建設高水平開放性創新實驗室，加強醫學院校學生創新能力的培養

武廣恒

(吉林大學基礎醫學院 生物化學與分子生物學實驗中心， 吉林 長春130021)

高等院校實驗室是進行實驗教學及科學研究活動的重要載體，是培養學生創新精神，挖掘其潛能的關鍵平臺。如何充分利用現有資源，激發學生的創新意識、有效地加強和提高其創新能力，是一個亟待解決的突出問題。近年來，我校對實驗室建設工作高度關注，常抓不懈，不斷強化實驗教學環節，多項舉措卓有成效。我國高校在實驗教學過程中不斷探索關于如何造就復合型、創新型人才的途徑，開放實驗室是這一過程所形成基本共識的核心要素[1]。建設特色鮮明、創新成效顯著的開放實驗室體制是一個不斷累積的過程。通過幾年來的探索與實踐，我們對開放性創新實驗室的內涵有了全新認識，并不斷完善其運行機制。

1 高校開放實驗室的背景及必要性

1.1創新型國家建設已經成為當前經濟、社會轉型的必然趨勢，為實現這一戰略目標，高等教育責無旁貸。衡量高等教育改革成功與否的重要標志之一就是看能否培養出高素質創新型人才。高校開放實驗室不斷鋪開，已成為傳統實驗教學的延伸和有益補充。作為培養學生自主學習能力、實踐技能的主要手段，是培養創新型人才不可或缺的有效方式[2]。我們中心于2000年組建，2012年經教育部驗收，獲批為國家級基礎醫學實驗教學示范中心。以此為依托，以吉林大學加快推進高水平研究型大學建設為契機，中心對醫學本科生開放實驗室工作高度重視、穩步實施，現已成為醫學生實踐技能訓練的重要基地。

1.2實驗教學在高等醫學教育中占有相當重要的地位，是理論知識升華的主要途徑。以往實驗教學模式中多為驗證性實驗，學生們往往利用固定的學時，完成講義中一貫制的實驗內容，這種被動式的學習方式一定程度上制約了其主動性和創造性的發揮，成為創新能力的培養中的弊端。醫學教育對于實踐能力的要求程度較高，雖說近年來大多數院校對實驗課程的內容及體系都進行了大膽改革，提高了綜合性、設計性實驗比例，但仍不足以滿足對于學生專業素質培養的現實需求。開放實驗室豐富和改善了實驗教學的結構和靈活性，可以使學生們的創造思維得以最大限度的發揮。

2 開放實驗室運行模式、管理架構要素、組織實施

2.1開放實驗室的目的是在提高教學質量基礎上達到培養高素質人才的目標，是高校教學改革的必由之路。吉林大學出臺的相關管理辦法中，將其歸屬于綜合性訓練層次，開放對象為在校本科生。同時要求充分調動各個學院的教學資源、科研設施，大力支持。

2.2開放實驗室不是時間、空間上的簡單開放，還涉及到教師隊伍、儀器設備的配置、運行模式以及管理制度等多個方面的整體優化。開放只是手段，人才培養方為目標。吉林大學教務處、實驗室與設備管理處、學院及實驗室對實驗室開放工作協同一致，共同組織、管理和實施。學院由教學副院長牽頭，科教科指派專人具體負責指導、協調。

2.3每學期開學伊始，校主管部門在以往立項基礎上，繼續征集新的開放性創新實驗項目。項目負責人將具有前瞻性的新技術、新知識的開放項目進行申報，教務處組織專家進行立項評審，審核通過的項目在管理系統上進行發布，以供有自我提高需求的學生們選擇。學生需在系統中查看各實驗項目介紹、教師簡介等信息，根據各自情況可選擇首選、備選項目各一項。進入開放實驗室后，指導教師在整個實驗進程中負責督導；實驗結束后，在系統內及時批閱實驗報告，對實驗成績按不同層級進行核定，及格以上者，記1學分，將每次實驗記錄歸檔。

3 開放實驗室取得的成效

3.1培養了學生們協作意識和團隊精神。絕大多數參加開放性實驗的學生求知欲望較強，積極性、主動性均較高。指導教師首先強調實驗是以團隊為基礎的分工協作，互相協調配合，才能使實驗高效、順利進行。指導老師首先對開放性創新實驗的技術路線做一下介紹，實驗室老師還要進行實驗室介紹和安全教育，常規及大型儀器的操作規范和注意事項。同學們都要各自設計出實驗計劃，以講座的的形式加以詳細說明，并接受老師和同學們的質詢，尤其鼓勵學生們獨到的見解和創新意識。經過歸納和總結、修正與完善，提煉匯總成一個最為合理、操作性較強的方案，根據同學們的意愿，分工協作、各司其職，充分實現自我價值。學生們在溝通、交流中會逐漸體會到其他成員的不可或缺及團隊的合力。通過訓練，學生們的核心競爭力得以顯著提升。

3.2提高了學生們嚴謹的科學態度和綜合素質。創新已成為當代高等院校的精神核心和價值取向，實踐環節是創新的源泉。高水平的實驗教學與科研息息相關、相互依托。創新型人才應該具備較高的綜合素質，而個性的自由釋放構成了創新型人才形成與發展的先決條件[3]。開放性創新實驗是一個思辨→求證→感悟的實踐過程，實現了知識→能力→素質的有機協調。以我們開展的項目PCR法制備可商業性應用的DNA Marker-DL2000為例，要求同學課余時間首先掌握實驗所涵蓋專業的基礎知識，比如生物信息學DNA數據總庫中的GenBank數據庫、EMBL數據庫等，用以查詢所用模板的基因序列；還要掌握醫學文獻檢索系統的基本應用，追蹤國內外最新的學術動態；以及引物設計軟件的運用等等。通過自主設計實驗方案，具體實施中能夠提出問題、獨立分析和解決問題，成就感得到體現。帶有濃厚興趣進行實驗，開拓了思維的廣度，對于實驗中的各種現象、各階段實驗結果進行獨立觀察與思考，拓展了學生們的想象空間，其實驗技能、水平顯著提高。實驗結束后，還要對整個實驗過程、實驗結果進行集體評議，分享成果與體會，按時在系統中提交規范、嚴謹的實驗報告，作為成績評判的主要依據。學生對科研工作的基本要領和流程的熟練掌握，可為實際工作或碩士、博士階段的進一步學習奠定良好的基礎。

3.3實驗室各項資源得到有效整合，儀器設備的利用率明顯提高。創新的根本來源于實踐，實踐的基礎與前提又依賴于實驗室[4]。經過這幾年來雙基實驗室、七年制、五年制評估及教學示范中心建設，中心各實驗室的規模和硬件建設躍上了一個新的臺階，配備了大量精密、貴重儀器用于實驗教學，這都為開放性創新實驗提供了完備、先進的硬件保障。除常用儀器外，開放實驗中還用到超低溫冰箱、全自動紫外分光光度計、高速冷凍離心機、凝膠成像系統等，為未來學生們的科研實踐提供了堅實的技術儲備。開放性創新實驗，使相當數量的儀器設備合理配置、物盡其用，實現了資源共享。作為開放性創新實驗的踐行者，我們切身感受到實驗室的自身功能得到充分的發揮，使教學、科研水準在交叉、融合中同步提升。

4 開放實驗室的思考、建議與展望

現代教育學提出，知識的傳授與能力的培養應該是統一的整體，教學過程中應該遵循教育者的主導作用與受教者的主動性相統一的原則[5]。通過開放實驗室，雖然在探索實施創新教育方面積累了一些經驗，但在廣度和深度上仍有擴展和挖掘的空間。應構建起行之有效的開放實驗室管理制度、效果評價體系，不斷提升實驗教學的整體水平；還應拓展開放內容，注重多學科的綜合與交叉，給學生們更多的選擇，同時有針對性地采用PBL教學法。充分利用開放性創新實驗在注重培養學生開拓能力和科學素養方面的明顯優勢，借鑒國內外的成功范例，推進知識架構和專業技能的有機結合，提高創新實驗的檔次。

5 結語

實踐證明，加強開放實驗室的常態化建設，是實現創新教育行之有效的措施，也是創新型高端人才培養的客觀要求。開放性創新實驗營造出創新的氛圍，實現了以學生為主體，體現出教與學的互動，彌補、修正了傳統實驗教學模式的短板和誤區，為高等醫學教育的改革、發展提供了有益的參考。

參考文獻：

[1] 劉華東,韓紅江.開放實驗室構建實驗教學新體系[J].中國高等教育, 2003,13(14):30.

[2]蔡 英,周 嵐,孟 闖.以人為本的開放實驗室管理機制研究[J].實驗技術與管理,2012,29(8):194.

[3]齊洪方，陳冰泉.開放實驗室的思考與實踐[J].科教導刊，2016, 29(10):184.

[4]宋大雷，彭利軍,王明泉,等.教學實驗室建設的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2011,30(3):338.

[5]李英俊,孫淑琴,于世均,等.多種模式開發實驗室培養創新人才的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2007,26(3):122.