安全工程創新性實驗的探索與實踐

高玉坤　劉芳喆　黃志安　張英華

[摘 要]創新性實驗的開展是為了培養學生的學習興趣，深化對專業知識的學習和應用，滿足學生全面發展的需要。通過分析傳統實驗課程存在的問題，闡述創新性實驗的定位與特點，可以對如何開展創新性實驗課程提出合理化建議。為提高本科生創新意識和科研能力，培養學生自主創新能力，創新性實驗的開展尤為重要。

[關鍵詞]創新性實驗；創新能力；實驗課程

[中圖分類號] G642.423 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）02-0143-02

“十一五”以來，國家教育部對高等教育教學的改革十分重視，要求對人才培養模式和教學方法進行創新性改革，從高等院校開始，培養大學生科學研究的能力，鼓勵學生參加各種校內外的社會實踐、科技創新等活動。通過學校的培養，激發學生的自主創新能力和思考、解決問題的能力，培養具備創新精神和實踐能力的人才。

一、傳統實驗課程存在的問題

隨著教學系統的不斷完善，各大高校都有與理論教學相匹配的實驗課程，但由于傳統實驗課程存在一些問題，如課時短、內容陳舊、形式單一等，無法提高學生學習、思考的能力，不能培養學生的自主創新能力。[1]

（一）課時短

作為理論課程的輔助課程，實驗課程時間短，無法讓學生完全了解實驗原理，只能讓學生初步熟悉實驗器材的操作。相關知識點之間沒有聯系，不利于學生對所學內容進行整體把握。由于時間有限，教師為了保證課程的順利進行，通常采用直接向學生講解實驗儀器、實驗原理以及實驗步驟的方法，學生在教師的指導下完成實驗操作，記錄數據并完成實驗報告。在實驗過程中，學生只是模仿教師的操作，并沒有自己的思考空間。這無法培養學生對所學內容進行思考的能力，更不能提高學生的自主能力。

（二）形式單一

絕大多數實驗課程實驗內容陳舊，教學方式單一，無法給學生提供最新的科研動向，無法培養學生的學習興趣。如今社會需要的都是交叉復合型人才，這種人才不僅需要掌握大量的理論知識，還應該具備一定的科研能力和實踐能力。

（三）經費短缺

隨著高校的擴招和學校規模的不斷增大，在校學生人數逐年增加，在實驗室器材有限的情況下，學校無法保證每位學生都能利用實驗室器材進行實驗。而且大部分教師都有自己的課題和研究項目，除此之外還要承擔大量的教學工作，教師沒有足夠的精力去指導學生科研，無法保證實驗課程帶來的效果。實驗室一部分實驗儀器已經過時，無法讓學生了解當前科研的趨勢。由于經費短缺，學校不能及時對實驗室儀器進行更換或維修，導致學生進行分組實驗時，不能充分理解和吸收理論知識。

二、創新性實驗的定位與特點

（一）創新性實驗的定位

國家大學生創新性實驗計劃是高等學校本科教學“質量工程”的重要組成部分。該計劃的啟動和實施，旨在探索并建立以問題和課題為核心的教學模式。2007年北京科技大學作為第一批國家大學生創新性實驗計劃立項學校，倡導以本科學生為主體的創新性實驗改革，調動學生的主動性、積極性和創造性，激發學生的創新思維和創新意識，在校園內形成創新教育氛圍，建設創新教育文化，全面提升學生的創新實驗能力。

隨著我國經濟的快速發展，社會對創新型人才的要求越來越高。創新性實驗的實施，能有效提高大學生綜合能力和創新能力，使學生快速了解本專業知識以及運用，培養學生嚴謹的科學態度，為學生步入社會打下堅實基礎。[2]

與傳統的實驗課程不同，創新性實驗面向全體學生，它通過逐漸增加實驗的難度，逐漸增強學生的科研能力，這更加有利于學生的發展。創新性實驗的項目來源是多方面的，不論是社會熱點還是現實中的問題，都可以拿來加以分析，這提高了學生發現問題、解決問題的能力。應把創新性實驗貫穿于大學四年的教學中，將創新性實驗與畢業設計相結合，以提高學生對專業知識的整體把握，讓學生在畢業時都能有所收獲。

（二）創新性實驗的特點

1.選題廣泛。鑒于學生的專業知識未能應用到實際項目中，學生對選題的可行性無法正確把握，選題將在導師指導下完成。[3]這樣課題基本來自學校或導師的研究項目，跟專業相匹配，綜合性強。

2.申報主體多樣。由于學生在剛入校時對專業知識了解得不夠充分，所以申報主體多為大學本科三四年級的學生。若選題復雜，涉獵面廣，轉業學生還可與其他專業學生進行組合，共同完成創新性實驗。

3.經費來源充足。為了更好地培養學生的自主創新能力，學生對小型設備的購買以及實驗消耗品的購買均可提出申請。此外，學校還會額外發放補助，用于學生打印文字材料等，學生的交通費用也可以報銷。

4.能提高學生的多種能力。通過開展創新性實驗，不僅可以提高學生的整體科研水平以及自主創新能力，還可以提高學生之間的合作能力。[4]學生通過創新性實驗不僅可以對專業知識進行有效運用，還可以在申請項目及結題時充分鍛煉自身的自主學習能力，文獻檢索、報告撰寫等能力也可以得到改善和提高。

三、創新性實驗的實施

（一）自主選題

創新性實驗的題目可以自擬，但大多數題目來源于系里有研究項目的導師或是課題組上。導師或者課題組教師根據項目的難易程度進行分類，并且讓學生在導師或課題組教師的項目中抽出難易程度相當、與所學專業課知識能夠緊密銜接的部分作為創新性實驗主體，經過師生共同研討，提煉出最終的題目。學生確定題目后統一提出申請，上交選題報告，選題報告包括題目、選題背景等。學校或學院可根據選題報告進行簡單評估，預測實驗可行性，進行初步篩選，符合要求的可繼續研究，并申請實驗經費；不符合的可以更改題目或是進一步完善選題報告，重新提交進行審核。

（二）確立方案

在專業課學習的基礎上，小組自主進行資料和相關文獻的查閱，從國內外研究現狀入手，找出前人研究結果的優點和不足，并結合前人的結論，確定實驗的研究方案，根據實驗最終要達到的結果、實驗室的條件以及實驗經費的使用情況，進一步提出實驗方法、實驗裝置、實驗步驟以及計劃進度等。此外，可在導師的指導下進行可行性分析，以保證實驗的正常進行和實驗結果的科學性。

（三）開展實驗

根據已確定的研究方案，小組自主安排時間進行實驗。在實驗過程中，小組成員應實時完善自己小組的實驗方案，并及時與導師商量，最終獲取實驗數據，并對數據進行深度分析。導師可隨時對學生進行指導，對方案進行修正，使實驗正常安全地進行。

（四）中期檢查

為了保證創新性實驗的進度，學院提出要進行中期檢查。檢查前要求以小組為單位，向學院提交紙質版報告，報告內容應包括：項目是否按計劃順利開展、已完成的工作量及經費使用情況、階段性成果、與實驗課題是否相符、下一階段的研究計劃、預期目標及結果等。導師初步審核并提出修改意見后，由學校或學院統一組織進行中期答辯，根據小組表現進行評分，再次進行篩選。按照預定計劃完成實驗的小組可以繼續進行實驗，同時可以根據情況額外申請實驗經費；沒有完成預定計劃的小組要暫停實驗，并先對之前的工作進行完善，在規定時間內再次提交中期報告，以便學校或學院再次審核并批準實驗繼續進行。

（五）結題驗收

創新性實驗結束時，學生要對實驗數據等進行深度的分析總結，將實驗結論編入創新性實驗報告中，并在導師的指導下結題，以小組為單位上交紙質版材料。材料包括實驗結題報告、實驗研究報告以及結題論文。導師初步審核并提出修改意見后，由學校或學院統一組織進行結題答辯。答辯組教師根據小組上交的紙質版材料及答辯時的陳述，提出問題并讓學生回答，同時根據紙質版材料、答辯時的匯報情況以及回答問題的情況統一評分，并給予相應學分獎勵。

四、實施效果

北京科技大學經過近幾年的不斷改革，現已形成獨立的實驗教學體系，項目來源短缺和經費來源匱乏的問題也得到了很好的解決。實施創新性實驗后，安全工程本科專業的學生自主能力得到了增強，動手能力和綜合素質得到了提高。2014年，安全工程專業完成了6項本科創新項目，其中一項獲校級二等獎，全面推動了安全工程專業大學生創新能力的培養。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉碧強，葉勇.基于SRTP的創新性人才培養模式探討[J].揚州大學學報（高教研究版），2012（3）：48-53.

[2] 聶秋林.環境科學與工程實驗教學示范中心建設的探索與實踐[J].實驗室研究與探，2012（7）：103-105.

[3] 蘆葦. 基于SRTP的大學生科研創新能力培養路徑研究[J].黑龍江教育學院學報，2013（11）：11-13.

[4] 于曉南，劉燕，楊曉東.從SRTP項目申報的變化思考大學生創新能力培養——以北京林業大學園林學院為例[J].中國林業教育，2012（2）：7-9.

[責任編輯：陳 明]