教研融合 科研實驗室促進本科創新人才培養

吳元周， 呂恒林,b

(中國礦業大學 a. 力學與建筑工程學院; b. 江蘇建筑節能與建造技術協同創新中心， 江蘇 徐州 221116)

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教研融合 科研實驗室促進本科創新人才培養

吳元周a， 呂恒林a,b

(中國礦業大學 a. 力學與建筑工程學院; b. 江蘇建筑節能與建造技術協同創新中心， 江蘇 徐州 221116)

本科創新人才培養不僅需要基礎知識學習，更需要加強科研素質和綜合能力的提升?；趧撔氯瞬排囵B目標，提出本科教學與科學研究相融合的方式，探討科研實驗室對于本科創新人才培養的促進作用。從師資隊伍建設、教學資源建設、實驗教學體系建設和支持創新實踐活動等方面展開研究，并以力學與建筑工程學院教研融合實踐活動為例，介紹了實踐方法和取得的效果。研究表明，教研融合有利于促進科研實驗室在本科創新人才培養中發揮重要作用。針對實踐過程中發現的問題，從加強實驗室安全管理和實驗技術人員隊伍建設方面對加強科研實驗室開放管理提出了建議。

教研融合; 科研實驗室; 本科; 創新人才; 培養

0 引 言

萬鋼在重慶就“創新人才培養模式改革”專題調研時指出，創新是引領發展的第一動力，人才是科技創新中最核心的因素，各部門均應為更多創新創業人才脫穎而出搭建好平臺，做好服務。本科教學在創新型人才培養過程中承擔了十分重要的角色，但本科實驗教學設備通常立足于滿足基礎知識和技能的教學，與學科前沿的科研實驗平臺相比，遜色很多。因而，為保障本科創新人才盡早接觸學科專業知識前沿，了解和掌握行業最新儀器設備和實驗手段，科研實驗平臺服務本科創新人才培養迫在眉睫。本文基于江蘇省教育教學改革重點項目“產學研用合作培養土建類專業創新人才的研究與實踐”研究，探討教研融合方式，研究科研實驗室促進本科創新人才培養的方法。

1 創新人才培養對實驗條件的需求

按照在高校辦學中所承擔任務的不同，實驗室可分為教學類實驗室和科研類實驗室。相比本科教學實驗室，科研實驗室由于有充足的經費投入，擁有充足的實驗面積，先進的儀器設備和優秀的實驗教師隊伍，可以開展大量大型的、學科前沿性的實驗研究項目[1]。

目前本科實驗教學存在過于強調基礎知識而忽略激發學生創新思維和學習興趣的現象，而且忽視學生的個性和特長，教學內容和方法也相對陳舊，與當今科研和生產實際在一定程度上相脫節，學生的知識結構有待優化，科研素養和綜合能力有待提高[2-3]。

創新人才的培養需要科研資源要向大學生全面開放，包括各級各類科研實驗室、各種科研儀器與設備、各種科研信息與資料等[4-6]。科研實驗室向本科生開放，可以讓學生盡早解除專業知識的前沿，了解自身在專業基礎知識和掌握方面存在的不足，激勵其主動學習；而且，讓學生參與科研試驗，有利于他們解放思想，激發科研興趣，并訓練其科研實踐能力。

2 科研實驗室對創新人才培養的作用

2.1 提升師資隊伍素質

科研類實驗室包括重點實驗室和工程技術研究中心，是高校培養高水平科研人才(包括教師和研究生)、出高水平科研成果、服務經濟建設和社會發展的基地[1]?？蒲袑嶒炇铱梢詮娜缦聝蓚€方面對師資隊伍的優化和提升作用：① 引進國內外優秀人才，優化師資隊伍結構?？蒲袑嶒炇乙云鋰壹?、省部級實驗平臺，吸引國內外本專業優秀的博士(后)以及企業中有豐富實踐經驗的人才加入，不僅帶來了新的學科知識和研究手段，也從學歷、學緣及年齡等方面進一步優化了師資隊伍結構，為本科教學注入新鮮血液。② 科研實驗室可以支持教師開展科研，提升理論水平。高校教師利用實驗室的儀器設備和場地等條件，開展科學研究，加深對專業知識的理解和掌握。而且，教師在科研實驗過程中，相互交流，接受本行業專家的指導，進一步解放思想，對于專業知識的理解和掌握達到更高的層次，可以更好地開展本科教學[7]。

2.2 豐富教學資源

科研實驗室提供教師開展學科前沿實驗的機會，使得教師開展實驗教學的方法和手段進一步得到完善。教師在科研實驗室內開展科學研究的成果常常被其凝練為一定成果，包括論文、專著和教材等，并將其引入課堂，講授給學生，可以拓展學生的知識面和視野。而且，部分實驗由于受種種原因限制，如實驗周期過長等，不能滿足大量學生的參與時，教師可以通過將整個實驗過程制作成為視頻課件，在課堂上向學生進行演示。既可以詳細地介紹整個實驗過程和實驗結果，同時也節約了學生時間[8]。視頻教學的開展，也可以為學生和教師之間提供了實驗教學的交流平臺。

2.3 完善實驗教學體系

卓越工程師教育培養計劃提出要提升學生的工程實踐能力、創新能力和國際競爭力，而實驗教學是實現素質教育和創新人才培養目標、加強學生實踐能力和創新能力培養的重要環節[9]，因而需要建立一個滿足創新型人才培養需求的實驗教學體系。實驗包括演示驗證型、綜合設計型和創新研究型三種類型，各有側重，由淺入深地培養學生的實驗能力：演示驗證型實驗的目的是讓學生了解實驗儀器和實驗過程，鞏固課堂理論教學，培養學生的基本實驗能力；綜合設計型實驗則通過實驗內容、方法和手段的綜合，讓學生自主設計實驗的目的和過程，體現對學生應用知識解決問題的能力和綜合素質的培養；創新研究型實驗通過對實驗的探索，培養其創新思維、科技開發和科學研究能力[10]。本科實驗室具備滿足前兩種類型實驗的條件，科研實驗室通過提供科研課題和相關條件，指導學生開展創新研究型實驗，從而實現實驗教學體系的完整性，有利于全面培養創新型人才。

2.4 開展創新實踐教育

大學生創新實踐活動是實踐教學的重要組成部分，在本科生教育教學體系中起著至關重要的作用，它雖然屬于課外實踐教學環節，卻使整個實踐教學的培養體系更加科學和立體化，教學方法和途徑更加豐富靈活，教學效果更加明顯[11]。創新實踐教育課題來源很多，大致包括以下幾類[12-13]：① 政府機構設立的項目或競賽活動，如國家和省市級大學生創新訓練計劃(實驗計劃)、專業知識競賽等；② 學校甚至學院自行設立的創新訓練項目或創新競賽活動，以及為推薦國家和省市級項目而進行的選拔賽等；③ 教師科研項目；④ 實踐平臺設立的項目，如開放性實驗或創新基地項目等。在前三類活動中，科研實驗室很好的充當了“保姆”的角色，提供活動開展所需的軟硬條件。但在開放性實驗項目中，科研實驗室則承擔了“父母”的角色，既要提供學生開展創新訓練的項目，又提供項目開展的條件，還負責項目的驗收和考核。

3 教研融合實踐及成效

學校十分注重科研實驗平臺與本科教學的融合，先后出臺多個文件要求各類實驗平臺向本科創新實踐活動開放，鼓勵廣大教師開展教研融合，包括“中國礦業大學貫徹《高等學校實驗室工作規程》實施細則”、“關于進一步加強國家級實驗教學示范中心建設工程的若干意見”、“中國礦業大學實驗室開放基金管理辦法”等，各學院積極落實學校相關政策。

力學與建筑工程學院現有3個國家級平臺和8個省級平臺，其中科研實驗平臺9個。為保障創新教育活動的開展，學院要求各實驗室(包括科研實驗室)堅持全天候開放，并對開放管理制度進行了修訂，全面支持學生繼續強化綜合性、研究性、創新性實驗，從制度上保證開放時間、開放范圍和覆蓋面，并督促嚴格執行。此外，通過緊密結合各級大學生創新訓練課題、各級創新大賽等，例如全國大學生結構設計大賽、全國大學生交通科技大賽、全國建筑學專業大學生建筑設計作業觀摩與評選、人工環境工程學科競賽等，靈活開展創新能力培養和創新精神教育；通過完整的訓練項目系統地鍛煉學生的創新能力，指導學生總結訓練成果，撰寫研究論文，并鼓勵學生積極申報發明專利。最終形成一個貫穿學生學習全過程、相對獨立于理論教學體系，有明確教學要求和考核辦法的前后銜接、循序漸進、層次分明的實踐和創新教學體系。

通過教研融合，積極促進本科創新人才培養，取得明顯成效：先后培養全國土木工程專業優秀畢業生7人、江蘇省土木工程專業優秀畢業生30余人，近3年指導學生獲國家級獎勵10多項、省部級獎勵30多項、公開發表論文近200篇、獲得國家各類專利40項。

4 加強科研實驗室開放管理的建議

科研實驗室有效支撐了本科創新人才培養，但在科研實驗室開放過程中仍有幾個方面需要引起高校的特別注意。

4.1 做好實驗室安全管理

做好實驗室安全管理工作，是保障高校教學科研順利開展的前提，是培養高素質創新型人才的戰略需求，是創建平安和諧校園的重要基礎。實驗室安全事故包括火災事故、爆炸事故、生物安全事故、設備損壞事故等[14-15]，科研實驗室中，貴重儀器多，研究成果的技術含量高，因而還存在設備或技術被盜事故。針對實驗室安全事故隱患，高校應當做好以下預防和管理工作：① 加強實驗室安全管理制度建設，并有效組織實驗員和實驗教師進行安全培訓，增強其安全意識。建立校、院、實驗室、教師各級責任體系，責任目標落實到人，對相關責任人加強安全教育，并要求其在實驗室日常運行和實驗開展過程中，加強實驗室安全檢查，并對處于實驗室內的教師和學生進行安全提醒。高校組織編寫實驗室安全教育手冊，將可能出現的安全事故及處理辦法介紹并在顯眼處進行安全警示。對于出現安全事故的相關責任人，應嚴格追究責任。② 及時更新和完善實驗室安全硬件設施。實驗室應注意檢查滅火器、煙感報警器等安全硬件設施，對可能存在安全隱患的部位及時增加或更新治理裝置。在條件允許的情況下，可以在擁有高精設備或開展高危險性實驗的實驗室內配制視頻監控和防盜報警系統等，以便及時發現并解決安全事故。

4.2 加強實驗技術人員隊伍建設

目前，實驗室建設存在一個普遍的現實，即實驗教師隊伍無論在數量和技術層次上均比較高，但實驗技術人員的數量和層次則相形見絀。實驗技術人員不僅是教學實驗課工作的服務者，也是教育者。他們承擔著實驗教學準備、實驗室建設、科學研究以及實驗室日常管理等工作[16]。因而，為保障科研實驗室更好地發揮人才培養的作用，高校應當注重加強實驗技術人員隊伍建設，尤其是職業道德和技術知識素質建設。前者決定了實驗技術人員的奉獻精神、科研態度和敬業精神等，后者則關乎其服務實驗教學的能力和水平、實驗室建設的貢獻度等。

5 結 語

實驗室建設的目的是服務人才培養，科研實驗室擁有較高的平臺層次、高水平實驗開展需求的軟硬條件，較好地支撐了本科創新人才培養。但在實驗室開放過程中，仍有一些問題值得注意，如實驗室安全管理和實驗技術人員隊伍建設等，這也是廣大教師和學生更好地利用科研實驗室，實現教研融合的關鍵，迫切需要解決。

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Scientific Laboratory Promoting the Education of Creative Undergraduate with Melange of Teach and Research

WUYuan-zhoua,LüHeng-lina,b

(a. School of Mechanics and Civil Engineering； b. Jiangsu Collaborative Innovation Center for Building Energy Saving and Construct Technology， China University of Ming and Technology， Xuzhou 221116，China)

The training of scientific research quality and comprehensive ability was all needed heavily to the education of undergraduate creative talents, besides the basic knowledge. Based on the goal of training creative talents, mélange of teach and research was proposed, and then the promotion effects of scientific laboratory on the education of undergraduate creative talents were explored from the aspects of constructions of teaching staff, and teaching resource and experimental teaching system were explored together with supporting the creative activities. As the practice in School of Mechanics and Civil Engineering, and the example of China University of Ming and Technology, the practice method and results were introduced. The research results indicated that the mélange of teach and research took important role in the promotion of scientific laboratory on the education of undergraduate creative talents. And then suggestions on safety management and construction of laboratory technicians were proposed to the open of scientific laboratory, aimed at the questions found in the practice.

mélange of teach and research; scientific laboratory; undergraduate education; creative talents; education

2015-05-28

江蘇省教育教學改革重點項目(2011JSJG023)；中國礦業大學教學改革與建設項目(2014CG02)

吳元周(1981-)，男，江蘇邳州人，在讀博士，助理研究員，研究方向：實驗室建設與創新人才培養。

Tel.：0516-83590619; E-mail：wyzcumt@126.com

呂恒林(1966-)，男，江蘇揚州人，教授，博士生導師，研究方向實驗室建設與創新人才培養。

Tel.:0516-83590601; E-mail:henglinlv@cumt.edu.cn

G 642.0

A

1006-7167(2016)04-0252-04