科研實驗室與科技社團結(jié)合對大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

高 珊， 何姝芃， 伊 藝， 王振國， 王艷偉

（溫州大學(xué)數(shù)理學(xué)院，浙江溫州325035）

0 引 言

創(chuàng)新能力是在技術(shù)和各種實踐活動領(lǐng)域中不斷提供具有經(jīng)濟價值、社會價值、生態(tài)價值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力［1］。對當(dāng)今大學(xué)生而言，創(chuàng)新能力已經(jīng)成為其學(xué)習(xí)生活中極其重要的一部分。中共中央、國務(wù)院《關(guān)于深化教學(xué)改革，全面推進素質(zhì)教育的決定》中指出：“高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，普遍提高大學(xué)生的人文素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)”，可見創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是大學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的重要任務(wù)之一。培養(yǎng)大學(xué)生自主創(chuàng)新能力是人才培養(yǎng)的核心內(nèi)容，是建設(shè)創(chuàng)新型國家的重要環(huán)節(jié)［2］。然而就目前而言，現(xiàn)階段高校大學(xué)生還存在著創(chuàng)新意識不足，創(chuàng)新能力弱，缺乏創(chuàng)新精神等問題。針對大學(xué)生創(chuàng)新能力缺乏等問題，本文從科技創(chuàng)新社團及科研實驗室著手，提出“依托科研實驗室與科技創(chuàng)新社團結(jié)合”的新型培養(yǎng)方案，討論大學(xué)生培養(yǎng)新模式的實施方案。

1 科技創(chuàng)新社團現(xiàn)狀以及存在的主要問題

高校社團組織是大學(xué)生們依據(jù)共同興趣愛好自愿組成，打破年級，院系的文化、體育、科技等各方面的群眾性組織，是加強思想文化教育，增強素質(zhì)教育的重要途徑［3-4］。其中，科技創(chuàng)新社團更是培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新實踐能力及意識的重要載體。其無法滿足學(xué)生的知識和成長的需求、不能達到其開設(shè)目的。

1.1 科技創(chuàng)新社團普遍缺乏競爭力

科技創(chuàng)新類社團和學(xué)科交叉型的社團較少，社團成立和發(fā)展慢。目前，我國高校學(xué)生科技類社團約占社團總量的15%左右［5］，數(shù)量上的劣勢更直接說明學(xué)生對于科技創(chuàng)新類社團的參與意愿不高。由于現(xiàn)階段學(xué)生所接受的教育模式的緣故，當(dāng)代大學(xué)生普遍喜好文娛活動，更渴望得到休閑和放松的時間，不重視科技創(chuàng)新，缺乏創(chuàng)新實踐能力、創(chuàng)新意識和自主探究能力，因此不愿意選擇加入科技創(chuàng)新類社團。另外，科技創(chuàng)新類社團成本過高，活動經(jīng)費有限，不能自主開展具有特色性的活動內(nèi)容，沒有具體的科技創(chuàng)新活動，難以引起學(xué)生的興趣。所以，相比于其他文娛類社團，科技創(chuàng)新社團的競爭優(yōu)勢并不明顯。

1.2 科技創(chuàng)新社團社員缺乏創(chuàng)新實踐能力

由于受傳統(tǒng)的教育模式的緣故，當(dāng)代大學(xué)生比較習(xí)慣于接受直接經(jīng)驗，缺乏科學(xué)探究的過程，使得他們的創(chuàng)新技能較弱，例如，實驗室相關(guān)儀器操作能力，相關(guān)知識的儲備等。沒有相應(yīng)的創(chuàng)新實踐能力為基礎(chǔ)，學(xué)生無法完成相關(guān)活動，學(xué)生積極性不高，社團活動參與度不高。對學(xué)生而言，社團缺少真正接觸到科技創(chuàng)新的平臺，學(xué)生收獲頗微；對社團而言，納新要求低，學(xué)員零基礎(chǔ)或不具備科研創(chuàng)新知識的較多，開展的活動達不到預(yù)期的效果。

1.3 科技創(chuàng)新社團活動質(zhì)量不高

科技創(chuàng)新型社團應(yīng)該以科技為基礎(chǔ)，著重于學(xué)術(shù)研究、科研課題、創(chuàng)造制作等創(chuàng)新活動。但是，由于創(chuàng)新型活動難度大，社員缺乏創(chuàng)新實踐能力，社團缺乏科技資源等實際問題，創(chuàng)新型活動無法有效開展，社團便降低活動標(biāo)準(zhǔn)，使得社團活動往往缺乏科技文化含量和創(chuàng)新度。社團活動組織缺乏長遠目標(biāo)，沒有連續(xù)性和深度，只停留在理論知識講解或簡單的操作層面，并未涉及過多的科技創(chuàng)新知識，與預(yù)期結(jié)果相差甚遠［6］。社團活動質(zhì)量不高，背離了創(chuàng)建的初衷，更加失去了它原本應(yīng)有的價值。

2 科研類實驗室開放使用現(xiàn)狀

實驗教學(xué)是學(xué)校教學(xué)體系中的重要部分，是用來培養(yǎng)大學(xué)生科技素質(zhì)和科技創(chuàng)新能力的重要手段。而高?？蒲袑嶒炇沂菑氖聦嶒灲虒W(xué)、科技創(chuàng)新、技術(shù)研究的重要場所，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的重要載體［7-8］。但是，高?？蒲袑嶒炇疑写嬖诓簧賳栴}，使實驗室無法充分利用其資源，達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

2.1 科研實驗室開放時間少，利用率不高

在當(dāng)今大學(xué)中普遍存在科研實驗室開放時間短，開放形式單一等問題，學(xué)生的相關(guān)科研知識都來自于書本，真正進入科研實驗室的時間少之又少?？蒲袑嶒炇抑饕家猿袚?dān)科研為主，學(xué)生只是在老師的監(jiān)督和講解之中對實驗室進行簡單參觀，了解科研史，對于部分科研設(shè)備及科研流程，缺乏專門的訓(xùn)練環(huán)節(jié)，學(xué)生無法熟悉科研設(shè)備，沒有機會完成科研操作，不能在實踐中充分運用課堂所學(xué)知識開展科研活動。

2.2 學(xué)生積極性及求知欲不高

由于現(xiàn)在大學(xué)生普遍存在較重的學(xué)業(yè)壓力，對于科研活動參與度不夠，積極性不高，求知欲不強，更多地是為了完成課程而走馬觀花，不愿意去探索科學(xué)現(xiàn)象中更深的科學(xué)規(guī)律，只滿足與表面的科學(xué)現(xiàn)象，對于科研知識淺嘗輒止。例如，在創(chuàng)新競賽等重大賽事上，參賽學(xué)生僅1～2組，這種現(xiàn)象的正是由于學(xué)生對于科研積極性不高產(chǎn)生的，而這種科研積極性就在于學(xué)生對于知識的渴望和科技的熱愛，學(xué)生的積極性對于科研實驗室的發(fā)展起著關(guān)鍵的作用［9］。

2.3 設(shè)備操作難度大，學(xué)生實踐經(jīng)驗少

隨著科技的不斷發(fā)展，科研設(shè)備的操作更偏向于數(shù)字化，設(shè)備操作難度大。另外，由于學(xué)校對于學(xué)生實驗動手能力不夠重視，對學(xué)生的科研能力的專業(yè)技術(shù)不予更多培養(yǎng)，學(xué)生往往缺乏實踐經(jīng)驗。面對科研設(shè)備復(fù)雜的操作系統(tǒng)，學(xué)生只能在老師的指導(dǎo)下進行機械地操作，而不是通過自己思考進行科研實踐。這就導(dǎo)致如果沒有老師在一旁進行監(jiān)督和指導(dǎo)，學(xué)生無法進行自主操作，也就無法激發(fā)學(xué)生對于科研的興趣，不能加強學(xué)生對于科研工作的熱愛和渴望。

3 新型培養(yǎng)模式的舉措及優(yōu)勢

大學(xué)生的成長發(fā)展需要培養(yǎng)學(xué)生多種能力，實現(xiàn)培養(yǎng)高科技創(chuàng)新人才的目標(biāo)，就必須嘗試多種培養(yǎng)模式，滿足學(xué)生各方面需求［10］。所以，基于現(xiàn)階段科技創(chuàng)新社團及科研實驗室存在的問題，結(jié)合高校的實際情況，提出“科研實驗室與科技創(chuàng)新社團結(jié)合”的新型培養(yǎng)方案，深度開展社團活動，發(fā)掘科研實驗室的最大作用，充分培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新能力，以實現(xiàn)教學(xué)資源與社團功能的充分發(fā)揮和利用，達到社團與科研實驗室的雙贏。

3.1 科研實驗室對科技社團主動開放

高校科研實驗室作為擁有豐富科研資源的平臺，應(yīng)主動對科技社團開放，充分利用現(xiàn)有優(yōu)秀資源，建立新型開放管理模式，對科技社團的社員提供理論知識輔導(dǎo)以及實踐操作的教學(xué)，豐富學(xué)生的科技文化知識，調(diào)動學(xué)生的求知欲，增加學(xué)生的實踐經(jīng)驗。

（1）科研實驗室對社員進行理論知識輔導(dǎo)?？蒲袑嶒炇抑鲃訉ι鐖F社員開放，為學(xué)生補充科技文化知識，以充分發(fā)揮實驗室作用。定期帶學(xué)生參觀實驗室，集中組織授課，讓學(xué)生充分了解實驗室設(shè)備，熟悉各實驗室功能，初步了解實驗操作要領(lǐng)，鞏固學(xué)生理論知識，了解科技前沿知識。通過理論知識的輔導(dǎo)，不僅可以調(diào)動學(xué)生的科研興趣，而且能夠豐富學(xué)生的科技前沿知識，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求。

（2）科研實驗室為社團提供實踐操作教學(xué)。科研實驗室擁有優(yōu)良的科研設(shè)備，豐富充分的科研材料，可以給社團社員提供較優(yōu)越的操作環(huán)境，組織社團學(xué)生在實驗室進行科技制作學(xué)習(xí)和活動。學(xué)生以在實驗室所學(xué)知識為基礎(chǔ)，自主挑選興趣課題，在老師的指導(dǎo)幫助下進行操作，逐步增強對科研的認(rèn)知和創(chuàng)新能力，使其完成從理論到實驗的能力提升，培養(yǎng)科技創(chuàng)新精神。如圖1為單分子熒光電泳槽的制作，由社員學(xué)生借助科研實驗室平臺動手制作，在老師的指導(dǎo)下，自主探索，反復(fù)進行試驗和修改，在此過程中充分鍛煉了學(xué)生的動手操作能力及科研創(chuàng)新性，學(xué)生也可借此進行科研項目的申報和專利申請，獲得科研成果。

圖1 熒光電泳槽簡圖及實物圖

3.2 科技社團與科研實驗室形成“一對一”結(jié)對模式

（1）社團與實驗室資源共享。由于科技創(chuàng)新類社團運行成本大，缺乏相應(yīng)科研設(shè)備支持、專業(yè)老師的輔導(dǎo)和科研資源，社團社員的發(fā)展空間往往十分有限。而高?？蒲袑嶒炇沂情_展科學(xué)研究，培養(yǎng)學(xué)生能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要基地，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和動手能力的最關(guān)鍵的一環(huán)［4，11-12］。讓科研實驗室選取相關(guān)的社團形成結(jié)對，對社團成員進行針對性培養(yǎng)，實驗室可以為社員提供小型實驗設(shè)備，供其科技教具與專利的創(chuàng)新創(chuàng)造，針對社團成員科技素養(yǎng)的差異，提供難度與復(fù)雜度不同的實驗設(shè)備與項目，滿足社員的不同層次需求，真正實現(xiàn)“一對一”結(jié)對。

（2）提供最前沿、交叉學(xué)科知識，促進學(xué)生全方位發(fā)展?？萍紕?chuàng)新類社團是一個具有綜合性，集成性和交叉性的良好的科技創(chuàng)新平臺［13］，但缺少獲取科研資源和信息渠道。而科研實驗室擁有著最前沿的科研知識內(nèi)容，并且蘊含多門不同類型的學(xué)科知識，基于此，社團可以依托科研實驗室，與時俱進，獲取最前沿的科研信息，開設(shè)具有創(chuàng)新性的科技活動。

圖2是學(xué)生利用科研實驗室的原子力顯微鏡進行的多價離子對DNA凝聚的影響實驗結(jié)果圖。在此科研實驗中，學(xué)生必須學(xué)習(xí)物理化學(xué)及生物相關(guān)知識，了解儀器原理及DNA凝聚的相關(guān)素材。貼近前沿已經(jīng)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力研究的熱點［14］，而在科研實驗中，學(xué)生可以綜合多種學(xué)科前言知識，豐富自己的知識體系，增強動手操作能力，從而促進自我的全面發(fā)展。

圖2 用原子力顯微鏡觀察多價離子對DNA凝聚的影響

3.3 依托科研實驗室，積極開展科技創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)項目

（1）開辦科技創(chuàng)新活動，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。在學(xué)生接受專業(yè)輔導(dǎo)和培訓(xùn)后，已經(jīng)掌握了一些相應(yīng)的基礎(chǔ)知識和操作。社團就考慮以實驗室科研內(nèi)容為基礎(chǔ)，組織創(chuàng)新活動及科技競賽，增加社團的競爭力。例如，利用實驗室儀器制作航空模型、中小學(xué)STEM和項目化學(xué)習(xí)教具，組織科技知識競賽和創(chuàng)新科普實驗比賽等高質(zhì)量創(chuàng)新活動。另外，除了社團內(nèi)部進行活動競賽交流，也可以組織社員進行社團、實驗室與學(xué)校三方面的聯(lián)合，發(fā)揮自身優(yōu)勢，積極參加科研課題，積極開展科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。

（2）科研實驗室積極與企業(yè)合作，為社團成員提供就業(yè)機會。隨著我國社會的不斷發(fā)展，各用人單位及優(yōu)秀企業(yè)對大學(xué)生的綜合能力、素質(zhì)和整體要求愈來愈高，而傳統(tǒng)的培養(yǎng)教育模式又過于單一化，學(xué)生面臨著一定的就業(yè)壓力［15-16］。這時，就需要科研實驗室積極與企業(yè)聯(lián)系，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更好的條件，提供更多的就業(yè)方向和機會。學(xué)生可以將自己的科技創(chuàng)新成果作為創(chuàng)業(yè)就業(yè)基礎(chǔ)，提升創(chuàng)新能力，明確未來方向。綜上所述，“依托科研實驗室的科技創(chuàng)新社團”的新型培養(yǎng)模式及優(yōu)勢（見圖3）。

圖3 “依托科研實驗室的科技創(chuàng)新社團”的新型培養(yǎng)模式及優(yōu)勢

4 新型培養(yǎng)模式實施成效

結(jié)合科技創(chuàng)新類社團與科研實驗室實際情況，依托科研實驗室與科技創(chuàng)新社團結(jié)合的新型創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，學(xué)生的科研創(chuàng)新能力得到了較大的提高，并在科技類競賽、項目、論文上取得了較好的成績，科技社團與科研實驗室共享資源，實現(xiàn)了共贏。

（1）社團社員科研創(chuàng)新能力較快提高。通過新型培養(yǎng)模式，每年有40多位科技創(chuàng)新社團學(xué)生加入該實驗室科研團隊，團隊成員獲得浙江省第十六屆和第十七屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎與三等獎多項，還有社團成員參加校級課題與“新苗人才計劃”項目等，更深入地掌握科研技術(shù)與相關(guān)理論知識；每屆創(chuàng)新類社團學(xué)生均有科研教學(xué)教改論文在國家核心期刊上發(fā)表，而且有的社員結(jié)合科研實驗室的研究內(nèi)容制作科普教具獲得科創(chuàng)之星等稱號。

（2）進入中小學(xué)開展科普實踐活動。學(xué)?！拔锢韯?chuàng)新園”社團依托單分子檢測與操縱實驗室開展“科普知識進校園”活動，帶領(lǐng)中學(xué)生參觀科研實驗室，另一方面，社團成員攜帶實驗室小型儀器進入溫州市多所中小學(xué)普及前沿科技知識，展示社團依托實驗室制作的創(chuàng)新類教具，培養(yǎng)中學(xué)生對科學(xué)的熱愛與興趣，踐行實驗室的社會服務(wù)功能。

（3）提高科技類社團競爭力與活動質(zhì)量。社團自與科研實驗室結(jié)合，社員數(shù)量逐年增加，在老師的指導(dǎo)下現(xiàn)發(fā)展成員120人，社團中有40名社員參加實驗室項目；社團活動水平有很大提高，從簡單的科技知識理論學(xué)習(xí)到科技創(chuàng)新類實驗探究性活動、科普進校園以及各類科技教具的制作活動的開展，多元、趣味又具有科技性的活動吸引了許多學(xué)生加入科技創(chuàng)新類社團，社團的活動質(zhì)量與整體競爭力得到了很大提高。

（4）科研實驗室社團資源得到充分利用?？蒲袑嶒炇页浞掷靡延性O(shè)備、師資，將前沿的科技知識普及給更多學(xué)生，讓學(xué)生對科研有更深入了解，同時也吸引了更多科技社團學(xué)生加入科研實驗室，增強實驗室的人才建設(shè)；改變高?？蒲袑嶒炇覂H限于部分本科生實驗課程以及研究生、教師科研的功能的單一性，提高實驗室資源的有效利用，將實驗室資源利用最大化。

5 結(jié) 語

通過對科研實驗室和科技創(chuàng)新社團存在的主要問題進行詳細剖析，從社團及科研實驗室的管理模式入手，充分結(jié)合兩者資源優(yōu)勢，提出了對大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新模式——依托科研實驗室與科技創(chuàng)新社團培養(yǎng)模式，并探討實施舉措，建立實驗室的開放模式，建立信息共享機制，積極與多方合作培養(yǎng)模式。這一培養(yǎng)模式對充分利用實驗室資源，全面提升社團科技水平，培養(yǎng)學(xué)生的科技文化素養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)造能力都有一定的幫助，合理有限開發(fā)利用現(xiàn)有資源，滿足學(xué)生需求，是符合高校大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)新模式。