本科生科研训练课题指南详解.pdf

本科生科研训练课题指南 北京师范大学物理系 2008.12 I．思路与方案 科学研究最根本的特征是创新。如何从学生进入大学之初由应试教育过渡到研究性和创新教育，是 我国当前大学教育面临的严峻课题。在大学里，科研与教学有机地相结合，以科研促教学，以教学促科 研，为此课题开辟了一条蹊径；物理学是以实验为基础的学科，理论与实验密切相结合，理论可以为实 验提供指导和预期，实验则推动着理论的发展和我们对自然规律的深刻理解。为此，可以采取各种方法 和手段让本科生在大学四年当中可以得到良好的科学素养的熏陶和科学兴趣的培养，并让其中一些物理 基础好、有潜力的本科生通过循序渐进和适当的学习和训练，具备从事科研工作的基础知识能力和前沿 洞察力，使学生的知识、能力和素质全面协调发展。 本科生科研训练具有自己的特点：一方面，它是本科生课堂循序渐进学习的延伸和补充，是学习和 了解何为“研究”及如何“研究”的过程，是学习如何发现问题、解决问题、团结协作攻关的过程；另 一方面，它不同于正常的科技项目研究或科技攻关，学生通过参与科研训练，重在训练，重在引导，重 在探索，重在参与。因此，本科生科研训练应强调过程，而非以发表论文为目的，它允许学生失败，失 败对于参与的学生来说也是“财富”。通过为学生提供科研训练的舞台，可以使学生插上科学梦想和腾 飞的翅膀。 北师大物理学科和物理学理科基地自 90 年代开始一直致力于本科生科学素养和兴趣的培养，从课 程、导师、实验室、政策机制等诸多方面都进行了长期不懈的建设和探索，取得了一系列成绩，形成了 以物理学国家理科基地、物理北京市实验示范中心、理论物理重点学科、凝聚态物理北京市重点学科以 及 985、211 研究团队和创新群体等多级基地为基础的本科生科研训练基地，培养了一批目前已经在物 理学和其他学科研究方面崭露头角的优秀的本科生。作为本科生科研训练建设项目，我们将利用本项目 的支持，根据我校物理学科的科研现状、教学体系及其学生情况，进一步构建如下 5 个科学训练平台： (1) 理论物理与计算模拟；(2) 当代光学理论实验与应用；(3) 凝聚态物理理论与实验；（4 ）非线性物理 与交叉学科; (5) 物理教育研究科研训练平台。各科研训练平台设置一系列滚动式的子课题供学生参考 指南，学生可以通过参与子课题的训练活动提高自身素养和水平。课题指南并不限于学生与指导教师的 自拟题目，鼓励学生自己提出科研训练课题并申请资助。 为了能使训练项目顺利实施，我们将为学生科研素养培养和训练提供一系列准备和保障。具体的思 路是：大力鼓励本科生在基础课和专业课学习期间进行探究性学习，并相应建立一系列常规制度如：（1） 本科生导师制度；（2 ）科研系列报告制度；（3 ）实验室开放制度；（4 ）科研项目滚动制度、指导教师接 待日制度；（5 ）文献检索培训制度；（5 ）课程探究性教学制度；（6 ）科研加分制度，以确保学生得到实 质性的基本科研训练。在这个平台上，我们将充分利用我们优秀的教学资源、已经形成规模的各级实验 1 室和实验中心，及其几个具有很强科研实力的研究团队和研究群体，开展一系列形成常规的科研训练活 动（包括课程、系列讲座、学生科研立项等），充分发挥研究与教学的结合，使得学生处于探究性的学 习氛围当中。 在学生经过大学前两年的科研素养和科学兴趣培养后，从二年级下学期（少数优秀及非常有兴趣的 同学可以提前）开始，学生可以根据自己的兴趣选择进入到不同的科研训练平台，以3-5 人组成科研小 组（成员可以跨年级，对于非线性物理和交叉学科，还可以跨院系进行组合），根据各个科研训练平台 提供的科研立项指南，在指导教师的引领下，进入课题研究训练阶段。在此阶段，学生在导师指导下开 始涉猎专业的文献、书籍，并逐步学习解决问题的方法、手段和实验、计算模拟技能。在这个平台上， 充分考虑到物理学的理论与实验结合的规律，考虑到学生广泛的兴趣，我们设置的四个方向平台既有理 论，又有实验，既有物理学本身的题目，又有一系列交叉性课题，大大扩展了学生的选择面。 我们强调的是以人为本，即如何让学生有效并愿意参与科研训练，如何通过科研训练让学生养成探究性 的习惯，如何成为未来的后备人才。因此，我们不把发表论文数量等当作衡量项目执行好坏的绝对标准， 更不会通过让学生发表大量论文来提升物理学