以重點實驗室為平臺培養(yǎng)大學生的實踐與創(chuàng)新能力

王志琴+周娟

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

關鍵詞 重點實驗室 大學生 創(chuàng)新平臺

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.10.010

科技創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂和一個國家興旺發(fā)達的永恒動力。[1]《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）》特別強調高校要注重和加強科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，構建大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的長效機制。[2]高校實驗室是高等學校的重要組成部分，是進行高水平科學研究、開展學術合作交流的重要場所，是訓練大學生實驗操作技能、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“加強實驗室、校內外實習基地建設”，“支持學生參與科學研究，強化實踐教學環(huán)節(jié)”，“促進科研與教學互動、與創(chuàng)新人才培養(yǎng)相結合”。[4]因此，探索如何以高校實驗室特別是國家和省部級重點實驗室為平臺，培養(yǎng)大學生的實踐能力和創(chuàng)新能力是一個重要研究課題，對于提升高校創(chuàng)新能力、推動學科發(fā)展具有十分重要意義。

揚州大學江蘇省作物栽培與生理實驗室是省屬重點實驗室，2004年被批準為江蘇省作物遺傳生理國家重點實驗室建設培育點，涵蓋作物遺傳育種學、作物栽培學與耕作學、植物生理學、植物營養(yǎng)學、生態(tài)學等多個學科，并獲得江蘇省人民政府1.1億元的投資建設，目前已建成儀器設備較為齊全的作物學綜合實驗室。近年來該重點實驗室管理人員在如何將重點實驗室作為平臺，培養(yǎng)大學生的實踐能力和創(chuàng)新能力方面作了探索，獲得了一些成功的經驗或體會。

1 培養(yǎng)和提高博士研究生使用大型儀器設備的操作技能

揚州大學江蘇省作物遺傳生理國家重點實驗室建設培育點目前具有50萬元的大型儀器設備19件，20萬元以上儀器設備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，在揚州大學農學院支持下，重點實驗室在博士研究生中開設了《作物生理生態(tài)研究新技術》課程，安排有科學研究經驗和掌握大型儀器使用方法的教師和實驗室管理人員負責教學。該課程為36學時，課程全部內容是讓學生學習高效液相色譜（HPLC）-質譜（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科目的測定技術（如植物激素測定技術、植物中元素含量測定方法等）。教師主要依據(jù)學生學習的認真態(tài)度、操作儀器的熟練程度、測定結果的正確性和重復性等進行考核和評分，計入學生成績。至2017年6月30日，合計有86位博士生參加了課程學習。這些學生不僅學會了大型儀器設備的使用方法，而且提高了科研水平和創(chuàng)新能力。他們利用實驗室大型儀器測定的數(shù)據(jù)結果，在國際上著名期刊如Plant Physiology、New Phytologist、Journal of Experimental Botany 等發(fā)表學術論文200余篇；先后有12篇論文入選ESI （基本科學指數(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)秀博士學位論文，對推動學科發(fā)展起到了十分重要的作用。研究生使用大型儀器設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，大型儀器設備平均每件的年使用時數(shù)為920小時，進入江蘇省同類實驗室大型儀器使用效率的先進行列。

2 以重點實驗室為平臺培養(yǎng)碩士研究生的動手能力和創(chuàng)新能力

針對農學專業(yè)碩士研究生普遍存在“重理論、輕實驗”、實踐訓練不足，專業(yè)技能較薄弱等問題，[5]揚州大學“作物栽培學與耕作學”學科在碩士研究生中開設了“作物栽培生理研究法”課程，計36個學時。該課程主要利用江蘇省作物遺傳生理國家重點實驗室培育點儀器設備齊全、實驗室空間充裕和管理人員實驗操作技術熟練等優(yōu)點，以重點實驗室為平臺，對研究生的實驗操作技能進行系統(tǒng)訓練，培養(yǎng)研究生的動手能力和創(chuàng)新能力。根據(jù)“作物栽培學與耕作學”學科專業(yè)性質和研究重點，“作物栽培生理研究法”課程安排了“植物中內源激素含量的測定方法”、“谷類作物籽粒中淀粉合成相關酶活性測定方法”、“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個實驗，并編寫了相應教材，作為實驗指導用書。在教師和實驗室管理人員的指導和示范下，參加課程學習的研究生自己動手配制實驗所需的藥品試劑，獨立完成實驗操作的全部過程，進行實驗結束后的試管等清洗和實驗室清潔整理等工作。要求研究生手寫完成實驗報告。實驗報告內容包括實驗原理、操作步驟、實驗結果和問題分析等，并作為考核考查、評定成績的主要依據(jù)。該課程已開設12年，合計培養(yǎng)研究生400余名，極大地提高了這些學生的實驗技能和創(chuàng)新能力。參與課程學習的碩士研究生畢業(yè)率和論文的抽查合格率均為100%，在國內外學術期刊發(fā)表論文500余篇，成為促進學科創(chuàng)新發(fā)展的重要力量。

3 將重點實驗室成為培養(yǎng)本科生科研素質的重要基地

在我國大學生創(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，揚州大學江蘇省作物遺傳生理國家重點實驗室培育點利用重點實驗室平臺，在培養(yǎng)本科生的科研素質和創(chuàng)新能力方面作了一些工作。主要做法是：（1）入學參觀觀摩。在農學等相關專業(yè)本科生入學報到時，組織新生到重點實驗室參觀和大型儀器使用的觀摩學習，使他們對重點實驗室有初步的了解，激發(fā)他們的興趣；（2）授課講座。負責農學相關實驗的教師和實驗室管理人員通過實驗課教學、開設培訓講座的方式傳授主要儀器設備使用知識，使本科生基本掌握常用儀器的使用方法和相關科目的測試技術；（3）培訓示范。每年有80～100名本科生到重點實驗使用各種儀器進行分析測定，獲得數(shù)據(jù)以完成他們的畢業(yè)論文。這些學生在使用儀器前，實驗室管理人員均需對他們進行培訓和示范，培訓內容包括儀器的操作方法，儀器可測定的科目內容及其測定技術，數(shù)據(jù)分析方法和實驗室及儀器使用安全知識等。通過培訓示范，提高這些本科生實驗操作技能和科研素質；（4）重點輔導。對于承擔各類科技創(chuàng)新項目的本科生，實驗室管理人員則根據(jù)他們的需要，對儀器的使用和測定技術進行重點輔導，為他們出好成果提供實驗條件支撐；（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，在經實驗室管理人員培訓示范的基礎上，要求實驗基礎較好、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，確保大型儀器設備的正常運行及測定數(shù)據(jù)的可靠性和正確性。近10年來，約有800多名本科生利用實驗室平臺進行畢業(yè)科研實習，其中，50多名本科生獲得省、校級優(yōu)秀畢業(yè)論文（設計），11名本科生獲得國家和省級科技創(chuàng)新挑戰(zhàn)杯獎。

4 結語

隨著我國經濟的持續(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驗室特別是重點實驗室建設的投資將會逐步增大，實驗室建設和發(fā)展將會進一步快速提升。[6]高校重點實驗室開展實驗教學、科學研究、服務社會和文化傳承的重要基地作用，培養(yǎng)大學生實踐能力與創(chuàng)新能力的平臺作用將會進一步增強。進一步探索充分利用和發(fā)揮高校重點實驗室的“基地作用”和“平臺作用”，對于開展“雙一流”高校或學科建設、建設創(chuàng)新型國家具有十分的重要理論和實踐意義。

參考文獻

[1] 茍建平.淺談本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].教育教學論壇，2015.50：81-82.

[2] 中華人民共和國國務院. 國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）[GB/OL].2006-02-10，http：//scitech.people.com.cn/GB/1056/4091541.html.

[3] 馬慶，柯紅巖，牛犁，林林.高校實驗室安全工作體系構建研究[J].實驗技術與管理，2016.33（12）：5-9.

[4] 中華人民共和國教育部.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）[EB/OL].2010-07-29，http：//www.moe.edu.cn/edoas/website18/30/info1280446539090830.htm.

[5] Yang JC. Science and Technology Backyard improves farmers' productivity[J].Science China-Life Science， 2016.59（12）：1348-1349.

[6] 黃曉玫，李鴻飛，黃濤.強化培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2014.31（2）：1-5.endprint