“平臺-項目-課程”交互促進學生創新能力提升的路徑探索

魏琴,李莉,杜永華,李衛天,馮瑞章,黃彭,游玲,張超

1(宜賓學院，香料植物資源開發與利用四川省高校重點實驗室，四川 宜賓，644000) 2(宜賓學院，固態發酵資源利用四川省重點實驗室，四川 宜賓，644000) 3(宜賓學院 生命科學與食品工程學院，四川 宜賓，644000)

高等教育擔負著為國家培養各級各類高級專門人才的重任，深化高等學校創新創業教育改革是國家實施創新驅動發展戰略的迫切需要。2012年教育部發布的《全面提高高等教育質量的若干意見》(高教三十條)指出，要促進科研與教學互動，要即時把科研成果轉化為教學內容，重點實驗室、研究基地等向學生開放；支持本科學生參與科研活動，本科學生要早進課題、早進實驗室、早進團隊。目前國內不少高校在此方面進行了不同教學模式的探索，如金華職業技術學院的“開放式實驗室-創新項目”模式[1]、甘肅農業大學的“實驗室實行開放式管理”模式[2]，鄭州大學的“教師科研-課堂教學-科技競賽”三位一體互動模式[3]，這些模式的運行對提高學生自主學習、主動探索和科技創新的熱情有積極作用。然而，將科研平臺、課題項目與課程教學聯動改革，打造交互促進學生創新能力提升的路徑探索未見報道。宜賓學院作為以“創新性和應用型”為辦學定位的地方本科院校，如何使培養的學生具備應用能力的同時兼具一定的創新思維能力是高校教學改革的重點內容之一。近年來本研究依托宜賓學院生命科學與食品工程學院的“固態發酵資源利用四川省重點實驗室”(以下簡稱“固態實驗室”)和“香料植物資源開發與利用四川省高校重點實驗室”(以下簡稱“香料實驗室”)兩個科研平臺，探索了一套以本科教學為主的地方高校其平臺服務于大量本科學生科學實驗的運行管理模式，構建了激勵本科學生進行科學研究的激勵機制，創設了兩門以教師、學生科研成果為主要案例的創新思維訓練課程，實現了科研平臺、創新創業項目和課程建設的聯動，形成了“平臺-項目-課程”交互促進學生創新能力提升的路徑，該路徑正是“三全育人”和“做四有好老師”教育理念的踐行，對學生的科學素養、合作精神、創新意識培養有積極的促進作用。

1 適于本科學生的科研平臺管理機制構建

在傳統的實驗室管理模式下，學生基本只能在教學實驗室按照課程體系的要求完成驗證性的課程實驗，創新訓練不能充分實現[4]，而科研平臺主要為研究生服務，本科學生在科研平臺開展創新訓練機會很少，這與本科學生人數多、專業素養較差、以及科研平臺資源有限有關。如何推動科研平臺在本科學生培養中的作用是實驗室新形勢下的新課題。由于科研實驗室不同于教學實驗室的最大特點是需要法定工作日內、外均開放才能有效運行。在有碩、博士點的高等院校科研平臺多數情況以服務于研究生居多，實驗室的管理多以導師團隊為單位實施模塊化管理，在此過程中研究生發揮著重要的作用。然而，在沒有碩、博士點或碩、博士資源有限的以教學為主的地方高校，沒有或少有研究生參與管理情況下，本科學生參與實驗室的管理顯然無法起到主導作用。而如果管理教師也很有限的話，大量本科學生進入科研平臺做實驗要保障有效安全運行其管理難度相當大。固態實驗室和香料實驗室是擁有1 600 m2場地和2 200萬元設備的共享科研平臺，為更好地服務于本科學生，我們探索了一套適合本科學生的“教師主導、助崗學生協助管理的實驗室管理無縫對接模式”及若干管理制度，實現了一年365天、每天24小時全方位為學生開放。

1.1 實驗室管理人員無縫對接模式

1.1.1 教師主導管理

(1)法定工作日內的實驗室管理。采取“專職管理+模塊式兼職管理”相結合的管理模式，其中專職管理教師兩人，一人負責實驗室的常規運行管理，另一位負責資產管理，實行坐班工作制；兼職管理教師五人，分別對五大不同類型的大精設備進行模塊化兼職管理，每個模塊安排一位兼職管理教師管理，實行不坐班的預約工作制。該模式也稱為“2+5”模式。

(2)法定工作日外的實驗室管理。準備兩套全套鑰匙情況下，采取“指導教師借鑰匙+指導教師值班管理”相結合的管理模式。無論是星期一至星期五還是節假日，指導教師和學生只要晚上要做實驗均采取借鑰匙的方式進行管理，所有責任由指導教師負責，次日8：30即上班第一時間歸還鑰匙給專職管理教師；周末和節假日9:00～18:00由指導教師按序排班的形式進行值班，所有責任由值班的指導教師負責，值班結束后移交下一位值班教師或次日8：30即上班第一時間歸還鑰匙給專職管理教師。

1.1.2 助崗學生協助管理

(1)協管紀律。學校分配6位助崗學生給實驗室，分別分配1人給專職管理教師和五人給模塊管理教師，協助老師們的紀律管理，如對實驗室進行定期和不定期的巡查，發現違規操作的學生進行登記、教育、糾正和上報。

(2)協管安全。對中午管理薄弱的時間段加強管理，對晚上借鑰匙的指導老師和同學關門后的實驗室進行復查水電門窗關閉情況。

(3)協管衛生。每天實驗室的衛生執行“自掃門前雪”，每周安排一次大掃除，凡是本周登記入室做了實驗的同學均參與每周一次的本周大掃除。有請假的同學參與下一周的大掃除或管理老師指定的衛生任務以彌補工作量。助崗學生協助常規管理專職老師進行任務分配監管和檢查驗收。對于不假不到的同學，暫停進入實驗室做實驗的資格，學習一個月后需重新考試入室。管理人員無縫對接流程圖(圖1)如下：

圖1 管理人員無縫對接流程圖

1.2 實驗室管理的制度設計

1.2.1 學生準入退出制度設計

(1)入室考試制度。實驗室每月組織兩次入室考試，考試合格成績是90分。實驗室規定從大二學生開始，通過入室考試后方可進室做實驗。目前實驗室編寫了《宜賓學院生命科學與食品工程學院重點科研平臺實驗室安全指導及管理辦法手冊》，建立了含50余套試題的試題庫，實現了手機網上考試，為學生進室后的規范化操作提供了有效保障。

(2)退出制度設計。建立了學生退出實驗室的機制，對于屢次操作不規范的學生，進行通報批評，嚴重者暫停進入實驗室，需重新進行入室考試并達到90分以上方可再進實驗室做實驗。

1.2.2 學生檔案管理制度設計

(1)每學期學生都需進行入室登記，建立學生檔案，發放與之前不一樣顏色的卡牌，凡是持有新學期卡牌的同學才能入室做實驗。

(2)凡是實驗結束后本期不再進實驗室的同學需在常規管理老師處辦理簽退手續，否則下學期不準入室，要入室還得重新考試。

(3)實驗室設有學生每天出入登記本，每位學生每天進出實驗室均需簽字登記。

1.2.3 學生培訓制度設計

(1)培訓內容。實驗室按照常規要求進行消防演練、安全意識、急救措施、危險化學品安全使用等培訓。每學期進行2～3次集中培訓。

(2)要求指導老師一并參加培訓。凡是指導老師無故不參加培訓的，不允許其指導有新的學生進室做實驗，直到下一次參加了培訓為止。

1.2.4 指導教師定期或不定期來室指導制度設計

本科學生由于知識儲備和經驗的不足，導師的指導作用非常重要。因此我們將學生在實驗室的操作行為采取指導老師負責制。具體措施如下：

(1)實驗室建立指導老師QQ群和微信群，隨時通報某指導老師指導的學生的有關情況，互相借鑒一些管理經驗。

(2)建立指導老師到室指導記錄本；鼓勵老師經常到實驗室指導學生，也要求指導老師在實驗室對學生進行指導后進行登記，建立指導老師指導檔案。凡是一學期到實驗室指導次數低于5次的指導老師，實驗室將對其指導的學生人數進行限額進實驗室。

該平臺管理機制探索了8年，正常運行了6年，做到了實驗室全時間、全空間、全儀器設備等對學生的充分開放，讓學生在課余時間能充分利用實驗室進行創新活動。

2 本科學生創新訓練項目管理機制構建

大學生通過項目開展科學研究是培養創新思維和創新能力的有效方式[5]。參與教師科研項目或在教師指導下申報并完成大學生創新創業項目，是開展科學研究實現創新能力提升的有效途徑。基于受一些社會觀點的影響和自身對大學生活的錯誤認識，學生們往往進大學后主動學習和對創新訓練活動積極性不夠強，本研究設計了必修性、引導性、激勵性相結合的方式引導學生積極參與教師科研和大學生創新創業訓練項目。

2.1 必修性措施

必修性措施的重要手段是創新學分納入專業人才培養方案。根據不同專業特點，要求大學期間修滿2～6分創新學分，創新學分沒有完成就不予畢業。創新學分認定的標準為各級各類大學生創新創業項目、參與教師科研項目、學科競賽、公開發表學術論文或著作、學生為發明人的專利、獲各級政府主管部門組織的科技成果獎勵、參加各類專業技能考核、培訓，獲得職業資格證書、聆聽學術報告一定數量并提交2篇學術報告心得(每篇不低于3 000字)，經導師或其他副高以上職稱的教師評閱，二級學院認可方可獲得創新學分。這為學生積極主動開展創新活動施加了壓力。

2.2 引導性措施

引導性措施的重要手段是建立導師制。教師以抽簽方式確定4年期間所指導的學生名單，作為導師制的教師，很重要的職責之一就是引導學生創新活動，引導內容主要有：引導學生申報大學生創新創業項目、參與導師的科研；引導學生參加各級各類的學科競賽，如“大學生生命科學”競賽、“創客中國”競賽、“生物與環境”競賽；引導學生參與教師自己的課題；引導學生走進工廠、走進基地，參與合作單位的研發，了解企業、行業的需求，了解社會的熱點和老百姓的關注。具體作法為：通過抽簽確定某老師是某些學生的導師后，導師召集相應的學生開會，互相自我介紹、了解彼此，導師介紹團隊今后要做的事，也邀請高年級的同學分享考研的經驗、做創新活動的體會、參加學科競賽的經驗教訓，分享通過創新活動帶給自己的收獲和提升。然后分成小團隊，給每個小團隊學生一個課題，讓他們查資料、做調研，定期匯報進展、收獲，也分配高年級的師兄師姐傳幫帶。做一些預實驗后，開始組織大學生創新創業項目的申報，項目完成到有較好成果的情況下，指導學生申報項目、撰寫論文、參加學科競賽等。學生在此過程中訓練自己的科研能力、團隊合作能力、語言表達能力、對外交流能力及了解學科、專業、企業、行業等多層次的信息，其創新意識和創新能力在這些過程中悄然形成。

2.3 激勵性措施

激勵性措施的重要手段是以精神鼓勵為主、輔以物質鼓勵。精神鼓勵主要是對有突出創新成果的同學，評選科技創新先進個人和團隊；對于申請了專利、發表了論文的同學給予參加學術會議、考察調研的機會；對于有好的科技創新成果的學生考研時積極向錄取學校的研究生導師推薦；對于有好的科技創新成果的學生積極推薦科技創新類夏令營等。物質鼓勵主要是用導師的科研經費中的勞務費科目經費進行獎勵，由于本科學生中參與科研活動的積極性和時間分配差異較大，可能會存在偷懶而難以監控的現象，所以就以獎勵形式發放助研費，有成果的同學才有機會得到。

3 本科學生創新課程內容構建

學生創新精神需要培養、需要激發。教學為科研提供基礎和源泉，科研為教學提供內容的拓展和更新，科研成果在教學中的引入對學生的高質量和高層次培養大有裨益[6]。科教融合，用科研反哺教學、用科研項目引導學生學習，有助于培養學生創新能力[7]。在我校的培養方案中設置了創新思維能力課程模塊，其課程設置為學生創新精神和創新意識培養起著積極作用。

該成果將教師科研成果和學生的創新實踐成果催生成生命科學與食品工程學院院級創新思維能力培養課程兩門，兩門課在生物科學、生物工程、食品科學與工程、食品質量與安全4個專業授課。課程名稱分別是《生物產品創新與開發》和《香料產品開發與應用》，該兩門課程在培養方案中得以固化。《生物產品創新與開發》課程是以11個專題形式開設，每個專題3個學時，專題名稱分別是《生物產業現狀及新產品開發思路》《植物源香料開發策略》《特色農產品加工技術及其產業化》《新型功能食品開發》《肉類產品加工技術與產品開發》《基于創意農業思想的生物產品開發》《白酒產業介紹》《現代微生物制品開發》《食品保藏技術革新與新型食品》《生物肥料發展歷程與新產品開發》《生物農藥發展沿革與開發》，其主講教師11人均來自科研一線；《香料產品開發與應用》課程的課程體系全是根據產業需求自主構建的。第一部分，即基礎知識，著重介紹香料概述、香料化學及香料性質及其檢驗分析；第二部分，即香原料及其制備，著重介紹天然香原料及其制備和人工香原料及其制備；第三部分，即香產品及其應用，著重介紹香精及其制備和香料制品的應用，其主講教師是(國家知識產權局備案在冊的)宜賓市香料植物利用產業知識產權聯盟的理事長(該成果第一完成人)，課程組成員教師均長期從事香料植物資源研究。

兩門課程的教學內容與科研成果緊密結合，與地方產業緊密結合，教學案例大部分來自教師和學生的科研成果。當學生聽到師姐師兄甚至于自己的創新成果在課堂上展示，呈現無比的興趣和自豪感，可誘發更大的創新激情。課程的開設對地方產業人才培養有促進作用。教師和學生的重要科研成果補充到下一屆學生的教學內容中，促進下一屆課程教學質量的提高。

4 “平臺-項目-課程”三聯動模式的探索情況

模式探索的指導思想是以培養與提升學生創新能力為中心，以平臺、項目和課程三要素為著力點，以實現三者閉環式相互促進為手段，以教學與科研成果為體現。具體實施路徑如下：

通過在學生的大一、大二階段開設《生物類產品創新和開發》和《香料產品開發與應用》創新思維課程，引導學生對專業的興趣和創新創業的興趣；通過指導、培訓學生積極申請參與各種教師科研項目和大學生創新創業項目，以項目為載體實現學生的創新創業能力訓練；在學生進入固態實驗室和香料實驗室實施項目前，接受實驗操作技能培訓、安全知識學習教育、運行機制學習及大精設備使用學習，并通過平臺的入室考試，對于考試過關的學生準許進入實驗室開展實驗，未考試過關的同學繼續學習直到考試過關；在項目實施過程中繼續培養學生的實驗操作能力、邏輯思維能力、論文專利的撰寫能力等，部分好的成果形成學生論文、專利或參加學科競賽；教師和學生的重要科研成果補充進下一屆兩門課程的教學內容中，并寫進下一屆學生的講義，促進下一屆課程教學質量的提高。如此形成了“平臺-項目-課程”交互促進學生創新能力提升的路徑(圖2)。

圖2 “平臺-項目-課程”交互促進學生創新能力提升的路徑示意圖

5 “平臺-項目-課程”交互促進人才培養模式實踐成果

借助固態實驗室和香料實驗室兩個科研平臺，通過建立“平臺-項目-課程”交互促進人才培養模式，將平臺、項目和課程進行了有機銜接，對學生的創新思維和能力培養取得了良好的成效。主要體現如下：據不完全統計，近5年在2個平臺完成的學生的省級及以上大學生創新創業訓練計劃項目142項，其中國家級項目66項、省級項目18項，校級項目58項；在各類學科競賽中獲獎49項，其中國家級獲獎2項，省級以上獲獎47項，具體獎項有獲得第三屆全國大學生生命科學競賽三等獎2項，獲得四川省大學生生物與環境科技創新大賽一等獎2項、二等獎8項、三等獎12項，獲得四川省大學生“生命之星”科技邀請賽二等獎4項、三等獎11項，獲得 “創客中國”四川省創新創業大賽二等獎2項、三等獎1項，獲得四川省“互聯網+”大學生創新創業大賽銅獎1項；獲創青春四川省銀獎1項、銅獎2項，獲得四川省食品產業青年人才產學研創新設計大賽一等獎1項、優秀獎2項，涉及學生人數近200名以上；學生參與發表論文60篇，形成發明專利6項。總之，大學生創新能力的培養和提升是時代的需求。科學合理設定人才培養目標，創新人才培養機制，建立知識結構完備、方式方法先進的教學體系，是加快推進高等教育現代化的要求[8]。“平臺-項目-課程”創新能力培養模式的實踐可以將科研平臺、科研項目和課程教學有機整合到教學循環中以實現三者閉環的三維聯動培養學生。在此過程中，除了教學質量和學生創新能力得到提升外，教師與學生之間相互的尊重和友誼得到提升，師生團隊的合作同事意識均明顯增強。