基于開放性實(shí)驗(yàn)的大學(xué)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(shí)驗(yàn)是對(duì)課堂知識(shí)的實(shí)踐補(bǔ)充，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要環(huán)節(jié)。該文針對(duì)師范類院校的理工科學(xué)生重理論、輕實(shí)踐的特點(diǎn)，結(jié)合青海師范大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院的開放性實(shí)驗(yàn)情況，闡述了開放性實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科技創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手能力和協(xié)作精神等方面的作用。

關(guān)鍵詞：開放性實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新能力 人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G652 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）06（a）-0212-02

知識(shí)來源于實(shí)踐，能力來自于實(shí)踐，素質(zhì)教育更需要在實(shí)踐中養(yǎng)成，各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)于學(xué)生的實(shí)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(xué)模式的影響，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中存在驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)偏多，設(shè)計(jì)型及綜合性實(shí)驗(yàn)偏少，實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)分比重偏小，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過多依附于理論教學(xué)等問題，從而導(dǎo)致學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的積極性和創(chuàng)造性不高[1]。針對(duì)這種現(xiàn)象，當(dāng)前高校教改的熱點(diǎn)之一就是對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，其中設(shè)置開放性實(shí)驗(yàn)被普遍認(rèn)為是一種切實(shí)可行的方案[2-3]。

開放性實(shí)驗(yàn)，是在做好基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的前提下，以學(xué)生為主體、教師為輔導(dǎo)，充分利用學(xué)校或社會(huì)資源，在課堂內(nèi)外、實(shí)驗(yàn)室皆可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)[4]。開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的一項(xiàng)創(chuàng)新工作[5]。它可以不拘泥于課程設(shè)置的制約，使學(xué)生將自己的特長(zhǎng)和興趣與現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件有機(jī)地結(jié)合起來，為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐的條件，使學(xué)生充分發(fā)揮自己的專業(yè)特長(zhǎng)、創(chuàng)新積極性以及獨(dú)立實(shí)踐能力。

生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的自然科學(xué)，學(xué)生除應(yīng)掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)外，還需較強(qiáng)的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、實(shí)踐能力和科研創(chuàng)新能力。利用開放性實(shí)驗(yàn)可以為學(xué)生搭建實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)地參觀、學(xué)科競(jìng)賽、項(xiàng)目拓展等各類平臺(tái)，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和開拓創(chuàng)新能力，為就業(yè)及進(jìn)一步深造奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[6]。近年來，青海師范大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院開展了開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在培養(yǎng)和提高大學(xué)生創(chuàng)新能力方面做了一些積極有益的探索和實(shí)踐，并取得了一定的成效。筆者作為開放性實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)教師之一，全方位地參與了開放性實(shí)驗(yàn)的組織和指導(dǎo)工作，頗有體會(huì)，現(xiàn)總結(jié)如下以供參考。

1 教學(xué)場(chǎng)所多樣化

開放性實(shí)驗(yàn)室是實(shí)施開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要陣地。青海師范大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院以青藏高原環(huán)境與資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、青藏高原動(dòng)植物資源省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、青藏高原地理與環(huán)境過程省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、青藏高原濕地省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為依托，充分利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，實(shí)施開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)；此外，還建立了十余家實(shí)訓(xùn)基地，如中科院西北高原生物研究所、木洪農(nóng)場(chǎng)國(guó)家級(jí)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(xué)生提供實(shí)踐平臺(tái)，創(chuàng)建雙贏的長(zhǎng)效機(jī)制。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層次化

針對(duì)學(xué)生的知識(shí)體系差異，分層次開設(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，循序漸進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。大一學(xué)生因理論知識(shí)比較薄弱，實(shí)踐能力比較差，主要采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，通過一些演示和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握基本操作技能；從大二到大四，分層次開設(shè)一些設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)的氛圍和途徑，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新求變的欲望，逐漸養(yǎng)成探究性、自主性學(xué)習(xí)習(xí)慣。與此同時(shí)，教師從傳統(tǒng)的信息提供者變?yōu)閷W(xué)生求知過程中的合作者與參與者，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)過程中的疑難問題，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立思考和解決問題，循序漸進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

3 教學(xué)方式多元化

3.1 建立科技興趣活動(dòng)小組

每屆新生報(bào)到之后，學(xué)院都要組織各專業(yè)的骨干教師對(duì)剛?cè)雽W(xué)的新生進(jìn)行專業(yè)介紹，讓學(xué)生了解本專業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)，使學(xué)生對(duì)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(xué)院已建立有大學(xué)生科技創(chuàng)新小組、插花花藝協(xié)會(huì)、以保護(hù)環(huán)境為宗旨的藍(lán)眼睛協(xié)會(huì)等。對(duì)于某一選題，要求學(xué)生先設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案初稿，再以PPT形式向小組或協(xié)會(huì)進(jìn)行講解，通過與同學(xué)和指導(dǎo)教師的分析、討論整理出最終的實(shí)驗(yàn)方案，然后進(jìn)行具體實(shí)施。

3.2 鼓勵(lì)學(xué)生參與教師科研活動(dòng)

在每年的科技活動(dòng)月，學(xué)院安排資深教師對(duì)學(xué)生介紹自己的研究領(lǐng)域，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教師的科研項(xiàng)目，教師選擇科研項(xiàng)目中的部分內(nèi)容，作為學(xué)生開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的小課題，這樣不僅加深了開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度，而且可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)，消除了學(xué)生對(duì)科研的畏懼感和神秘感，大大提高了學(xué)生對(duì)科研的興趣和自信。近三年來，已有180多名學(xué)生先后參加了教師的科研項(xiàng)目30余項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)項(xiàng)目13項(xiàng)，省部級(jí)項(xiàng)目12項(xiàng)。

3.3 鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)科技創(chuàng)新項(xiàng)目

在學(xué)好本專業(yè)課程的前提下，老師積極鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)各級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在大學(xué)二年級(jí)，指導(dǎo)教師就把創(chuàng)新項(xiàng)目開展的意義、申報(bào)以及結(jié)題過程介紹給學(xué)生。學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主選題或自主立題，指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生能力分析項(xiàng)目的難易程度，然后組織學(xué)生申報(bào)，項(xiàng)目獲批后，指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生個(gè)體的差別進(jìn)行任務(wù)分配。目前，學(xué)院學(xué)生成功申報(bào)了20項(xiàng)校級(jí)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目，已順利完成8項(xiàng)。這些項(xiàng)目的成功申報(bào)不僅激勵(lì)了大學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)的積極性，而且營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣和學(xué)術(shù)氛圍，促進(jìn)了學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)的蓬勃發(fā)展。

3.4 鼓勵(lì)學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”等競(jìng)賽

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

3.5 畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

盡管在培養(yǎng)方案里，每個(gè)專業(yè)在第8學(xué)期都專門安排了畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，但實(shí)際上大約1/3以上的學(xué)生從大三開始，借助開放性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，已經(jīng)著手畢業(yè)論文設(shè)計(jì)了，有些甚至更早。實(shí)踐證明，凡是參加過開放性實(shí)驗(yàn)的同學(xué)，完成畢業(yè)論文的能力明顯比其他同學(xué)強(qiáng)。此外，還可以通過與校外相關(guān)企業(yè)或研究所的合作，引進(jìn)相應(yīng)的科研課題，作為畢業(yè)實(shí)習(xí)的項(xiàng)目來源，在培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的同時(shí)也能解決實(shí)際生產(chǎn)中的一些問題，使學(xué)生更直觀地認(rèn)識(shí)到理論與實(shí)際結(jié)合的重要性，從而培養(yǎng)學(xué)生通過專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

4 教學(xué)團(tuán)隊(duì)組織化

實(shí)施開放性實(shí)驗(yàn)對(duì)指導(dǎo)教師和專業(yè)負(fù)責(zé)人提出了更高的要求。指導(dǎo)教師和專業(yè)負(fù)責(zé)人必須把相關(guān)課程知識(shí)融合在一起，研究與探索新的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，開發(fā)設(shè)計(jì)更多的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的充實(shí)與開放。因此，指導(dǎo)教師除了應(yīng)具備豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)外，還要有較強(qiáng)的科研能力。目前，學(xué)院專門成立了大學(xué)生科技創(chuàng)新導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，共有21人，其中博導(dǎo)4人，碩導(dǎo)10人，教授7人，副教授8人，博士12人，實(shí)驗(yàn)室管理人員2人。同時(shí)為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，學(xué)院先后成立了大學(xué)生就業(yè)與創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)中心和大學(xué)生素質(zhì)拓展中心，以統(tǒng)籌協(xié)調(diào)并落實(shí)各項(xiàng)事宜。

5 評(píng)價(jià)和激勵(lì)制度化

對(duì)于大學(xué)生群體來講，獎(jiǎng)勵(lì)是一種能激發(fā)其積極性的有效措施，因?yàn)樗粌H是一種榮譽(yù)，而且是對(duì)他們自身的肯定和認(rèn)可，獎(jiǎng)勵(lì)級(jí)別越高，學(xué)生獲得的滿足程度越高，所激發(fā)出來的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的熱情就越大。學(xué)院制定了一系列的獎(jiǎng)勵(lì)制度，譬如物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)、學(xué)分獎(jiǎng)勵(lì)等。在這些獎(jiǎng)勵(lì)制度的引導(dǎo)下，參與開放性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)越來越多。

6 存在的問題和改進(jìn)建議

6.1 完善管理制度

有效管理是促進(jìn)開放性實(shí)驗(yàn)有序展開的有力保障。學(xué)院急需完善實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)綜合管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大型儀器和實(shí)驗(yàn)耗材的規(guī)范化管理；同時(shí)，便于學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上選題、網(wǎng)上預(yù)約，也便于教師設(shè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和開設(shè)時(shí)間、查詢學(xué)生預(yù)約情況等。

6.2 加強(qiáng)師資隊(duì)伍

開放性實(shí)驗(yàn)的可持續(xù)發(fā)展有賴于一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良的師資隊(duì)伍。指導(dǎo)教師不但要有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，還要有參與開放性實(shí)驗(yàn)的積極性。這就需要院、系各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)層形成全力支持開放性實(shí)驗(yàn)的共識(shí)，制定科學(xué)合理的激勵(lì)機(jī)制，將教師參與開放性實(shí)驗(yàn)的情況列入職稱、職務(wù)、績(jī)效考核的重要內(nèi)容并加以量化，提高對(duì)教師課改和科技創(chuàng)新教育的獎(jiǎng)勵(lì)力度，充分調(diào)動(dòng)廣大教師的參與熱情，進(jìn)而推動(dòng)大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)向深度和廣度發(fā)展。

6.3 加強(qiáng)資源保障

要全面開展開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)，必須對(duì)資源進(jìn)行合理的整合，包括房屋的合理利用，儀器設(shè)備的合理配置，實(shí)驗(yàn)耗材的合理使用等。而青海師范大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地不足，儀器設(shè)備老化，更新較慢，加之實(shí)驗(yàn)耗材的不斷增加，這些都在一定程度上嚴(yán)重制約了開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

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