以重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力

王志琴+周娟

摘 要 探索如何利用高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是一個(gè)重要研究課題，對于提升高校創(chuàng)新能力、推動(dòng)學(xué)科發(fā)展具有重要意義。本文介紹了以高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)，培養(yǎng)和提高博士研究生使用大型儀器設(shè)備的操作技能，培養(yǎng)碩士研究生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)本科生科研素質(zhì)等的一些體會(huì)，為充分發(fā)揮高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)與科研基地作用和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的平臺(tái)作用提供參考。

關(guān)鍵詞 重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 大學(xué)生 創(chuàng)新平臺(tái)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.10.010

科技創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂和一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的永恒動(dòng)力。[1]《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）》特別強(qiáng)調(diào)高校要注重和加強(qiáng)科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，構(gòu)建大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的長效機(jī)制。[2]高校實(shí)驗(yàn)室是高等學(xué)校的重要組成部分，是進(jìn)行高水平科學(xué)研究、開展學(xué)術(shù)合作交流的重要場所，是訓(xùn)練大學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要基地。[3]《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確提出要“加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地建設(shè)”，“支持學(xué)生參與科學(xué)研究，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)”，“促進(jìn)科研與教學(xué)互動(dòng)、與創(chuàng)新人才培養(yǎng)相結(jié)合”。[4]因此，探索如何以高校實(shí)驗(yàn)室特別是國家和省部級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)，培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是一個(gè)重要研究課題，對于提升高校創(chuàng)新能力、推動(dòng)學(xué)科發(fā)展具有十分重要意義。

揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物栽培與生理實(shí)驗(yàn)室是省屬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2004年被批準(zhǔn)為江蘇省作物遺傳生理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)培育點(diǎn)，涵蓋作物遺傳育種學(xué)、作物栽培學(xué)與耕作學(xué)、植物生理學(xué)、植物營養(yǎng)學(xué)、生態(tài)學(xué)等多個(gè)學(xué)科，并獲得江蘇省人民政府1.1億元的投資建設(shè)，目前已建成儀器設(shè)備較為齊全的作物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)室。近年來該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室管理人員在如何將重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作為平臺(tái)，培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力方面作了探索，獲得了一些成功的經(jīng)驗(yàn)或體會(huì)。

1 培養(yǎng)和提高博士研究生使用大型儀器設(shè)備的操作技能

揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)培育點(diǎn)目前具有50萬元的大型儀器設(shè)備19件，20萬元以上儀器設(shè)備136件。讓研究生特別是博士生掌握這些大型儀器的使用方法，不僅可以提高研究生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，而且還可以提高大型儀器的使用效率和投資效益。因此，在揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院支持下，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在博士研究生中開設(shè)了《作物生理生態(tài)研究新技術(shù)》課程，安排有科學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)和掌握大型儀器使用方法的教師和實(shí)驗(yàn)室管理人員負(fù)責(zé)教學(xué)。該課程為36學(xué)時(shí)，課程全部內(nèi)容是讓學(xué)生學(xué)習(xí)高效液相色譜（HPLC）-質(zhì)譜（MS）儀、電感耦合等離子發(fā)射光譜儀（ICP）等大型儀器的使用方法和相應(yīng)科目的測定技術(shù)（如植物激素測定技術(shù)、植物中元素含量測定方法等）。教師主要依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)真態(tài)度、操作儀器的熟練程度、測定結(jié)果的正確性和重復(fù)性等進(jìn)行考核和評分，計(jì)入學(xué)生成績。至2017年6月30日，合計(jì)有86位博士生參加了課程學(xué)習(xí)。這些學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了大型儀器設(shè)備的使用方法，而且提高了科研水平和創(chuàng)新能力。他們利用實(shí)驗(yàn)室大型儀器測定的數(shù)據(jù)結(jié)果，在國際上著名期刊如Plant Physiology、New Phytologist、Journal of Experimental Botany 等發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇；先后有12篇論文入選ESI （基本科學(xué)指數(shù)）高被引論文；有3篇博士論文被評為全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文提名論文，8篇博士論文被評為江蘇省優(yōu)秀博士學(xué)位論文，對推動(dòng)學(xué)科發(fā)展起到了十分重要的作用。研究生使用大型儀器設(shè)備的操作技能的培養(yǎng)和提高，極大地提高了大型儀器的使用效率，近5年，大型儀器設(shè)備平均每件的年使用時(shí)數(shù)為920小時(shí)，進(jìn)入江蘇省同類實(shí)驗(yàn)室大型儀器使用效率的先進(jìn)行列。

2 以重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)培養(yǎng)碩士研究生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力

針對農(nóng)學(xué)專業(yè)碩士研究生普遍存在“重理論、輕實(shí)驗(yàn)”、實(shí)踐訓(xùn)練不足，專業(yè)技能較薄弱等問題，[5]揚(yáng)州大學(xué)“作物栽培學(xué)與耕作學(xué)”學(xué)科在碩士研究生中開設(shè)了“作物栽培生理研究法”課程，計(jì)36個(gè)學(xué)時(shí)。該課程主要利用江蘇省作物遺傳生理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育點(diǎn)儀器設(shè)備齊全、實(shí)驗(yàn)室空間充裕和管理人員實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)熟練等優(yōu)點(diǎn)，以重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)，對研究生的實(shí)驗(yàn)操作技能進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練，培養(yǎng)研究生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。根據(jù)“作物栽培學(xué)與耕作學(xué)”學(xué)科專業(yè)性質(zhì)和研究重點(diǎn)，“作物栽培生理研究法”課程安排了“植物中內(nèi)源激素含量的測定方法”、“谷類作物籽粒中淀粉合成相關(guān)酶活性測定方法”、“植物光合作用測定方法”、“植物組織中可溶性糖和淀粉測定方法”等15個(gè)實(shí)驗(yàn)，并編寫了相應(yīng)教材，作為實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)用書。在教師和實(shí)驗(yàn)室管理人員的指導(dǎo)和示范下，參加課程學(xué)習(xí)的研究生自己動(dòng)手配制實(shí)驗(yàn)所需的藥品試劑，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作的全部過程，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的試管等清洗和實(shí)驗(yàn)室清潔整理等工作。要求研究生手寫完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和問題分析等，并作為考核考查、評定成績的主要依據(jù)。該課程已開設(shè)12年，合計(jì)培養(yǎng)研究生400余名，極大地提高了這些學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。參與課程學(xué)習(xí)的碩士研究生畢業(yè)率和論文的抽查合格率均為100%，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文500余篇，成為促進(jìn)學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展的重要力量。

3 將重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成為培養(yǎng)本科生科研素質(zhì)的重要基地

在我國大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中，研究生是主體，本科生是重要組成部分。但是，本科生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)往往被忽視。[1]針對這一問題，揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育點(diǎn)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，在培養(yǎng)本科生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面作了一些工作。主要做法是：（1）入學(xué)參觀觀摩。在農(nóng)學(xué)等相關(guān)專業(yè)本科生入學(xué)報(bào)到時(shí)，組織新生到重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室參觀和大型儀器使用的觀摩學(xué)習(xí)，使他們對重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室有初步的了解，激發(fā)他們的興趣；（2）授課講座。負(fù)責(zé)農(nóng)學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的教師和實(shí)驗(yàn)室管理人員通過實(shí)驗(yàn)課教學(xué)、開設(shè)培訓(xùn)講座的方式傳授主要儀器設(shè)備使用知識(shí)，使本科生基本掌握常用儀器的使用方法和相關(guān)科目的測試技術(shù)；（3）培訓(xùn)示范。每年有80～100名本科生到重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)使用各種儀器進(jìn)行分析測定，獲得數(shù)據(jù)以完成他們的畢業(yè)論文。這些學(xué)生在使用儀器前，實(shí)驗(yàn)室管理人員均需對他們進(jìn)行培訓(xùn)和示范，培訓(xùn)內(nèi)容包括儀器的操作方法，儀器可測定的科目內(nèi)容及其測定技術(shù)，數(shù)據(jù)分析方法和實(shí)驗(yàn)室及儀器使用安全知識(shí)等。通過培訓(xùn)示范，提高這些本科生實(shí)驗(yàn)操作技能和科研素質(zhì)；（4）重點(diǎn)輔導(dǎo)。對于承擔(dān)各類科技創(chuàng)新項(xiàng)目的本科生，實(shí)驗(yàn)室管理人員則根據(jù)他們的需要，對儀器的使用和測定技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)輔導(dǎo)，為他們出好成果提供實(shí)驗(yàn)條件支撐；（5）發(fā)揮研究生的傳、幫、帶作用。對于本科生使用大型精密儀器，在經(jīng)實(shí)驗(yàn)室管理人員培訓(xùn)示范的基礎(chǔ)上，要求實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)較好、熟練掌握儀器操作技能的研究生特別是博士生做好傳、幫、帶作用，確保大型儀器設(shè)備的正常運(yùn)行及測定數(shù)據(jù)的可靠性和正確性。近10年來，約有800多名本科生利用實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)進(jìn)行畢業(yè)科研實(shí)習(xí)，其中，50多名本科生獲得省、校級優(yōu)秀畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），11名本科生獲得國家和省級科技創(chuàng)新挑戰(zhàn)杯獎(jiǎng)。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長和高等教育事業(yè)的快速發(fā)展，國家和地方政府對高校實(shí)驗(yàn)室特別是重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的投資將會(huì)逐步增大，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和發(fā)展將會(huì)進(jìn)一步快速提升。[6]高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究、服務(wù)社會(huì)和文化傳承的重要基地作用，培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的平臺(tái)作用將會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)。進(jìn)一步探索充分利用和發(fā)揮高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的“基地作用”和“平臺(tái)作用”，對于開展“雙一流”高?；?qū)W科建設(shè)、建設(shè)創(chuàng)新型國家具有十分的重要理論和實(shí)踐意義。

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