基于開放性實驗的大學生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)

王慧春++王文穎++杜軍華

摘 要：開放性實驗是對課堂知識的實踐補充，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要環(huán)節(jié)。該文針對師范類院校的理工科學生重理論、輕實踐的特點，結合青海師范大學生命與地理科學學院的開放性實驗情況，闡述了開放性實驗在培養(yǎng)和鍛煉學生的科技創(chuàng)新意識、動手能力和協(xié)作精神等方面的作用。

關鍵詞：開放性實驗 創(chuàng)新能力 人才培養(yǎng)

中圖分類號：G652 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0212-02

知識來源于實踐，能力來自于實踐，素質(zhì)教育更需要在實踐中養(yǎng)成，各種實驗教學環(huán)節(jié)對于學生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)尤為重要。但是由于受傳統(tǒng)教學模式的影響，實驗環(huán)節(jié)中存在驗證型實驗偏多，設計型及綜合性實驗偏少，實驗教學學分比重偏小，實驗教學過多依附于理論教學等問題，從而導致學生參與實驗教學環(huán)節(jié)的積極性和創(chuàng)造性不高[1]。針對這種現(xiàn)象，當前高校教改的熱點之一就是對實驗教學的改革，以提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，其中設置開放性實驗被普遍認為是一種切實可行的方案[2-3]。

開放性實驗，是在做好基礎實驗的前提下，以學生為主體、教師為輔導，充分利用學校或社會資源，在課堂內(nèi)外、實驗室皆可進行的實驗[4]。開放性實驗教學是高校實驗教學過程中的一個重要環(huán)節(jié)，是深化實驗教學改革、提高實驗教學質(zhì)量的一項創(chuàng)新工作[5]。它可以不拘泥于課程設置的制約，使學生將自己的特長和興趣與現(xiàn)有的實驗條件有機地結合起來，為學生提供自主學習、實踐的條件，使學生充分發(fā)揮自己的專業(yè)特長、創(chuàng)新積極性以及獨立實踐能力。

生物學是一門實驗性很強的自然科學，學生除應掌握扎實的理論基礎和專業(yè)知識外，還需較強的動手能力、團隊意識、實踐能力和科研創(chuàng)新能力。利用開放性實驗可以為學生搭建實驗設計、實地參觀、學科競賽、項目拓展等各類平臺，加強學生的實踐能力和開拓創(chuàng)新能力，為就業(yè)及進一步深造奠定堅實的基礎[6]。近年來，青海師范大學生命與地理科學學院開展了開放性實驗教學模式，在培養(yǎng)和提高大學生創(chuàng)新能力方面做了一些積極有益的探索和實踐，并取得了一定的成效。筆者作為開放性實驗的指導教師之一，全方位地參與了開放性實驗的組織和指導工作，頗有體會，現(xiàn)總結如下以供參考。

1 教學場所多樣化

開放性實驗室是實施開放性實驗教學的主要陣地。青海師范大學生命與地理科學學院以青藏高原環(huán)境與資源教育部重點實驗室、青藏高原動植物資源省級重點實驗室、青藏高原地理與環(huán)境過程省級重點實驗室、青藏高原濕地省級重點實驗室和生物實驗教學中心為依托，充分利用現(xiàn)有的實驗教學資源，實施開放性實驗教學；此外，還建立了十余家實訓基地，如中科院西北高原生物研究所、木洪農(nóng)場國家級枸杞基地、青海省大地制藥有限公司、青海清華博眾生物有限公司、青海博豐食用菌工廠化生產(chǎn)基地、西寧市城南苗圃等，通過與企業(yè)、研究所的聯(lián)合，給學生提供實踐平臺，創(chuàng)建雙贏的長效機制。

2 實驗內(nèi)容層次化

針對學生的知識體系差異，分層次開設實驗內(nèi)容，循序漸進培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。大一學生因理論知識比較薄弱，實踐能力比較差，主要采用傳統(tǒng)教學模式，通過一些演示和驗證性實驗讓學生掌握基本操作技能；從大二到大四，分層次開設一些設計性、綜合性實驗項目，為學生創(chuàng)設自主學習的氛圍和途徑，激發(fā)學生創(chuàng)新求變的欲望，逐漸養(yǎng)成探究性、自主性學習習慣。與此同時，教師從傳統(tǒng)的信息提供者變?yōu)閷W生求知過程中的合作者與參與者，幫助學生解決學習過程中的疑難問題，引導學生自主學習，獨立思考和解決問題，循序漸進培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

3 教學方式多元化

3.1 建立科技興趣活動小組

每屆新生報到之后，學院都要組織各專業(yè)的骨干教師對剛入學的新生進行專業(yè)介紹，讓學生了解本專業(yè)的發(fā)展動態(tài)和趨勢，使學生對自己的專業(yè)產(chǎn)生興趣，并逐漸加入到各種興趣小組。目前，學院已建立有大學生科技創(chuàng)新小組、插花花藝協(xié)會、以保護環(huán)境為宗旨的藍眼睛協(xié)會等。對于某一選題，要求學生先設計出實驗方案初稿，再以PPT形式向小組或協(xié)會進行講解，通過與同學和指導教師的分析、討論整理出最終的實驗方案，然后進行具體實施。

3.2 鼓勵學生參與教師科研活動

在每年的科技活動月，學院安排資深教師對學生介紹自己的研究領域，鼓勵學生積極參與教師的科研項目，教師選擇科研項目中的部分內(nèi)容，作為學生開放性實驗教學的小課題，這樣不僅加深了開放性實驗教學內(nèi)容的深度和廣度，而且可以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和工作作風，消除了學生對科研的畏懼感和神秘感，大大提高了學生對科研的興趣和自信。近三年來，已有180多名學生先后參加了教師的科研項目30余項，其中國家級項目13項，省部級項目12項。

3.3 鼓勵學生申報科技創(chuàng)新項目

在學好本專業(yè)課程的前提下，老師積極鼓勵學生申報各級大學生創(chuàng)新性實驗項目。在大學二年級，指導教師就把創(chuàng)新項目開展的意義、申報以及結題過程介紹給學生。學生根據(jù)自己的興趣自主選題或自主立題，指導教師根據(jù)學生能力分析項目的難易程度，然后組織學生申報，項目獲批后，指導教師根據(jù)學生個體的差別進行任務分配。目前，學院學生成功申報了20項校級大學生科技創(chuàng)新項目，已順利完成8項。這些項目的成功申報不僅激勵了大學生參與實踐活動的積極性，而且營造了良好的學習風氣和學術氛圍，促進了學生課外學術科技活動的蓬勃發(fā)展。

3.4 鼓勵學生參加“挑戰(zhàn)杯”等競賽

“挑戰(zhàn)杯”作為展示學生科技素質(zhì)提升和創(chuàng)新能力開發(fā)的平臺，已經(jīng)成為全國大學生科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)的“奧林匹克”，越來越受到國內(nèi)各所高校的重視[7]。近三年來，青海師范大學比較關注大學生“挑戰(zhàn)杯”競賽，并積極組織學生進行參賽。2013年有兩項課外作品榮獲大學生挑戰(zhàn)杯三等獎。雖然為數(shù)不多，但已經(jīng)創(chuàng)立了一個良好的開端，我們堅信，在相關政策的引導下，在教師和學生的積極努力下，肯定后勁十足。endprint

3.5 畢業(yè)實習和畢業(yè)論文設計

盡管在培養(yǎng)方案里，每個專業(yè)在第8學期都專門安排了畢業(yè)論文設計，但實際上大約1/3以上的學生從大三開始，借助開放性實驗平臺，已經(jīng)著手畢業(yè)論文設計了，有些甚至更早。實踐證明，凡是參加過開放性實驗的同學，完成畢業(yè)論文的能力明顯比其他同學強。此外，還可以通過與校外相關企業(yè)或研究所的合作，引進相應的科研課題，作為畢業(yè)實習的項目來源，在培養(yǎng)學生綜合能力的同時也能解決實際生產(chǎn)中的一些問題，使學生更直觀地認識到理論與實際結合的重要性，從而培養(yǎng)學生通過專業(yè)知識解決實際問題的能力。

4 教學團隊組織化

實施開放性實驗對指導教師和專業(yè)負責人提出了更高的要求。指導教師和專業(yè)負責人必須把相關課程知識融合在一起，研究與探索新的教學內(nèi)容和教學方法，開發(fā)設計更多的設計性、綜合性實驗，促進實驗內(nèi)容的充實與開放。因此，指導教師除了應具備豐富的教學經(jīng)驗外，還要有較強的科研能力。目前，學院專門成立了大學生科技創(chuàng)新導師團隊，共有21人，其中博導4人，碩導10人，教授7人，副教授8人，博士12人，實驗室管理人員2人。同時為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，學院先后成立了大學生就業(yè)與創(chuàng)業(yè)指導中心和大學生素質(zhì)拓展中心，以統(tǒng)籌協(xié)調(diào)并落實各項事宜。

5 評價和激勵制度化

對于大學生群體來講，獎勵是一種能激發(fā)其積極性的有效措施，因為它不僅是一種榮譽，而且是對他們自身的肯定和認可，獎勵級別越高，學生獲得的滿足程度越高，所激發(fā)出來的學習和創(chuàng)新的熱情就越大。學院制定了一系列的獎勵制度，譬如物質(zhì)獎勵、學分獎勵等。在這些獎勵制度的引導下，參與開放性實驗的學生人數(shù)越來越多。

6 存在的問題和改進建議

6.1 完善管理制度

有效管理是促進開放性實驗有序展開的有力保障。學院急需完善實驗室網(wǎng)絡綜合管理系統(tǒng)，實現(xiàn)大型儀器和實驗耗材的規(guī)范化管理；同時，便于學生進行網(wǎng)上選題、網(wǎng)上預約，也便于教師設定實驗項目和開設時間、查詢學生預約情況等。

6.2 加強師資隊伍

開放性實驗的可持續(xù)發(fā)展有賴于一支結構合理、素質(zhì)優(yōu)良的師資隊伍。指導教師不但要有扎實的專業(yè)知識，還要有參與開放性實驗的積極性。這就需要院、系各級領導層形成全力支持開放性實驗的共識，制定科學合理的激勵機制，將教師參與開放性實驗的情況列入職稱、職務、績效考核的重要內(nèi)容并加以量化，提高對教師課改和科技創(chuàng)新教育的獎勵力度，充分調(diào)動廣大教師的參與熱情，進而推動大學生科技創(chuàng)新活動向深度和廣度發(fā)展。

6.3 加強資源保障

要全面開展開放實驗教學，必須對資源進行合理的整合，包括房屋的合理利用，儀器設備的合理配置，實驗耗材的合理使用等。而青海師范大學生命與地理科學學院實驗室場地不足，儀器設備老化，更新較慢，加之實驗耗材的不斷增加，這些都在一定程度上嚴重制約了開放性實驗教學。

參考文獻

[1] 趙新生.計算機教學應注重實踐能力的培養(yǎng)[J].社會科學論壇，2005（3）：52.

[2] 協(xié)社，劉薇，王立全.開展創(chuàng)新性實驗教學實現(xiàn)理論到創(chuàng)新的有效對接[J].實驗室科學，201l，14（1）：200-202.

[3] 龍春光，陳友良，艾楚君，等.基于開放性實驗與大學生創(chuàng)新計劃的創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2012（20）：33-34.

[4] 陳天虹，王登科，王德棟.以開放性實驗為平臺培養(yǎng)學生的綜合應用能力—— 以土木工程專業(yè)為例[J].浙江科技學院學報，2010，22（l）：62-65.

[5] 趙海棠，李晉如，景彥君.以實驗為主導的創(chuàng)新性人才培養(yǎng)模式—— 以山西師范大學為例[J].創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育，2012，3（4）：27-28.

[6] 楊桂蘭，劉瑞，陳雙慧，等.在半開放生物實驗中培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維[J].實驗技術與管理，2013，30（5）：115-119.

[7] 屈豐富，劉明越，劉雪峰，等.以“挑戰(zhàn)杯”為平臺提高大學生創(chuàng)新能力與教學管理改革[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報（社會科學版），2013，69（15）：97-99.endprint