xiàn)值得關(guān)注

前述數(shù)據(jù)分析表明，三種科研參與形式中，學(xué)生在與教師互動的表現(xiàn)方面不存在顯著差異，參與教師項目的學(xué)生在此點上的表現(xiàn)略好，而科技創(chuàng)新團隊學(xué)生的表現(xiàn)最弱。依據(jù)國際經(jīng)驗，美國大學(xué)把教師指導(dǎo)視作是本科生科研的標(biāo)志，他們將本科生科研模式總結(jié)為教師指導(dǎo)下的結(jié)構(gòu)化項目。許多研究也表明，教師的指導(dǎo)影響著學(xué)生科研參與的滿意度，教師的指導(dǎo)影響了學(xué)生科研學(xué)習(xí)的質(zhì)量[14][15]。相較之下，我國大學(xué)生科研學(xué)習(xí)中教師的指導(dǎo)是比較薄弱的，這也是極具本土特色的大學(xué)生科技創(chuàng)新團隊科研參與形式的突出不足之處。深究教師指導(dǎo)不足的原因，這與當(dāng)前研究型大學(xué)根深蒂固的“重科研，輕教學(xué)，輕視人才培養(yǎng)”的制度和文化分不開。如何提升教師對本科生科研學(xué)習(xí)活動的指導(dǎo)，是改善本科生科研中需要特別關(guān)注和針對性解決的問題。另外，在認知挑戰(zhàn)度方面，科技創(chuàng)新團隊學(xué)生的表現(xiàn)略好，參與教師項目學(xué)生的表現(xiàn)最弱，但不存在顯著差異。以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)理論指出，教育要用有認知難度的任務(wù)挑戰(zhàn)學(xué)生的大腦。作為指向發(fā)展學(xué)生高級認知能力的科研學(xué)習(xí)，更需要注重科研任務(wù)的認知挑戰(zhàn)度。[16]在本科生科研中，能全面把握和設(shè)置科研任務(wù)的認知挑戰(zhàn)度的是教師，因此，從提高認知挑戰(zhàn)度而言，也需要強化教師的指導(dǎo)。加強教師的指導(dǎo)，提升教師的指導(dǎo)水平，是當(dāng)前改進本科生科研工作的抓手。

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（責(zé)任編輯劉第紅）endprint