基于實驗室開放項目的大學生創新人才培養實踐

李先海 李龍江 沈智慧

摘? 要：高校作為創新人才培養基地，承擔著為國家和社會輸送優秀人才的重任。近年來，隨著國家對創新人才培養重視程度的提升，大學生創新能力培養已成為高校教學改革的重要內容，但是目前高校大學生仍然存在創新思維培養不平衡、創新能力不足等問題。實驗室開放項目是在完成計劃內教學任務前提下，利用現有的實驗室條件、師資條件等進行的計劃外的實驗教學項目。論文以作者承擔的實驗室開放項目為基礎，介紹了創新人才培養的實踐經驗，包括興趣導向、教師團隊指導、過程監控與定期交流反饋、成果導向激勵機制等，該培養模式有助于大學生創新意識和創新能力的提升。

關鍵詞：實驗室開放項目;創新人才;大學生;實踐教學

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2021）39-0015-03

隨著我國國際化進程不斷加快，國際競爭日趨激烈，創新人才已成為影響國家綜合國力和國際競爭力的決定因素。高校承擔著創新人才培養和創新能力提升的任務，是培養學生研究能力和創新能力的主要基地。2015年5月13日，國務院在《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》中強調，高校要調整專業課程設置，挖掘和充實專業課程的創新創業教育資源，在傳授專業知識過程中加強創新創業教育[1]。近年來正快速推進的“工程教育認證畢業要求通用標準”第三條要求教學能夠在設計環節中體現創新意識，創新意識的培養是工科類專業學生獲得解決復雜工程問題能力的途徑之一。2020年教育部公布“雙一流”建設高校自主招生將實施“強基計劃”，也進一步加大了基礎學科創新人才培養力度[2]。因此，創新意識的培養是工科類專業學生獲得解決復雜工程問題能力的途徑之一，培養大學生創新思維、激發學生創新潛能、提高學生科技創新能力已成為高等學校本科生教育的重要內容。

礦業類專業課程在學生培養過程中重視實驗和實踐教學，培養學生動手能力、工程實踐能力、創新能力等綜合應用能力。相對于理論課程而言，實踐類教學課程在培養學生分析、解決問題能力等方面發揮著重要的作用[3]。礦物加工工程專業是一個理論與實踐緊密結合的專業，畢業生必須具備能夠獨立進行實驗操作的能力，能夠針對復雜工程問題提出具體解決方案。在工業4.0背景下，全產業鏈加快生產智能化，對礦業類人才培養提出了更高要求，不但要求礦業類人才要懂知識、懂管理等，還需要具備扎實的基礎知識和創新思維。工程教育專業認證強調解決復雜工程問題的創新型人才培養，基于實驗室開放項目開展礦物加工工程專業大學生創新人才培養，提高學生分析并解決礦物加工工程領域復雜工程問題的能力，促進畢業要求的達成。

一、大學生創新人才培養現狀

通過國家和地方政策引導以及學校多年的努力，大學生創新能力培養水平已經得到很大提升，但是仍然存在一些不足，如創新思維培養不平衡、創新能力不足等。主要表現在以下方面：1. 學校對大學生創新理論知識的教學較多，而創新實踐活動相對較少，導致學生創新意識較強，但創新能力較弱;2. 目前負責創新創業教育的專任教師數量較少且職稱較低，相關研究將教師專業素質對學生創新績效的影響進行統計分析，得到標準化回歸系數為0.143，說明兩者具有明顯的相關性[4]表明，部分高校在創新人才培養方面經驗不足，對專業科技前沿以及學科的熟悉程度相對較低，不能有效激發學生的創新創業意識，也不能有效培養學生的創新能力[5];3. 現在學生普遍存在“高分低能”現象，對理論知識的掌握較強，動手能力較弱。因此，各高校都重視本科生創新能力的培養，通過制定政策和各種激勵機制進一步提升大學生綜合能力。

二、實驗室開放項目內涵

許多工科專業是以實驗為基礎的學科，實驗是培養科學思維的有效手段，是培養學生創新創業能力的重要途徑，在礦物加工工程專業人才培養中發揮舉足輕重的作用。近年來，貴州大學根據學科發展特點，為加強學生基本實驗技能、綜合實踐能力和創新能力的培養，進一步提高實驗室資源利用率，制定相關管理辦法并設置實驗室開放項目。實驗室開放項目主要資助在完成計劃內教學任務前提下，利用現有的實驗室、師資、設備等資源面向本校學生開放的計劃外實驗教學項目。實驗室開放項目能夠激發學生自主學習的積極性，培養學生的創造性思維能力，加深對理論知識的理解，提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。

教學和科研結合是培養學生創新能力的有效途徑之一，我國錢偉長院士說過， “大學必須拆除教學與科研之間的高墻，教學沒有科研做底蘊，就是一種沒有觀點的教育，沒有靈魂的教育”[6-7]。開放項目的研究內容具有一定的科學價值和較強的研究性質，在具體實施過程中，要將研究對象、研究內容、研究方法等結合起來系統地培養學生，這種基于實驗室開放項目的大學生創新人才培養模式較好地體現了科研與教學的互相促進關系。

三、創新人才培養實踐

（一）以學生興趣為導向

科學研究是一項創造性的探索活動，科研人員只有潛心鉆研，才能在漫長的科研活動中有所發現和突破，因此，需要科研人員具有持之以恒的研究精神。愛因斯坦曾經說過“興趣是最好的老師”，以興趣為導向能夠促使學生產生強烈的求知欲和探索精神，從而激發他們的創新潛能[8]。近幾年，在高考招生方面，學生錄取情況受制于各種不可控因素，導致部分學生被自己不感興趣的專業錄取。在實驗室開放項目具體實施過程中，教師應與參與報名的學生進行一對一交流，了解他們的興趣點，并將之與研究內容進行有機結合，選定合適的題目。礦物資源綜合利用涉及許多學科，能夠很好地與其他學科的知識相結合，為學生以興趣為導向的選題模式提供了很好的條件。實踐表明，選擇自己感興趣的題目的學生工作積極性很高，在實驗進度、研究瓶頸處理、成果產出等方面表現突出，能夠獲得較好的教學效果。學生通過將自己的興趣點與專業知識相結合，能夠更好地認識和了解專業，有利于提升對專業的熱愛。

（二）教師團隊指導

在實驗室開放項目具體實施過程中，根據研究內容擬定2—3個相對獨立且互相聯系的題目，每個題目由2—3名指導教師進行指導，教師團隊具有一定職稱梯度、經驗專長，一般高級職稱1人、中級職稱1人（或研究生1人）。研究程序包括資料查閱與文獻綜述、研究方案制定、實驗研究、定期匯報、論文（專利）撰寫等環節。通過與教師交流，學生選定自己感興趣的題目。在團隊指導教師指導下，學生通過資料查閱與文獻綜述，擬定可行的試驗方案。在整個研究過程中，教師或研究生進行“手把手”指導和幫助，包括具體礦石樣品的加工流程、實驗設備操作規程、化學藥劑的配制方法、測試儀器的使用方法、數據處理和繪圖方法以及整個試驗過程中的安全注意事項等。在實驗研究過程中，如果遇到一些復雜問題，通過查閱文獻資料、研究生討論等仍無法解決的情況下，團隊教師一起研究解決尋求解決方案。這種團隊指導方式，有利于營造研究氛圍和幫助學生塑造良好的研究習慣，有效促進培養目標的達成。

（三）過程監控與定期交流反饋

在實驗開展過程中，由于持續時間較長，加之研究過程較為辛苦，部分學生遇到困難就容易停滯不前，甚至退縮，導致教學效果不理想。因此，高校有必要實施過程監控與反饋機制，通過持續、嚴格的考勤制定保證學生研究時間投入。堅持“兩周一次總結與反饋”制度，定期了解學生的研究進展，根據存在的問題及時調整研究方案。兩周一次的“總結”活動是團隊集中、高效的交流方式，要求每位學生與指導教師參加。每組學生以PPT或其他形式匯報兩周以來的實驗結果、總體進度、存在的問題以及接下來的工作計劃等，這種集中式的匯報與反饋方式，與正式的學術會議交流非常相似，具有以下作用：1. 指導教師團隊可以充分了解學生的研究進展、研究方法的合理性以及存在的瓶頸;2. 提高PPT制作水平，鍛煉學生學術交流能力以及公開匯報能力等;3. 各組學生互相了解研究內容、借鑒研究思路、拓寬知識面等，相互激勵及督促。

（四）成果導向的激勵機制

學校為鼓勵學生在參與實驗室開放項目過程中獲得較好的創新成果和較強的創新能力，優先立項資助和組織學生參加全國性各類專業技能大賽前期培訓類的開放項目，因此，教師團隊在指導學生過程中應有意識地鼓勵學生以研究成果參加各種創新大賽，如“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、全國高等學校礦物加工工程專業學生實踐作品大賽等，通過競賽反饋學生創新能力培養情況。學生通過競賽鍛煉了思維、動手、表達、寫作及團隊協作能力，增強了榮譽感和責任感。對較優秀的研究成果，教師可鼓勵學生以學術論文、專利或模型等形式公開發表，通過這種方式讓學生提升研究獲得感，激發學生的科研興趣，對后期學生的創新能力培養具有積極促進作用。高校應鼓勵學生通過參與實驗室開放項目的研究工作，申報大學生研究訓練計劃、大學生創新創業訓練計劃等創新訓練項目，讓學生在承擔這類項目中進一步增強創新意識和提升創新能力。通過各種形式的激勵機制，學生不僅完成了實驗室開放項目的研究內容，而且進一步激發了創新熱情。

四、結語

實踐表明，通過以興趣為導向的選題方式，能使學生工作積極性提高，通過團隊互動指導，營造研究氛圍和塑造良好的研究習慣，通過嚴格的過程監控與定期交流反饋，實時與集中指導方式相結合，有利于學生按照計劃完成研究內容，提升創新能力。通過成果導向的激勵機制，進一步激發學生的創新熱情，讓學生從“盲目”到“主動”、從“嘗試”到“熱愛”，讓學生的創新意識進一步增強。基于實驗室開放項目的大學生創新人才培養模式，較好地促進了科研與教學的互相融合，具有較強的可持續性。

參考文獻：

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[8] 晏維龍，吳明忠. 高校學分制改革的理論基礎與制度保障[J]. 教育研究，2015，36（07）：57-63.

（責任編輯：淳潔）