开放实验室,培养学生实践能力和创新能力

1 科技作品竞赛促进学生科研创新实验的开展

教育部《2003-2007年教育振兴行动计划》和教育部第二次普通高等学校本科教学工作会议的精神, 要求推动高等学校加强学生实践能力和创新能力的培养, 加快实验教学改革和实验室建设, 促进优质资源整合和共享, 提升办学水平和教育质量。要求高等学校以学生为本, 将知识传授、能力培养、素质提高、协调发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念作为指导思想, 建立有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系。

生物技术作为一门实验科学, 实践教学应与理论教学并重。实践教学是培养学生实践能力和创新能力的重要过程。我系实践教学包括课堂实验教学和课外实践教学, 学生在课外实践时参加的科研创新实验更有利于提高学生的实践能力和创新能力。

大学生课外学术科技作品竞赛是一项具有导向性、示范性和群众性的全国竞赛活动, 被誉为中国大学生学术科技活动的“奥林匹克”。科技活动作为一种探索性的实践过程, 具有科技性、实践性和探索性的特点, 其任务是探索未知, 其最为突出的特征就是“创新”。科技活动是培养学生创新素质的最佳切入点。

我系为激发学生的创新精神, 设立了“大学生创新奖”, 鼓励学生积极参加系课外学术科技活动, 以营造良好的学术环境和氛围。在学生自主完成阶段性的科研任务并取得一定的研究结果之后, 系组织学生参加各种科技作品制作竞赛, 有效地将学生科研创新实验与生物技术课程实验结合起来, 培养学生的科学精神和创新能力, 为实践教学改革服务。

2 开放实验室, 提供学生科研创新实验的平台

随着实践教学改革, 实验课要求增加设计性、综合性、创造性的实验内容, 我系将教学实验室对学生开放, 为学生实验提供了较好的基础。

我系各专业所设置的课程绝大部分都有实验课。拥有相应的教学实验室, 实验仪器设备配置合理, 常规仪器设备基本能满足实验教学的需要。但对参加竞赛的学生来说, 开展科研创新实验, 不少实验中需要使用到一些大型、贵重和精密仪器设备, 常规仪器设备往往不能满足要求。

许多高校的科研实验室, 尤其是有些重点实验室, 仪器设备先进、品质优良, 主要面向教师开放, 用于完成各级科研课题。学生享受不到资源共享和开放服务, 没有机会使用重点实验室的仪器设备, 感受重点实验室的科研氛围。重点实验室的资源优势在实践教学改革中的作用发挥不够。

我系在进行实践教学改革的过程中, 充分意识到建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境的重要性, 也意识到学生参与科研创新实验的热情和要求, 要求重点实验室为实践教学服务。我系突破实验室的常规管理模式, 致力于建立科研型开放实验室, 实行科研与教学资源共享, 面向学生全面开放。

重点实验室在时间、空间、设备和实验课题等多方面的开放, 既为学生提供更好的实践学习条件, 又充分发挥重点实验室现有资源的作用, 提高仪器设备利用率。几年来, 重点实验室的开放性、有效管理和配置齐全、装备精良的仪器设备为我系开展学生科研创新实验提供了坚实基础, 也为我系学生在创新能力的培养上提供了有力的条件。

3 改革重点实验室管理, 适应学生科研创新实验的需要

我系重点实验室实行开放式管理, 为学生提供了开展科研创新实验的机会。重点实验室开放, 在满足学生实验时间的业余性和实验内容的提高性和创造性方面的同时, 也对重点实验室的管理提出了新的要求。我系对学生进入重点实验室的管理, 有如下几个方面:

(1) 学生科研活动的管理。采取纵向与横向交叉管理, 纵向管理由课题组导师负责, 横向管理由实验室专职教师负责。重点实验室现有4个科研课题组, 课题组导师负责本组学生的纵向管理, 侧重于科研设计和指导方面。重点实验室配备的2个专职管理教师负责日常管理工作, 包括实验室的安全、卫生以及仪器设备的使用管理、维护和维修等, 对学生进行横向管理, 侧重于督促学生遵守实验室规章制度和操作规范以及培训学生使用仪器设备, 发挥协调与服务作用。

(2) 学生进入重点实验室的条件。以提高科学素养和创新能力为目的, 主要面向高年级学生, 由学生和导师进行双向选择, 并实施以导师制为主体的论文指导方式。优秀的学生可自主申请;老师也可主动吸收对科研有兴趣的学生参加。

(3) 学生科研实验的经费来源。两个途径, 一是针对竞赛, 由学院提供经费;二是由实验室提供原材料试剂和其它器材。

(4) 学生仪器使用的管理。学生使用常规仪器, 须接受培训, 在熟悉仪器性能、掌握操作方法后方可进行操作使用, 每一次使用均须严格登记。对于常用贵重仪器, 学生接受培训后的一段时间内, 需由熟练学生陪同操作。对于大型精密仪器, 只能协助老师进行样品准备和学习使用过程, 不可独立操作。

4 科研创新实验, 培养学生的实践能力和创新能力

2002年以来, 我系共有1000多名学生利用了实验室进行各类实验和竞赛, 综合素质明显提高。

(1) 培养学生的实践能力。实践能力主要是指学生在实践过程中发现问题、分析问题和解决问题的能力。参加创新科研实验的学生是重点实验室开放的对象, 课题组导师的职责主要在于对学生鼓励、鞭策、引导, 为学生创造条件、提供帮助, 使学生的设想得以实现, 而不是包办代替。每个学生对于自己选择的开放研究题目, 依据“自己选题、自己设计、自己完成”的原则, 确定在实验中如何具体去做。我系学生自始至终都是处于主体地位, 是实验的主角, 实验中出现的难关都是学生通过自己不断思考、尝试、摸索而最终完满解决的。通过一个个开放研究实验, 在一个个问题的发现、分析和解决的循环中, 培养学生的科学思维方式、动手能力和实践能力。

(2) 激发学生的创新精神。创新精神指好奇心、探究兴趣、求知欲、对新事物的敏感性和对真知和革新的执着追求。它是进行创新的动力, 是培养创新能力的基础。我系学生通过利用各种实验室进行各类实验获得了学院的奖励, 这种深刻体验进一步激发了他们热爱科学的浓厚兴趣和进行创新活动的激情。

(3) 培养学生的创新能力。创新能力是在现有科学知识的基础上, 创造性地提出新的发现、发明或革新方案的能力。对学生创新能力的培养主要是培养他们在导师的指导或启发下, 能够进行创新活动的初级创新能力, 为今后独立进行创新活动做准备。实践是创新的源泉, 创新更多的是在实践中完成的。我系学生参加的科研创新实验是一种实践活动, 也是一种创新性活动, 学生发现需要解决的问题, 用多种方法尝试解决问题, 找到解决问题的方法, 对解决问题进行验证。学生在这一系列科研活动的实践过程中, 完成创新活动, 逐渐培养创新能力和科研素质。

摘要：本文介绍我系以组织学生参加大学生课外科技作品竞赛为契机, 改革实验室管理模式, 面向学生开放, 开展科研创新实验, 培养学生实践能力、创新能力和科研素质, 促进实践教学改革的情况和基本经验。

关键词：实验室,竞赛,创新能力