信息化背景下基于科教融合的“三位一體”實驗教學體系促進創新型人才培養

張紫娟 閆秀娟 李偉 張娟 李中華 張振強

摘要：高等教育信息化是通過多媒體等信息化手段整合高校資源，在高校教學與科研有機融合的過程中，利用信息化媒介為科研教學改革助力。隨著信息化技術的日新月異，科教融合又將面臨新的問題和挑戰。高等學校的本質工作是教書育人，在信息化背景下建設高效的科教融合“三位一體”實驗教學體系，通過科研與教學有機結合推進創新型人才培養，使教學不僅可以傳授知識，同時為科研奠定基礎，促進科研成果轉化為教學資源，有力的對原有教學內容進行補充和更新，從而為培養多元化綜合型高校大學生提供思路和借鑒。

關鍵詞：教育信息化;科教融合;“三位一體”教學體系;創新型人才培養

隨著時代發展的日新月異，多媒體、數字化，智能化以及互聯網等信息化手段逐步貫穿于高等教育的科研與教學[1]。面對知識大爆炸時代浪潮等新型教育手段對傳統教學模式產生的巨大沖擊，如何合理地將科研與教學，實踐與理論進行合理的融合，如何設定科學合理的多元化培養目標和途徑，都是高校教師亟待深入思考的問題。

高等教育的兩大核心論點是教學與科研。教育教學的目的是通過課堂講授為大學生傳授最基礎的理論知識，科學研究是大學生在已有理論基礎的前提下，通過實驗實踐對理論知識驗證的同時進行新知識的發現和傳播，是學生對科學前言知識與理論教學的融會貫通。高等教育的核心應自始至終要為兩大功能服務。因此，將科研和教學進行有機結合，實現相互促進的良性循環，促進二者共同提升，對高等教育的發展具有決定性的意義[2]。但目前許多高校科研與教學關系處于一種非此即彼的狀態，科教融合仍是一個世界性的難題[3]。隨著信息化手段運用于高校科研和教學的方方面面，科教融合又將面臨新的問題和挑戰[4]。高等學校的本質工作是教書育人，因此，不同于同樣進行科學研究的科研院所，高校的科學研究歸根結底是為了培養具有創新精神的人才，大學中的各項工作都應圍繞著人才培養來進行。創新型人才的培養是國家科技發展的需要，是全社會的共同需求，同時也是學生自身發展的需要，從而為我國在全世界的國際地位做鋪墊[5]。

因此，信息化時代下如何通過科研與教學有機結合推進創新型人才培養，如何使教學不僅可以傳授知識，同時為科研奠定基礎，如何促進科研成果轉化為教學資源，有力的對原有教學內容進行補充和更新，從而為培養多元化綜合型高校大學生提供思路和借鑒是本文闡述的主要目標。

一、我校科教融合的現狀和存在的問題

對于實驗和理論相結合的醫學院校，實驗教學是對理論教學的驗證性提升，對培養大學生創新思維具有至關重要的作用。隨著中醫藥在國際范圍內的廣泛認可，我校作為最具中國特色的中醫藥大學，培養具有一定理論基礎和實驗操作技能，并且具備初步設計性科研思維的綜合性中醫藥人才越來越得到各級政府部門的重視。

經典的中醫藥教學采取大班授課加小班實驗教學相結合的模式，實驗內容以經典的驗證性實驗內容為主，課堂內容設置緊扣書本知識，傳統單一，無法滿足現代化思想指導下具有發散性思維的新一代大學生對知識體系的渴求。因此，我校自2006年起陸續開展以培養學生實際動手操作能力為主的《醫學實驗基本操作技能》以及培養學生思維開發為主的《醫學綜合設計性實驗》均取得良好效果。但以提高學生創新思維和創新意識為主的《創新性研究實驗》，從而引導大學生更多的參與研究性學習和創新性實驗計劃項目（如大創項目，互聯網+大學生挑戰杯） 、學生科研等“三位一體”的開創性實驗研究仍然是缺位的。

為此，我們通過采用在線匿名問卷的方式了解創新性研究實驗在大學生未來教育中實施的認可度發現：學生普遍認為中醫院校學生創新實踐能力培養依然存在創新實踐體系不完善，科研創新觀念薄弱等問題（圖1）;因此中醫院校學生創新實踐能力提升勢在必行（圖2）。

二、信息化手段下科教融合的“三位一體”實驗教學體系促進創新型人才培養的提升途徑

（一）設定目標，總體規劃

建立與國家高等教育改革相適應的以《醫學實驗基本操作技能》為基礎，以《醫學綜合設計性實驗》為媒介，以《創新性研究實驗》為核心的“三位一體”實驗教學體系，并在新構建的實驗教學體系下，改進實驗教學方法，拓寬實驗教學思路，構建和完善與國家中醫藥發展相匹配的人才培養模式。“三位一體”逐步遞進，首先在學生醫學理論基礎相對薄弱的第一階段以培養學生的動手操作能力為主，其次通過設計較為簡單的自主設計性實驗建立開放性實驗室，最后形成以學生為中心的較為合理的創新研究型實驗，實現教學為科研添磚，科研為教學助瓦的良性循環，科研和教學有機融合，互助互補，共同促進，實現最終以創新型人才培養為核心的目標體系。

（二）“三位一體”實驗教學體系的構建

《醫學實驗基本操作技能》課程為主的基礎性實驗、以《醫學綜合設計性實驗》課程為主的綜合設計性實驗、以《創新性研究實驗》為主的“三位”相結合的研究創新性實驗實施過程中，通過實驗項目的選擇和實驗設計，實現啟發學生的科學思維和創新意識的“一體化”目標。

《醫學實驗基本操作技能》基礎性實驗的主要目的是掌握醫學基本的基礎性的實驗技能，如實驗動物的手術處理以及藥物處理等，從而加深理解課堂中所學的基本知識。微信和微博等信息化手段是目前在大學生中普遍使用并且廣受歡迎的信息化工具，同過使用此類通訊工具跟學生建立密切聯系，關注學生在課堂內外對知識的掌握程度，有的放矢，針對性的進行培養，為下一步實驗的開展打牢基礎。《醫學綜合設計性實驗》主要目的是增進學生對專業知識的理解，對專業技能和實踐能力的綜合訓練。根據問題的性質，學生綜合運用自己的知識，獨立設計較為簡單的實驗計劃并在1-2周內完成實驗。除了強調學生在實驗中的自主性以及實驗的啟發性和全面性之外，我們還非常重視學生利用理論知識解決實際問題的能力和成就。除微信、微博等通訊工具在此階段加強使用外，課堂派、騰訊會議等現代化網絡交流工具也已被搬進大學講堂，通過使用這些現代化的電子工具，學生可以進行課下討論與交流，實現良好的師生互動[6-7]。《創新性研究實驗》的主要目的是通過在實驗教學中引入科研實驗方法和創新思維提高學生的創新能力和創新意識，增強思考問題和解決問題的能力。因該實驗在我校目前尚處于摸索階段，因此如何更好的利用多媒體等信息化手段實現科教真正的融合關鍵在于此階段對學生的創新性培養能否具有質的飛躍。目前，我們擬嘗試在動手能力較強，本科階段基礎類實驗開展較多的臨床醫學專業預開展。該課程因實驗特點的原因以一個學期為一個階段，學生除需掌握在第一階段《醫學實驗基本操作技能》中的基本實驗技能外，尚需對第二階段《醫學綜合設計性實驗》的課程具備極高的參與度。因此，在第三階段《創新性研究實驗》的學習中，學生需要在帶教老師的指導下能夠獨立設計小型課題，通過互聯網查閱國內外最新研究進展，學習數據統計及做圖軟件的使用方法，當遇到難以解決的技術性問題時，無論課堂內外，通過互聯網等多媒體手段隨時與老師進行線上線下交流。老師對問題的及時解答，既考驗了老師對高新尖知識的掌握程度，又拓寬了學生視野，增進師生感情。

（三）建立以學生為本的和諧環境，規范科學的教科研管理體制

通過“三位一體”實驗教學平臺的培訓和學習，學生已具備科研設計的邏輯思維，初步掌握科研設計的方法，因此，鼓勵學生參加創新創業活動， 積極參與校內導師的科研項目，同時教師將科研成果轉化為課程教學資源，改革課堂教學方法，高效的實現科教融合。

三、信息化背景下科教融合教學體系改革的意義

（一）滿足社會需求

隨著中醫藥在國際范圍內的廣泛認可，培養具有一定理論基礎和實驗操作技能，并且具備創新性科研思維的綜合性中醫藥人才越來越得到各級政府部門的重視。河南省作為“醫圣”故里，中草藥發源地，背負著民族藥理傳承以及復興的偉大使命。中醫中藥是中華的根本，中華民族幾千年來的繁衍復興中草藥功不可沒。尤其一些惡行傳染病如非典和新冠肺炎讓我們看到了中醫藥的優勢所在。因此，將現代科研手段融入實驗教學中，將中醫藥專業學生培養成具有中西醫結合創新性辯證思維的全方位人才是我國社會的發展之源。

（二）學校發展需求

目前，我校正處于轉型發展的關鍵時期。建設國際知名，國內一流的教學研究型中醫藥大學是我校今后五年的指導思想和辦學之路。為推進學校的轉型發展，就需要根據國家和區域發展需要，高瞻遠矚地進行人才培養的梯隊建設，連續不斷的培養出能夠順應時代發展的高質量創新性人才。信息化時代背景下，創新性人才培養的主要途徑除了傳統的理論教學外，科學研究在全世界范圍內已被各大院校作為提高學生素質以及學校國際知名度的主要衡量標準。因此，科教融合、實驗教學改革以及創新性人才培養將是我校近年來的重要依托點。

（三）滿足學生需要

在信息化的推波助瀾之下，特別是隨著互聯網技術的日新月異，高校學生對移動網絡信息平臺的依賴日漸增多。學生通過互聯網獲取各類知識，而在課堂教學中，課堂派等多媒體的應用已經成為一種常見的教學手段。教育信息化的普及密切要求我們進行理論和實踐教學的改革，從而滿足學生對知識的渴求。通過“三位一體”的科教融合課程，在推進教學改革的同時擴充了學生的知識面，滿足了學生對互聯網以及信息化教學的好奇心。通過由理論學習中單一的學習交流路徑拓展為師生互動甚至以學生為中心的新的學習方式，該方式打破了傳統教學對時間和地點限制性，既激發了學生的學習興趣，又增進了師生關系的融洽和諧。此外，通過信息化等手段的應用，在滿足學生求知欲的同時讓學生油然地產生來自于內心的自我崇拜感，進一步激發了學生對知識的渴求，從而形成一種良性循環。

四、結束語

高校作為培養頂尖人才的主要場所，隨著信息化的高速發展以及全世界對創新型人才培養的需求，要求高校應審時度勢，把握機遇，重視基礎教學的同時引領科學研究的前言[8]。我校通過構建《醫學實驗基本操作技能》，《醫學綜合設計性實驗》和《創新性研究實驗》 “三位一體”實驗教學體系，建立開放性實驗室，完善科研與實驗教學協同發展的評價體系，構建科研與教學相結合推進創新型人才培養的新體系，提升學生的探究能力和創新精神，從而將科研和教學進行“質”的結合，滿足社會和個人的不同需求的同時，不斷推進中國高等教育在信息化背景下教科研的有力結合和共同發展。

作者單位：張紫娟? ? 閆秀娟? ? 李偉? ? 張娟? ? 李中華? ? 張振強? ? 河南中醫藥大學

參? 考? 文? 獻

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