立足實踐教學(xué)環(huán)節(jié)　加強本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

李國臣　耿彥峰　楊紀(jì)紅

摘要：周濟部長在全國第二次本科教學(xué)工作會議講話中明確強調(diào)注重能力培養(yǎng)，著力提高大學(xué)生的實踐能力、科研能力和創(chuàng)新能力。山西大學(xué)從實驗教學(xué)、教學(xué)實習(xí)、本科生科研訓(xùn)練等方面強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，深化實踐教學(xué)改革，為培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力奠定了堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：實踐教學(xué)；創(chuàng)新能力

本科教育是科學(xué)教育，創(chuàng)新是科學(xué)的真諦。在國際上，我國培養(yǎng)的本科生在基礎(chǔ)理論和基本訓(xùn)練方面公認是比較好的，但創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神不足。周濟部長在全國第二次本科教學(xué)工作會議講話中明確強調(diào)要注重能力培養(yǎng)，著力提高大學(xué)生的實踐能力、科研能力和創(chuàng)新能力。針對這一狀況，我校在本科教學(xué)工作中加強了實踐教學(xué)改革，注重對學(xué)生進行科學(xué)思維的訓(xùn)練和實踐動手能力的培養(yǎng)。

一、深化實驗教學(xué)改革，構(gòu)建素質(zhì)教育實驗平臺

實驗教學(xué)是整個教學(xué)環(huán)節(jié)中一個重要的組成部分，它通過教師的講解演示和學(xué)生的動手操作，把理論知識從抽象變具體，將無形的理論變成有形的實踐，引導(dǎo)學(xué)生從宏觀觀察探索微觀結(jié)構(gòu)，使學(xué)生易于獲取多方面的知識，鞏固學(xué)習(xí)成果，培養(yǎng)綜合實踐能力。

1．加快實驗教學(xué)課程體系改革

山西大學(xué)根據(jù)各學(xué)科專業(yè)的特點，合理制定實驗教學(xué)計劃，實驗教學(xué)大綱全部單獨匯編成冊，通過立項形式，增加三性(綜合性、設(shè)計性、研究性)實驗項目比例。通過三性實驗項目的方案設(shè)計及實際操作，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。如：物理電子工程學(xué)院依托量子光學(xué)和光量子器件國家重點實驗室，引入研究理念，整合教學(xué)資源，構(gòu)建了三級模塊化物理實驗教學(xué)體系，將過去的力、熱、電、光、近代物理實驗整合為基本實驗、綜合設(shè)計性實驗和研究性實驗三級物理實驗課程新體系。同時充分利用量子光學(xué)與光量子器件國家重點實驗室的科研成果，不斷更新實驗內(nèi)容，改進實驗技術(shù)，開發(fā)新的實驗儀器設(shè)備、科研成果轉(zhuǎn)化的實驗項目包括染料調(diào)Q、電光調(diào)Q、激光倍頻等實驗項目?；瘜W(xué)化工學(xué)院以科研成果促進實驗教學(xué)，加大綜合性、設(shè)計性實驗的比例，與企業(yè)實際需要結(jié)合，完成委托資助課題“低度有色配制酒穩(wěn)定性的研究及應(yīng)用”，解決了困擾汾酒集團多年的低度竹葉青酒的不穩(wěn)定性難題，為汾酒集團帶來年均上億元的經(jīng)濟效益，該項目獲“國家科技進步二等獎”?，F(xiàn)已將該成果引入本科生實驗教學(xué)，開設(shè)了“氣相色譜法分析汾酒條件選擇”等實驗項目，起到很好的教學(xué)效果。此外，若干專利成果也已經(jīng)引入本科生實驗教學(xué)，其中專利“由煤矸石制硫酸鋁”不僅服務(wù)于企業(yè)，并且引入無機化學(xué)實驗，現(xiàn)已被許多兄弟院校采用，大大拓寬了學(xué)生的知識面。

2．積極推行“三開放”實驗制度

在開放實驗室的建設(shè)上，我校按照“因材施教，講求實效”的開放實驗原則，實施全開放實驗教學(xué)模式，促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)，并逐步將開放實驗納入正常的教學(xué)軌道，積極推行“三開放”實驗制度。一是“內(nèi)容開放”，開放的實驗內(nèi)容主要包括：預(yù)備性實驗、必做實驗預(yù)習(xí)、設(shè)計性實驗、綜合性實驗、研究性實驗、仿真實驗、選做實驗等。二是“時間開放”，開放時間包括：規(guī)定開放時間、預(yù)約開放時間和自由開放時間。三是“選題開放”，訓(xùn)練內(nèi)容和選題由學(xué)生提出，指導(dǎo)教師批準(zhǔn)實施，開放實驗實行導(dǎo)師制，學(xué)生進行開放實驗前，應(yīng)閱讀與實驗內(nèi)容有關(guān)的文獻資料，準(zhǔn)備好實驗實施方案，做好有關(guān)開放實驗的準(zhǔn)備工作，實驗項目完成以后，應(yīng)以論文的形式向?qū)嶒炇疫f交開放實驗總結(jié)報告。

實施開放性的實驗教學(xué)，有助于提高學(xué)生的參與意識和動手能力，為學(xué)生創(chuàng)造了一個能發(fā)揮自身特長的教學(xué)環(huán)境。如物理電子工程學(xué)院在近五年的開放實驗教學(xué)中，學(xué)生共撰寫實驗總結(jié)、答辯報告(小論文)共800余篇，其中30余篇已經(jīng)在《實驗室科學(xué)》、《山西大學(xué)學(xué)報》等期刊發(fā)表：學(xué)生通過開放實驗，設(shè)計和制作“溫度的檢測與控制實驗儀”、“超聲波物理特性綜合實驗儀”、“高壓放電實驗儀”等教學(xué)實驗儀器10多種50余臺件。這些儀器不僅投入實驗教學(xué)中，而且有些在其他高校中推廣使用，其中學(xué)生對“BW2型高溫超導(dǎo)材料的性能測試裝置”進行改造時，在手動測試功能的基礎(chǔ)上增加了數(shù)據(jù)自動采集、存儲和處理功能接口。該專用接口現(xiàn)已開發(fā)成產(chǎn)品，并與北京大學(xué)物理學(xué)院、上海乾峰電子儀器有限公司共同簽訂了關(guān)于“高溫超導(dǎo)材料特性測試裝置”專用接口合作生產(chǎn)協(xié)議書。劉鵬、謝國強兩位同學(xué)撰寫的論文《高溫超導(dǎo)材料特性測試裝置計算機數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)》、《遠程監(jiān)測控制系統(tǒng)實驗裝置的設(shè)計與制作》榮獲第三屆全國高校物理實驗教學(xué)學(xué)生論文評比三等獎。

3．大力改善實驗教學(xué)條件

實驗條件直接影響著實驗教學(xué)的正常運行。近年來，我校利用省部共建經(jīng)費和學(xué)校的配套資金進行基礎(chǔ)實驗教學(xué)的硬件建設(shè)，大大改善了實驗教學(xué)條件，實驗室規(guī)模進一步擴大，實驗室的建設(shè)水平得到了極大的提升。主要表現(xiàn)如下：實驗室規(guī)模的擴大和功能的拓展，使得學(xué)生受益群體不斷擴大，受益的專業(yè)數(shù)不斷增加。實驗室新增了大量先進的儀器設(shè)備，實驗開出率大大提高，同時促進了實驗教學(xué)改革，更新了實驗教學(xué)內(nèi)容，淘汰了部分過時的、不利于培養(yǎng)學(xué)生實驗技能和綜合素質(zhì)的實驗項目或內(nèi)容，綜合性、設(shè)計性和研究性實驗的比例大大提高。實驗室管理體制和管理制度更加完善，通過整合原有資源組建實驗中心，打破原有實驗室小而分散的格局，實現(xiàn)了場地、儀器設(shè)備等資源的共享和開放，大大提高了儀器設(shè)備資源的利用率。

二、強化教學(xué)實習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神

1．修訂實習(xí)工作規(guī)定

教學(xué)實習(xí)對于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識，分析解決具體問題的能力具有重要意義，是知識內(nèi)化為素質(zhì)、外化為能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先，我校認真修訂了《山西大學(xué)教學(xué)實習(xí)工作規(guī)定》，對實習(xí)的組織與管理、內(nèi)容與形式、考核與評估等相關(guān)內(nèi)容做出了詳盡規(guī)定，從制度上保證了實習(xí)工作的規(guī)范性。其次，為了做到課堂教學(xué)與實習(xí)的有機統(tǒng)一，結(jié)合我校專業(yè)特色和各專業(yè)領(lǐng)域的最新發(fā)展動態(tài)，我們對全校各專業(yè)的實習(xí)計劃和大綱進行了認真修訂，重新編寫了實習(xí)指導(dǎo)書，并把教學(xué)實習(xí)計劃作為獨立部分在教學(xué)計劃中單獨體現(xiàn)，從內(nèi)容上保證了教學(xué)實習(xí)工作的科學(xué)性。第三，經(jīng)過多年的積極建設(shè)，我校實習(xí)基地也日趨成熟與穩(wěn)定，從條件上保證了教學(xué)實習(xí)工作的穩(wěn)定性。通過以上努力，我校形成了一大批特色實習(xí)項目。如物理學(xué)專業(yè)的科研實習(xí)，化學(xué)專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)，環(huán)境科學(xué)專業(yè)的四大工程實習(xí)，歷史專業(yè)的考古實習(xí)，教育學(xué)專業(yè)的心理咨詢，行政管理專業(yè)的下鄉(xiāng)實踐，社會學(xué)專業(yè)的社會調(diào)查，美術(shù)專業(yè)的藝術(shù)采風(fēng)等等。我校的教學(xué)實習(xí)工作也逐步形成了自己的特色，不僅增強了學(xué)生對本專業(yè)課程、知識的感性認識，拓寬了學(xué)生的視野，而且提高了學(xué)生認識問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

2．大力加強實踐教學(xué)基地建設(shè)

創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研合作機制，建設(shè)資源互補型校外實踐教

學(xué)基地，是當(dāng)前高校提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的必然要求，也是高等教育改革和發(fā)展的必需。在創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研合作機制過程中，各學(xué)院廣泛聯(lián)系建立校外實踐教學(xué)基地，目前已分別與山西三維集團、用友軟件等單位合作建立了近150個校外實踐教學(xué)基地。2007年，山西大學(xué)一汾酒集團汾酒工程研究生教育創(chuàng)新中心、山西大學(xué)一三維集團催化技術(shù)研究生教育創(chuàng)新中心成立，不僅實現(xiàn)了高校和企業(yè)技術(shù)資源優(yōu)勢互補、資源共享，而且為企業(yè)技術(shù)升級、技術(shù)創(chuàng)新提供了更強勁的動力，標(biāo)志著學(xué)校建立產(chǎn)學(xué)研長效機制進入了一個新階段。

3．完善畢業(yè)論文(設(shè)計)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

本科生畢業(yè)論文(設(shè)計)是本科教學(xué)計劃中的一個重要組成部分，是一所大學(xué)教學(xué)質(zhì)量最綜合和本質(zhì)的反映，抓好本科生畢業(yè)論文(設(shè)計)是學(xué)校教學(xué)工作中最重要的管理環(huán)節(jié)。我們重點抓了以下幾方面工作：第一，把畢業(yè)論文(設(shè)計)工作分為選題、開題、中期檢查、答辯四個基本環(huán)節(jié)，并詳細制定了各環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。第二，全面反映研究型、應(yīng)用型和復(fù)合型三類人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。研究型人才積極參與指導(dǎo)教師的研究課題，選題緊跟學(xué)科前沿，應(yīng)用型人才選題結(jié)合經(jīng)濟熱點問題、文化焦點問題、科技重點問題，特別是緊密聯(lián)系山西地方經(jīng)濟文化建設(shè)和社會發(fā)展問題。復(fù)合型人才則注重理論性和實踐性的統(tǒng)一，體現(xiàn)了理論層面的深刻性和實踐層面的應(yīng)用性。第三，加強綜合訓(xùn)練，加大工作量，鼓勵學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨立開展調(diào)查研究和實驗數(shù)據(jù)的采集工作，并要求學(xué)生提供與畢業(yè)論文(設(shè)計)有關(guān)的參考資料、讀書筆記、社會調(diào)查記錄、實驗數(shù)據(jù)原始記錄(包括實驗失敗的記錄)、規(guī)范的設(shè)計圖紙、運行軟件等材料。通過以上工作，鍛煉了學(xué)生從文獻檢索、科學(xué)實驗、社會調(diào)查到綜合文獻、嚴(yán)謹推理、刻苦鉆研的科學(xué)研究能力及品質(zhì)，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。我校每年在優(yōu)秀畢業(yè)論文(設(shè)計)中選出15％匯編成《山西大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)論文集》，并有部分優(yōu)秀畢業(yè)論文(設(shè)計)在國內(nèi)學(xué)術(shù)刊物上公開發(fā)表。如生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)生論文“微生物誘導(dǎo)子對青霉素PT95菌株核生物量和類胡蘿卜素產(chǎn)量的影響”發(fā)表于《生物工程學(xué)報》；化學(xué)化工學(xué)院學(xué)生論文“1.1-Dimethylbiguanidium Tetrabromothallate(Ⅲ)”為TI(Ⅲ)配合物晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)果，發(fā)表于英國皇家學(xué)會《晶體學(xué)報》。

三、開展本科生科研訓(xùn)練計劃、大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃和學(xué)科競賽，構(gòu)建多元化創(chuàng)新教育平臺

本科生參加科研訓(xùn)練是我校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的一項重要舉措，也是對目前本科教育體系注重理論課考試成績、忽視科研能力和創(chuàng)新能力及創(chuàng)新精神培養(yǎng)的一種改進。2004年，學(xué)校劃撥專款啟動了本科生科研訓(xùn)練計劃，加強本科生科研的培養(yǎng)，各學(xué)院也積極創(chuàng)造條件，把實驗室作為學(xué)生獨立開展科研活動的基地，鼓勵本科生提前進入實驗室，培養(yǎng)參加科研活動的意識。同時，我校于2008年被教育部、財政部確定為第二批實施大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目的高校，為本科生開展科研創(chuàng)新活動提供了又一個創(chuàng)新實踐平臺。

科研訓(xùn)練課題和創(chuàng)新性實驗計劃項目來自全校各學(xué)院的指導(dǎo)教師和學(xué)生的自選題目，經(jīng)專家評審后予以立項，每個項目給予相應(yīng)的經(jīng)費資助，項目完成后可取得規(guī)定的創(chuàng)新實踐學(xué)分。自2004年以來，“太原市塢城地區(qū)大氣懸浮顆粒物中汞含量分布調(diào)查”、“基于煤礦監(jiān)控數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)倉庫建立與決策樹挖掘的研究”、“SBR工藝用于焦化廢水脫氮的實驗研究”、“用煤矸石制備聚合氯化鋁的初步研究”、“一維冷原子Hubbard Model的局域糾纏”等近600多個項目獲準(zhǔn)立項，近2000人獲得創(chuàng)新實踐學(xué)分，完成了近800篇論文(調(diào)查報告)。部分優(yōu)秀項目成果在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上公開發(fā)表，如“壺流河濕地植被優(yōu)勢種間關(guān)系分析”、“論突發(fā)事件對中國中小投資者交易行為的影響”、“海紅果酒澄清的研究”、“Selective Sensing of Fe3+based on Fluorescence Quenching by 2,6-Bis-(benzoxazolyl)pyridine with β-Cvclodextrin in Neutral Aqueous Solution”、“Meso-四(4-甲氧基-3磺酸基苯)卟啉與環(huán)糊精超分子體系的研究”等論文分別發(fā)表于《濕地科學(xué)》、《經(jīng)濟問題》、《食品科學(xué)》、Spectrochimica.Acta PartA、《分析化學(xué)》等刊物。

本科生科研訓(xùn)練計劃和創(chuàng)新實驗計劃有力推動了學(xué)科競賽活動的開展。學(xué)科競賽是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的一個重要載體，由于競賽題目來自工程實際問題，沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，因此有充分空間讓學(xué)生發(fā)揮其個性。我校主管部門以及教師、學(xué)生對學(xué)科競賽高度重視，如數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院教師根據(jù)長期積累的教學(xué)經(jīng)驗，設(shè)計了相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模軟件包，參加數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生因此受益匪淺。同時我校還于每學(xué)年小學(xué)期開設(shè)了“數(shù)學(xué)建?！惫x課程，讓更多的學(xué)生有機會參加全國數(shù)學(xué)建模競賽；物理電子工程學(xué)院不定期的開設(shè)有關(guān)電子設(shè)計競賽的專題講座，使學(xué)生學(xué)習(xí)到的理論知識有機融合到實踐中。此外，我校每學(xué)年小學(xué)期舉辦計算機網(wǎng)絡(luò)課件設(shè)計大賽、數(shù)學(xué)建模競賽、英語演講比賽等專項活動，每次2000余人參加，有效地調(diào)動了學(xué)生創(chuàng)新實踐的積極性。近三年來，我校學(xué)生在數(shù)學(xué)建模競賽中獲國家一等獎2項，國家二等獎9項；在電子設(shè)計競賽中獲國家一等獎1項，國家二等獎2項；在廣告藝術(shù)大賽中獲國家二等獎2項，在大學(xué)生英語競賽中獲國家特等獎8項、國家一等獎9項、國家二等獎35項。此外，為貫徹落實教育部高教司(2003)165號文件精神，我校還出臺了《山西大學(xué)關(guān)于參加學(xué)科競賽的若干規(guī)定》，對學(xué)科競賽的范圍、學(xué)生參加學(xué)科競賽的學(xué)分及指導(dǎo)教師的教分、獎勵等做出了詳細的規(guī)定，為提高教師和學(xué)生參加學(xué)科競賽的積極性提供了政策上的有力保證。

盡管我校在加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)方面采取了諸多措施，也取得了明顯成效，但是和課堂教學(xué)相比，實踐環(huán)節(jié)還比較薄弱。山西大學(xué)將繼續(xù)全面深化實踐教學(xué)改革，注重能力培養(yǎng)，著力提高大學(xué)生的實踐能力、科研能力和創(chuàng)新能力。

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責(zé)任編輯：周楊