安全工程創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的探索與實(shí)踐

高玉坤　劉芳喆　黃志安　張英華

[摘 要]創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的開展是為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，深化對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，滿足學(xué)生全面發(fā)展的需要。通過分析傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程存在的問題，闡述創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的定位與特點(diǎn)，可以對(duì)如何開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程提出合理化建議。為提高本科生創(chuàng)新意識(shí)和科研能力，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的開展尤為重要。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新能力；實(shí)驗(yàn)課程

[中圖分類號(hào)] G642.423 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）02-0143-02

“十一五”以來，國家教育部對(duì)高等教育教學(xué)的改革十分重視，要求對(duì)人才培養(yǎng)模式和教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新性改革，從高等院校開始，培養(yǎng)大學(xué)生科學(xué)研究的能力，鼓勵(lì)學(xué)生參加各種校內(nèi)外的社會(huì)實(shí)踐、科技創(chuàng)新等活動(dòng)。通過學(xué)校的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和思考、解決問題的能力，培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的人才。

一、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程存在的問題

隨著教學(xué)系統(tǒng)的不斷完善，各大高校都有與理論教學(xué)相匹配的實(shí)驗(yàn)課程，但由于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程存在一些問題，如課時(shí)短、內(nèi)容陳舊、形式單一等，無法提高學(xué)生學(xué)習(xí)、思考的能力，不能培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。[1]

（一）課時(shí)短

作為理論課程的輔助課程，實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間短，無法讓學(xué)生完全了解實(shí)驗(yàn)原理，只能讓學(xué)生初步熟悉實(shí)驗(yàn)器材的操作。相關(guān)知識(shí)點(diǎn)之間沒有聯(lián)系，不利于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整體把握。由于時(shí)間有限，教師為了保證課程的順利進(jìn)行，通常采用直接向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)步驟的方法，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)操作，記錄數(shù)據(jù)并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生只是模仿教師的操作，并沒有自己的思考空間。這無法培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行思考的能力，更不能提高學(xué)生的自主能力。

（二）形式單一

絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，教學(xué)方式單一，無法給學(xué)生提供最新的科研動(dòng)向，無法培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如今社會(huì)需要的都是交叉復(fù)合型人才，這種人才不僅需要掌握大量的理論知識(shí)，還應(yīng)該具備一定的科研能力和實(shí)踐能力。

（三）經(jīng)費(fèi)短缺

隨著高校的擴(kuò)招和學(xué)校規(guī)模的不斷增大，在校學(xué)生人數(shù)逐年增加，在實(shí)驗(yàn)室器材有限的情況下，學(xué)校無法保證每位學(xué)生都能利用實(shí)驗(yàn)室器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而且大部分教師都有自己的課題和研究項(xiàng)目，除此之外還要承擔(dān)大量的教學(xué)工作，教師沒有足夠的精力去指導(dǎo)學(xué)生科研，無法保證實(shí)驗(yàn)課程帶來的效果。實(shí)驗(yàn)室一部分實(shí)驗(yàn)儀器已經(jīng)過時(shí)，無法讓學(xué)生了解當(dāng)前科研的趨勢。由于經(jīng)費(fèi)短缺，學(xué)校不能及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器進(jìn)行更換或維修，導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能充分理解和吸收理論知識(shí)。

二、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的定位與特點(diǎn)

（一）創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的定位

國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃是高等學(xué)校本科教學(xué)“質(zhì)量工程”的重要組成部分。該計(jì)劃的啟動(dòng)和實(shí)施，旨在探索并建立以問題和課題為核心的教學(xué)模式。2007年北京科技大學(xué)作為第一批國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃立項(xiàng)學(xué)校，倡導(dǎo)以本科學(xué)生為主體的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)改革，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，在校園內(nèi)形成創(chuàng)新教育氛圍，建設(shè)創(chuàng)新教育文化，全面提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才的要求越來越高。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，能有效提高大學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生快速了解本專業(yè)知識(shí)以及運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，為學(xué)生步入社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。[2]

與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程不同，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)面向全體學(xué)生，它通過逐漸增加實(shí)驗(yàn)的難度，逐漸增強(qiáng)學(xué)生的科研能力，這更加有利于學(xué)生的發(fā)展。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目來源是多方面的，不論是社會(huì)熱點(diǎn)還是現(xiàn)實(shí)中的問題，都可以拿來加以分析，這提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。應(yīng)把創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)貫穿于大學(xué)四年的教學(xué)中，將創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合，以提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的整體把握，讓學(xué)生在畢業(yè)時(shí)都能有所收獲。

（二）創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

1.選題廣泛。鑒于學(xué)生的專業(yè)知識(shí)未能應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中，學(xué)生對(duì)選題的可行性無法正確把握，選題將在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成。[3]這樣課題基本來自學(xué)校或?qū)煹难芯宽?xiàng)目，跟專業(yè)相匹配，綜合性強(qiáng)。

2.申報(bào)主體多樣。由于學(xué)生在剛?cè)胄r(shí)對(duì)專業(yè)知識(shí)了解得不夠充分，所以申報(bào)主體多為大學(xué)本科三四年級(jí)的學(xué)生。若選題復(fù)雜，涉獵面廣，轉(zhuǎn)業(yè)學(xué)生還可與其他專業(yè)學(xué)生進(jìn)行組合，共同完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。

3.經(jīng)費(fèi)來源充足。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，學(xué)生對(duì)小型設(shè)備的購買以及實(shí)驗(yàn)消耗品的購買均可提出申請(qǐng)。此外，學(xué)校還會(huì)額外發(fā)放補(bǔ)助，用于學(xué)生打印文字材料等，學(xué)生的交通費(fèi)用也可以報(bào)銷。

4.能提高學(xué)生的多種能力。通過開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，不僅可以提高學(xué)生的整體科研水平以及自主創(chuàng)新能力，還可以提高學(xué)生之間的合作能力。[4]學(xué)生通過創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)不僅可以對(duì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行有效運(yùn)用，還可以在申請(qǐng)項(xiàng)目及結(jié)題時(shí)充分鍛煉自身的自主學(xué)習(xí)能力，文獻(xiàn)檢索、報(bào)告撰寫等能力也可以得到改善和提高。

三、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施

（一）自主選題

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的題目可以自擬，但大多數(shù)題目來源于系里有研究項(xiàng)目的導(dǎo)師或是課題組上。導(dǎo)師或者課題組教師根據(jù)項(xiàng)目的難易程度進(jìn)行分類，并且讓學(xué)生在導(dǎo)師或課題組教師的項(xiàng)目中抽出難易程度相當(dāng)、與所學(xué)專業(yè)課知識(shí)能夠緊密銜接的部分作為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)主體，經(jīng)過師生共同研討，提煉出最終的題目。學(xué)生確定題目后統(tǒng)一提出申請(qǐng)，上交選題報(bào)告，選題報(bào)告包括題目、選題背景等。學(xué)?；?qū)W院可根據(jù)選題報(bào)告進(jìn)行簡單評(píng)估，預(yù)測實(shí)驗(yàn)可行性，進(jìn)行初步篩選，符合要求的可繼續(xù)研究，并申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)；不符合的可以更改題目或是進(jìn)一步完善選題報(bào)告，重新提交進(jìn)行審核。

（二）確立方案

在專業(yè)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，小組自主進(jìn)行資料和相關(guān)文獻(xiàn)的查閱，從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀入手，找出前人研究結(jié)果的優(yōu)點(diǎn)和不足，并結(jié)合前人的結(jié)論，確定實(shí)驗(yàn)的研究方案，根據(jù)實(shí)驗(yàn)最終要達(dá)到的結(jié)果、實(shí)驗(yàn)室的條件以及實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的使用情況，進(jìn)一步提出實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟以及計(jì)劃進(jìn)度等。此外，可在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行可行性分析，以保證實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性。

（三）開展實(shí)驗(yàn)

根據(jù)已確定的研究方案，小組自主安排時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，小組成員應(yīng)實(shí)時(shí)完善自己小組的實(shí)驗(yàn)方案，并及時(shí)與導(dǎo)師商量，最終獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析。導(dǎo)師可隨時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)方案進(jìn)行修正，使實(shí)驗(yàn)正常安全地進(jìn)行。

（四）中期檢查

為了保證創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度，學(xué)院提出要進(jìn)行中期檢查。檢查前要求以小組為單位，向?qū)W院提交紙質(zhì)版報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括：項(xiàng)目是否按計(jì)劃順利開展、已完成的工作量及經(jīng)費(fèi)使用情況、階段性成果、與實(shí)驗(yàn)課題是否相符、下一階段的研究計(jì)劃、預(yù)期目標(biāo)及結(jié)果等。導(dǎo)師初步審核并提出修改意見后，由學(xué)?；?qū)W院統(tǒng)一組織進(jìn)行中期答辯，根據(jù)小組表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分，再次進(jìn)行篩選。按照預(yù)定計(jì)劃完成實(shí)驗(yàn)的小組可以繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)可以根據(jù)情況額外申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)；沒有完成預(yù)定計(jì)劃的小組要暫停實(shí)驗(yàn)，并先對(duì)之前的工作進(jìn)行完善，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)再次提交中期報(bào)告，以便學(xué)?；?qū)W院再次審核并批準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行。

（五）結(jié)題驗(yàn)收

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，學(xué)生要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等進(jìn)行深度的分析總結(jié)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)論編入創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，并在導(dǎo)師的指導(dǎo)下結(jié)題，以小組為單位上交紙質(zhì)版材料。材料包括實(shí)驗(yàn)結(jié)題報(bào)告、實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告以及結(jié)題論文。導(dǎo)師初步審核并提出修改意見后，由學(xué)?；?qū)W院統(tǒng)一組織進(jìn)行結(jié)題答辯。答辯組教師根據(jù)小組上交的紙質(zhì)版材料及答辯時(shí)的陳述，提出問題并讓學(xué)生回答，同時(shí)根據(jù)紙質(zhì)版材料、答辯時(shí)的匯報(bào)情況以及回答問題的情況統(tǒng)一評(píng)分，并給予相應(yīng)學(xué)分獎(jiǎng)勵(lì)。

四、實(shí)施效果

北京科技大學(xué)經(jīng)過近幾年的不斷改革，現(xiàn)已形成獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，項(xiàng)目來源短缺和經(jīng)費(fèi)來源匱乏的問題也得到了很好的解決。實(shí)施創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)后，安全工程本科專業(yè)的學(xué)生自主能力得到了增強(qiáng)，動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)得到了提高。2014年，安全工程專業(yè)完成了6項(xiàng)本科創(chuàng)新項(xiàng)目，其中一項(xiàng)獲校級(jí)二等獎(jiǎng)，全面推動(dòng)了安全工程專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 劉碧強(qiáng)，葉勇.基于SRTP的創(chuàng)新性人才培養(yǎng)模式探討[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)（高教研究版），2012（3）：48-53.

[2] 聶秋林.環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探，2012（7）：103-105.

[3] 蘆葦. 基于SRTP的大學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)路徑研究[J].黑龍江教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（11）：11-13.

[4] 于曉南，劉燕，楊曉東.從SRTP項(xiàng)目申報(bào)的變化思考大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)——以北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院為例[J].中國林業(yè)教育，2012（2）：7-9.

[責(zé)任編輯：陳 明]