基于開放性實驗的大學生科技創新能力培養

王慧春++王文穎++杜軍華

摘 要：開放性實驗是對課堂知識的實踐補充，也是培養創新型人才的重要環節。該文針對師范類院校的理工科學生重理論、輕實踐的特點，結合青海師范大學生命與地理科學學院的開放性實驗情況，闡述了開放性實驗在培養和鍛煉學生的科技創新意識、動手能力和協作精神等方面的作用。

關鍵詞：開放性實驗 創新能力 人才培養

中圖分類號：G652 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0212-02

知識來源于實踐，能力來自于實踐，素質教育更需要在實踐中養成，各種實驗教學環節對于學生的實踐能力和創新能力的培養尤為重要。但是由于受傳統教學模式的影響，實驗環節中存在驗證型實驗偏多，設計型及綜合性實驗偏少，實驗教學學分比重偏小，實驗教學過多依附于理論教學等問題，從而導致學生參與實驗教學環節的積極性和創造性不高[1]。針對這種現象，當前高校教改的熱點之一就是對實驗教學的改革，以提高學生的實踐能力和創新能力，其中設置開放性實驗被普遍認為是一種切實可行的方案[2-3]。

開放性實驗，是在做好基礎實驗的前提下，以學生為主體、教師為輔導，充分利用學?；蛏鐣Y源，在課堂內外、實驗室皆可進行的實驗[4]。開放性實驗教學是高校實驗教學過程中的一個重要環節，是深化實驗教學改革、提高實驗教學質量的一項創新工作[5]。它可以不拘泥于課程設置的制約，使學生將自己的特長和興趣與現有的實驗條件有機地結合起來，為學生提供自主學習、實踐的條件，使學生充分發揮自己的專業特長、創新積極性以及獨立實踐能力。

生物學是一門實驗性很強的自然科學，學生除應掌握扎實的理論基礎和專業知識外，還需較強的動手能力、團隊意識、實踐能力和科研創新能力。利用開放性實驗可以為學生搭建實驗設計、實地參觀、學科競賽、項目拓展等各類平臺，加強學生的實踐能力和開拓創新能力，為就業及進一步深造奠定堅實的基礎[6]。近年來，青海師范大學生命與地理科學學院開展了開放性實驗教學模式，在培養和提高大學生創新能力方面做了一些積極有益的探索和實踐，并取得了一定的成效。筆者作為開放性實驗的指導教師之一，全方位地參與了開放性實驗的組織和指導工作，頗有體會，現總結如下以供參考。

1 教學場所多樣化

開放性實驗室是實施開放性實驗教學的主要陣地。青海師范大學生命與地理科學學院以青藏高原環境與資源教育部重點實驗室、青藏高原動植物資源省級重點實驗室、青藏高原地理與環境過程省級重點實驗室、青藏高原濕地省級重點實驗室和生物實驗教學中心為依托，充分利用現有的實驗教學資源，實施開放性實驗教學；此外，還建立了十余家實訓基地，如中科院西北高原生物研究所、木洪農場國家級枸杞基地、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基地、西寧市城南苗圃等，通過與企業、研究所的聯合，給學生提供實踐平臺，創建雙贏的長效機制。

2 實驗內容層次化

針對學生的知識體系差異，分層次開設實驗內容，循序漸進培養學生創新思維和創新能力。大一學生因理論知識比較薄弱，實踐能力比較差，主要采用傳統教學模式，通過一些演示和驗證性實驗讓學生掌握基本操作技能；從大二到大四，分層次開設一些設計性、綜合性實驗項目，為學生創設自主學習的氛圍和途徑，激發學生創新求變的欲望，逐漸養成探究性、自主性學習習慣。與此同時，教師從傳統的信息提供者變為學生求知過程中的合作者與參與者，幫助學生解決學習過程中的疑難問題，引導學生自主學習，獨立思考和解決問題，循序漸進培養學生創新思維和創新能力。

3 教學方式多元化

3.1 建立科技興趣活動小組

每屆新生報到之后，學院都要組織各專業的骨干教師對剛入學的新生進行專業介紹，讓學生了解本專業的發展動態和趨勢，使學生對自己的專業產生興趣，并逐漸加入到各種興趣小組。目前，學院已建立有大學生科技創新小組、插花花藝協會、以保護環境為宗旨的藍眼睛協會等。對于某一選題，要求學生先設計出實驗方案初稿，再以PPT形式向小組或協會進行講解，通過與同學和指導教師的分析、討論整理出最終的實驗方案，然后進行具體實施。

3.2 鼓勵學生參與教師科研活動

在每年的科技活動月，學院安排資深教師對學生介紹自己的研究領域，鼓勵學生積極參與教師的科研項目，教師選擇科研項目中的部分內容，作為學生開放性實驗教學的小課題，這樣不僅加深了開放性實驗教學內容的深度和廣度，而且可以培養學生嚴謹的治學態度和工作作風，消除了學生對科研的畏懼感和神秘感，大大提高了學生對科研的興趣和自信。近三年來，已有180多名學生先后參加了教師的科研項目30余項，其中國家級項目13項，省部級項目12項。

3.3 鼓勵學生申報科技創新項目

在學好本專業課程的前提下，老師積極鼓勵學生申報各級大學生創新性實驗項目。在大學二年級，指導教師就把創新項目開展的意義、申報以及結題過程介紹給學生。學生根據自己的興趣自主選題或自主立題，指導教師根據學生能力分析項目的難易程度，然后組織學生申報，項目獲批后，指導教師根據學生個體的差別進行任務分配。目前，學院學生成功申報了20項校級大學生科技創新項目，已順利完成8項。這些項目的成功申報不僅激勵了大學生參與實踐活動的積極性，而且營造了良好的學習風氣和學術氛圍，促進了學生課外學術科技活動的蓬勃發展。

3.4 鼓勵學生參加“挑戰杯”等競賽

“挑戰杯”作為展示學生科技素質提升和創新能力開發的平臺，已經成為全國大學生科技創新與創業的“奧林匹克”，越來越受到國內各所高校的重視[7]。近三年來，青海師范大學比較關注大學生“挑戰杯”競賽，并積極組織學生進行參賽。2013年有兩項課外作品榮獲大學生挑戰杯三等獎。雖然為數不多，但已經創立了一個良好的開端，我們堅信，在相關政策的引導下，在教師和學生的積極努力下，肯定后勁十足。endprint

3.5 畢業實習和畢業論文設計

盡管在培養方案里，每個專業在第8學期都專門安排了畢業論文設計，但實際上大約1/3以上的學生從大三開始，借助開放性實驗平臺，已經著手畢業論文設計了，有些甚至更早。實踐證明，凡是參加過開放性實驗的同學，完成畢業論文的能力明顯比其他同學強。此外，還可以通過與校外相關企業或研究所的合作，引進相應的科研課題，作為畢業實習的項目來源，在培養學生綜合能力的同時也能解決實際生產中的一些問題，使學生更直觀地認識到理論與實際結合的重要性，從而培養學生通過專業知識解決實際問題的能力。

4 教學團隊組織化

實施開放性實驗對指導教師和專業負責人提出了更高的要求。指導教師和專業負責人必須把相關課程知識融合在一起，研究與探索新的教學內容和教學方法，開發設計更多的設計性、綜合性實驗，促進實驗內容的充實與開放。因此，指導教師除了應具備豐富的教學經驗外，還要有較強的科研能力。目前，學院專門成立了大學生科技創新導師團隊，共有21人，其中博導4人，碩導10人，教授7人，副教授8人，博士12人，實驗室管理人員2人。同時為了培養學生的創新能力，學院先后成立了大學生就業與創業指導中心和大學生素質拓展中心，以統籌協調并落實各項事宜。

5 評價和激勵制度化

對于大學生群體來講，獎勵是一種能激發其積極性的有效措施，因為它不僅是一種榮譽，而且是對他們自身的肯定和認可，獎勵級別越高，學生獲得的滿足程度越高，所激發出來的學習和創新的熱情就越大。學院制定了一系列的獎勵制度，譬如物質獎勵、學分獎勵等。在這些獎勵制度的引導下，參與開放性實驗的學生人數越來越多。

6 存在的問題和改進建議

6.1 完善管理制度

有效管理是促進開放性實驗有序展開的有力保障。學院急需完善實驗室網絡綜合管理系統，實現大型儀器和實驗耗材的規范化管理；同時，便于學生進行網上選題、網上預約，也便于教師設定實驗項目和開設時間、查詢學生預約情況等。

6.2 加強師資隊伍

開放性實驗的可持續發展有賴于一支結構合理、素質優良的師資隊伍。指導教師不但要有扎實的專業知識，還要有參與開放性實驗的積極性。這就需要院、系各級領導層形成全力支持開放性實驗的共識，制定科學合理的激勵機制，將教師參與開放性實驗的情況列入職稱、職務、績效考核的重要內容并加以量化，提高對教師課改和科技創新教育的獎勵力度，充分調動廣大教師的參與熱情，進而推動大學生科技創新活動向深度和廣度發展。

6.3 加強資源保障

要全面開展開放實驗教學，必須對資源進行合理的整合，包括房屋的合理利用，儀器設備的合理配置，實驗耗材的合理使用等。而青海師范大學生命與地理科學學院實驗室場地不足，儀器設備老化，更新較慢，加之實驗耗材的不斷增加，這些都在一定程度上嚴重制約了開放性實驗教學。

參考文獻

[1] 趙新生.計算機教學應注重實踐能力的培養[J].社會科學論壇，2005（3）：52.

[2] 協社，劉薇，王立全.開展創新性實驗教學實現理論到創新的有效對接[J].實驗室科學，201l，14（1）：200-202.

[3] 龍春光，陳友良，艾楚君，等.基于開放性實驗與大學生創新計劃的創新人才培養[J].中國科教創新導刊，2012（20）：33-34.

[4] 陳天虹，王登科，王德棟.以開放性實驗為平臺培養學生的綜合應用能力—— 以土木工程專業為例[J].浙江科技學院學報，2010，22（l）：62-65.

[5] 趙海棠，李晉如，景彥君.以實驗為主導的創新性人才培養模式—— 以山西師范大學為例[J].創新與創業教育，2012，3（4）：27-28.

[6] 楊桂蘭，劉瑞，陳雙慧，等.在半開放生物實驗中培養學生的創造性思維[J].實驗技術與管理，2013，30（5）：115-119.

[7] 屈豐富，劉明越，劉雪峰，等.以“挑戰杯”為平臺提高大學生創新能力與教學管理改革[J].內蒙古農業大學學報（社會科學版），2013，69（15）：97-99.endprint