高?？蒲行蛯?shí)驗(yàn)室與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

◆谷明霞 于巖 王淑峰 郝妮妮

1 引言

創(chuàng)新能力是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。如何培養(yǎng)實(shí)踐和創(chuàng)新能力強(qiáng)的學(xué)生是高校教育工作者一直研究的問題。目前各高校雖然采取了一些措施，如建立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行教學(xué)模式改革等，但結(jié)果卻不盡如人意。

眾所周知，實(shí)驗(yàn)室在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力方面具有明顯優(yōu)勢。一般而言，實(shí)驗(yàn)室可分為教學(xué)型實(shí)驗(yàn)室和科研型實(shí)驗(yàn)室。教學(xué)型實(shí)驗(yàn)室主要為教學(xué)服務(wù)，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)大多是教材上規(guī)定的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?？蒲行蛯?shí)驗(yàn)室沒有實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，其中心工作是圍繞科研項(xiàng)目開展研究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，是進(jìn)行科學(xué)研究、開發(fā)新技術(shù)產(chǎn)品或發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)而為社會提供設(shè)備及技術(shù)服務(wù)的重要基地[1]。

很多高校在加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)時(shí)，大都把重點(diǎn)放在教學(xué)型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上，而忽略了科研型實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)秀資源和條件。筆者認(rèn)為科研型實(shí)驗(yàn)室對于高等學(xué)校培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新能力而言，與教學(xué)型實(shí)驗(yàn)室相比，可以提供更為便利的條件和資源。本文旨在探討科研型實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要作用。

2 科研型實(shí)驗(yàn)室促進(jìn)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要優(yōu)勢

科研型實(shí)驗(yàn)室擁有高水平的科研人才和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人才“通過教學(xué)與科研相結(jié)合，在學(xué)校里營造出濃厚的研究氣氛，來促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)的成長[2]。”朱清時(shí)教授的這段話說明，優(yōu)秀的教師隊(duì)伍是大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵因素?？蒲行蛯?shí)驗(yàn)室的科技人員一般都具有比較扎實(shí)的科研基礎(chǔ)，接受過系統(tǒng)的科研培訓(xùn)，具有較強(qiáng)的科研能力，其創(chuàng)新能力都比較強(qiáng)。雄厚的科技人才隊(duì)伍為培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力提供了最寶貴的人力資源[3]。

高?？蒲袑?shí)驗(yàn)室成員大多由知名教授、副教授、博士、高級工程師等組成，這些人員既有教學(xué)任務(wù)，又有科研課題，承載著教學(xué)與科研的雙重角色，而教學(xué)與科研相結(jié)合是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵。教師將科研成果及時(shí)融入教學(xué)中，實(shí)施以科研反哺教學(xué)，豐富教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)習(xí)興趣。反之，學(xué)生產(chǎn)生的新想法也會給教師的研究以啟迪和幫助，教學(xué)相長，形成教學(xué)促進(jìn)科研、科研反哺教學(xué)的良性互動(dòng)。

再者，科研實(shí)驗(yàn)室中具備較強(qiáng)科研能力的教師能夠把學(xué)科的前沿知識和問題帶給學(xué)生，能夠把當(dāng)前的新的科學(xué)技術(shù)、學(xué)科研究的最新動(dòng)態(tài)引入教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中，從而拓寬學(xué)生的知識面，“潤物細(xì)無聲”，潛移默化地感染學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造能力的形成和發(fā)展。

第三，科研型實(shí)驗(yàn)室能夠挑選一批科研能力和創(chuàng)新意識較強(qiáng)的教師作為大學(xué)生科技活動(dòng)的指導(dǎo)教師，保證學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)的長期有效展開。在2013年山東省舉辦的第十屆機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)大賽中，筆者指導(dǎo)的“有償式手機(jī)電池回收系統(tǒng)”課題獲得大賽二等獎(jiǎng)。產(chǎn)品整個(gè)的制作過程，包括課題的篩選、方案的制定、材料的使用、控制芯片的選擇、具體功能的實(shí)現(xiàn)方式及軟件編程，都是學(xué)生自己完成的。這種教師引導(dǎo)，學(xué)生參與制作的過程，既鞏固了課堂知識，又培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。這是單純的課堂教學(xué)所不能給予的。

科研型實(shí)驗(yàn)室儀器齊全、設(shè)備先進(jìn) 由于高校年年擴(kuò)招，本科生的人數(shù)大量增加，使得教學(xué)型實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)儀器相當(dāng)緊張。學(xué)生人數(shù)多而分組少，以至于每一個(gè)學(xué)生真正參與實(shí)踐活動(dòng)的機(jī)會較少，大多學(xué)生只是在旁邊觀看別人操作。甚至某些實(shí)驗(yàn)只能進(jìn)行演示而不能讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作。這不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

與教學(xué)型實(shí)驗(yàn)室相比，大多數(shù)科研型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)力度大，其實(shí)驗(yàn)裝置、儀器設(shè)備大都是國內(nèi)外科學(xué)領(lǐng)域的最先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品。這為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。先進(jìn)的設(shè)備有助于激發(fā)學(xué)生的好奇心、探究興趣和求知欲，而正是這種好奇心才會促進(jìn)深一步的科學(xué)研究，才會產(chǎn)生創(chuàng)新的火花[2]。

實(shí)踐是創(chuàng)新的源泉。學(xué)生必須親自做實(shí)驗(yàn)，通過操作設(shè)備，在實(shí)踐的過程中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而分析問題、解決問題?？蒲行蛯?shí)驗(yàn)室大多有一些被淘汰的設(shè)備，教師可以指導(dǎo)學(xué)生把這些設(shè)備或裝置進(jìn)行改造，制成教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺。學(xué)生在這種親自動(dòng)手的實(shí)踐過程中也有益于自身實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)[4]。

科研實(shí)驗(yàn)室科研能力強(qiáng)，科研項(xiàng)目多 大多科研實(shí)驗(yàn)室不僅承擔(dān)一些重大縱向科研項(xiàng)目，而且積極與地方和國外進(jìn)行橫向合作。這些科研項(xiàng)目為學(xué)生參加科研實(shí)踐提供了平臺。學(xué)生可以在校期間就參與工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際項(xiàng)目實(shí)踐，把所學(xué)理論應(yīng)用于實(shí)際，看到自己運(yùn)用學(xué)到的知識為社會做出貢獻(xiàn)，更加激發(fā)起成就感和創(chuàng)造欲望，形成創(chuàng)新過程的良性循環(huán)。

1）了解科學(xué)研究的過程，塑造創(chuàng)新性格。通過參與科研實(shí)踐活動(dòng)，就是要讓學(xué)生盡早接觸科研，消除科研的神秘感，了解參與科研的方法與程序，幫助大學(xué)生提高廣泛的創(chuàng)新興趣，使大學(xué)生形成健全的創(chuàng)新性格。

2）完善知識結(jié)構(gòu)，奠定創(chuàng)新基礎(chǔ)。通過參與科研實(shí)踐活動(dòng)，可以讓學(xué)生了解科技發(fā)展的最前沿，接觸本領(lǐng)域的新知識、新技術(shù)與新方法，形成比較完善合理的知識結(jié)構(gòu)，為今后的創(chuàng)新活動(dòng)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)，有利于學(xué)生理論知識與實(shí)踐技能的有機(jī)結(jié)合。

3）激發(fā)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新素養(yǎng)。通過參與科研實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生從課堂被動(dòng)地接受知識到以探索、發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)的主動(dòng)學(xué)習(xí)，與專業(yè)基礎(chǔ)理論知識融會貫通，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，學(xué)會獨(dú)立思考問題，不斷提高創(chuàng)新能力。如華中科技大學(xué)劉玉教授創(chuàng)建的團(tuán)隊(duì)，以真實(shí)項(xiàng)目為引導(dǎo)，讓學(xué)生親自參與教師的科研活動(dòng)，提倡“干中學(xué)”和“主動(dòng)實(shí)踐”，從本科低年級開始，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)式創(chuàng)新人才培養(yǎng)，使學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)中培養(yǎng)獨(dú)立思考能力、自學(xué)能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，培養(yǎng)出一批又一批的特色人才。

科研實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)相對充足 科研型實(shí)驗(yàn)室通常是建設(shè)力度比較大，可以多方面爭取經(jīng)費(fèi)。經(jīng)費(fèi)的來源主要有三個(gè)方面。一是積極爭取縱向科研項(xiàng)目?？蒲行蛯?shí)驗(yàn)室憑借學(xué)科優(yōu)勢，能爭取到國家、省、地方的重大科研項(xiàng)目，通過項(xiàng)目的科研經(jīng)費(fèi)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室。二是通過與企業(yè)合作一些橫向課題，自籌實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)。三是政府的支持，尤其是一些國家實(shí)驗(yàn)室、省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，政府每年要?jiǎng)潛芤恍┙?jīng)費(fèi)來支持實(shí)驗(yàn)室的科研活動(dòng)。

在參與科學(xué)研究的過程中，有些學(xué)生可能會自己提出項(xiàng)目方案，包括研究性項(xiàng)目、創(chuàng)造性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。對于這些有價(jià)值的思想，科研型實(shí)驗(yàn)室有能力給予資金支持，以幫助他們完成后續(xù)階段的研究，從而鍛煉學(xué)生的科研能力，提高學(xué)生參與科研的興趣和積極性，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 科研型實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)學(xué)生科研實(shí)踐能力的措施

科研型實(shí)驗(yàn)室為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，可采取以下措施。

1）學(xué)生參與以教師為主的研究小組，擔(dān)任研究助理。教師可根據(jù)需要，要求本科生加入到他們的科學(xué)研究隊(duì)伍中，在團(tuán)隊(duì)各指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，參與教師課題的部分研究，協(xié)助教師或科研人員做好科研工作，當(dāng)好科研助理，為今后獨(dú)立進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)做準(zhǔn)備。

2）教師可將自己的課題分解出一些子課題作為實(shí)驗(yàn)室開放內(nèi)容，定期向?qū)W生發(fā)布。學(xué)生可根據(jù)這些子課題進(jìn)行選題，和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室老師開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。這種做法已經(jīng)獲得成功。國外比較有名的有美國麻省理工實(shí)行的 UROP（Undergraduate Research Opportunities Program）計(jì)劃，該校已經(jīng)有70%的本科生在大學(xué)四年期間參加過這個(gè)活動(dòng)。國內(nèi)則有清華大學(xué)實(shí)施的SRT（Students Research Training）計(jì)劃，該計(jì)劃是針對在校本科生開展的科學(xué)研究訓(xùn)練項(xiàng)目，目前在清華大學(xué)的本科生中已經(jīng)有30%左右的學(xué)生參加該項(xiàng)目。

3）引導(dǎo)高年級優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行課題研究，尤其是應(yīng)用性較強(qiáng)的橫向項(xiàng)目。學(xué)生可以進(jìn)行項(xiàng)目初期的提取或收集生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)，也可進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)等工作；學(xué)生還可以進(jìn)行設(shè)備調(diào)試、報(bào)告編制、人員培訓(xùn)等工作[5]，這些工作能大幅度提高本科生的動(dòng)手能力和知識應(yīng)用水平，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4 結(jié)語

科研型實(shí)驗(yàn)室是對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要課堂，其具有高水平的科研團(tuán)隊(duì)、先進(jìn)的儀器設(shè)備、較強(qiáng)的科研實(shí)力和相對充足的科研經(jīng)費(fèi)等有利條件，通過采取多種措施讓學(xué)生參與真實(shí)的科研項(xiàng)目，在實(shí)踐過程中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，從而促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，要充分利用科研型實(shí)驗(yàn)室這一有效資源，培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的優(yōu)秀人才。

[1]王永超.科研型實(shí)驗(yàn)室可以兼顧本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào),2007(3):7-8.

[2]朱清時(shí).如何培養(yǎng)年輕人的創(chuàng)新能力[J].安徽科技,2002(12):11-12.

[3]趙醒村.科研型重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級的途徑研究[J].改革與戰(zhàn)略,2010(7):53-54.

[4]馬勇,由世洲.淺議專業(yè)教學(xué)-科研型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011(10):188-189.

[5]任成龍.論科研實(shí)踐與大學(xué)生創(chuàng)新能力的提高[J].南京工程學(xué)院學(xué)報(bào):社會科學(xué)版,2010(3):49-50.