构建开放性实验平台培养学生创意能力的实践研究——以绥化学院为例

张腾霄，王 斌，赵东江，关海宁，周凤超，黄守磊

(绥化学院 a.食品与制药工程学院;b.教务处，黑龙江 绥化 152061)

构建开放性实验平台培养学生创意能力的实践研究
——以绥化学院为例

张腾霄a，王 斌a，赵东江a，关海宁a，周凤超a，黄守磊b

(绥化学院 a.食品与制药工程学院;b.教务处，黑龙江 绥化 152061)

为满足地方企业及经济发展对技术人才的需求，绥化学院以实验教学为先导，重点实施了独具特色的开放性实验教学管理模式。经过一线教师的开创性尝试和实践，结合我校本科生的特点，提出通过开放性实验首先要培养学生的创意能力，在此基础上才能实现课题建立和科研创新的教学理念，指导教师通过抛砖引玉法、与企事业单位产学联合引导、参与教师的科研项目、多专业资源共享学科交叉等途径激发学生产生创意性实验灵感，引导学生及时高效地将之付诸开放性实验，从而提升就业竞争力和服务社会的实践能力。

开放性实验;实验室;创意;应用型人才

绥化学院地处黑龙江中南部的绥化市，是典型的地方高校。该学院位于肥沃的寒地黑土腹地，是全国最大的粮仓，农副产品种类多、产量大，近年来有大批食品企业和制药企业在此落户，地方企事业逐渐成为学院毕业生就业的主体。企业对人才的迫切需求体现为“期望高校毕业生进入企业能立即适应岗位需要，而不是要经过漫长的入职教育和培训”。而以往高校采取的“关起门来办学”的方式，使人才培养与社会需求脱节。许多大学生也在抱怨“课程太多，什么都学，结果什么也没学好，特别是社会急需的实践技能基本没有多少机会锻炼”。

学生既然都先觉到了社会的实际需求及实践技能的重要性，高校就更需要在实践课程上作出调整以满足该方面的需要。绥化学院在实践教学环节做了很多的工作，进行了改革尝试，把制药工程、食品科学与工程、生物工程等专业作为第一批试点专业，目标是培养应用型人才。教学改革的重点是实验教学，明确提出实验室全面开放、增加实验课程的比例、给学生更多的外出实习的机会。实验室管理人员和一线教师在该方面进行了一些改革实践，本文就该问题做一些经验总结和工作规划。

一、抛砖引玉法，激发学生产生有创意的开放性题目

这里所说的开放性实验是指教学计划之外及常规实验课之外的学生自主确立的实验，作为常规实验教学的有益补充。我们发现，让学生直接进入实验室，完全由学生拟定实验题目，其结果是90%以上的学生无法确定自己的开放性题目，久而久之就放弃了开放性实验的机会，甚至产生心理抵触，认为老师强迫他们制造创意性实验。实践证明，这种完全放任型的做法，难以让学生融入到实验中去。为此，我们改革了以上粗放型的管理，充分发挥教师的“灵感激发者”的作用，以一个启发性实验题目为引子，让学生在自主实验中发现更多的问题，以这些问题形成新的实验题目，并设计实验方案自主解决问题，概括起来就是“抛砖引玉法，老师的题目引出学生的创意性研究题目”。

创新对实验经历和经验不足的大学生来讲是比较困难的，所以本文在这里不刻意强调创新，而强调创意，将实验的创意作为实验创新的必要准备，即教师的引导和点拨让学生先有创意，然后把“创意的苗头和火花”用正确的、系统的、合理的、逻辑的、规范的方法或设计转化为“创新的过程和结果”，而实验室提供的“开放式”实验平台正是他们将创意通过自己的努力和探索逐渐走向创新的最佳场所。

“开放式”实验教学的核心是强调学生对问题的探究性思维［1］。由于“开放式”实验教学是通过教师的研究性教学的引导，激励学生运用探索的方法，对问题进行研究，最终获得知识成果，因此这一教学过程中，必须是以学生为主体，也就是对问题的研究以及寻找问题的最终答案或成果，赋予学生决策权，使学生真正成为问题的设计者、探索者和发现者，真正成为研究课题的主人，真正凸显学生学习的独立自主地位。

但对不同年级的学时的指导有所不同。大二的学生能够提出创意性的问题，但是缺乏科学系统的研究方法，指导老师可多予以方法的指导和示范。大三的学生由于专业知识的学习和锻炼，思想上和方法上逐渐成熟，因此在“开放式”实验的学习过程中，给予他们高度独立和自主性权力，让他们在实验中发现问题并对问题产生兴趣，形成巨大的探索问题的动力和自主性。

二、利用与周边企事业单位的合作，引导学生开展服务地方的实验研究

我校提出“办应用型大学，为地方经济服务”的发展理念。作为专业课教师，笔者认为教师除了搞好科研为地方服务外，还要培养一批能为地方经济发展做出贡献的毕业生，理工科的学生要真正为地方服务必须具备地方需要的知识和技术，而实用性的知识和技术的获得必须通过实验实践的锻炼和积累，那么可以充分利用高校这个先进的实验室平台，以解决地方工业、农业发展急需的技术为目的，开展开放性实验研究。在研究中探索问题、学习技术、积累经验，毕业后就能快速适应岗位需求，把为地方经济发展服务落到实处，而不再是一个口号。

产学结合培养大学生的创新实践能力是已被实践检验的成功经验［2］。为了及时掌握企业对知识和技术的需求，我校每学期都要组织相关院系的管理者和专业课教师到周边县市企业考察，详细了解企业提供的就业岗位及对工人的技术要求，并让他们参与到我校相关专业的教学大纲、培养方案的修改中，努力使培养的方向和内容与社会需求统一起来。考察的结果为学生实验的设置和开放性实验的开展提供了重要的指引和参考。例如:制药领域，福和华星制药基团股份有限公司在片剂系列生产环节上的成功的关键操作在于湿法制粒，乳癖舒片、红草止鼾胶囊、苦丹丸等中药品种需要中药材原料的鉴定与成分分析;黑龙江迪龙制药有限公司生产鹿瓜多肽、胸腺肽、脑蛋白、凝血酶及尿激酶等生化药品;黑龙江省百洲生物工程有限公司正在研制禽流感灭活疫苗、猪基因工程干扰素、禽基因工程干扰素等新生物制品。在食品领域，双汇北大荒食品有限公司的生产加工项目有生猪屠宰、猪分割肉、猪骨类加工产品，猪副产品加工;黑龙江金龙油脂有限公司在研究开展大豆分离蛋白、脱脂大豆粉、功能性大豆蛋白、低温豆粕、大豆油、大豆原粮及大豆膳食纤维等产品的研发;黑龙江昊天玉米开发有限公司正在研发和生产玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、各种变性淀粉、麦芽糖浆、麦芽糊精、玉米油等产品。

2011年12月，绥化学院与绥化市食品药品监督管理局合作建设“食品药品检验检测中心”，为我校制药和食品专业的学生提供了一条新的开放性实验的道路，为我校教学科研工作提供了优良资源和平台，促进了我校应用型人才的培养。

因此，学生可以充分利用到企业、工厂、科研机构见习、实习的机会积累实践知识，发现企业需求的技术问题，以此为基础产生更多的开放性实验。改变过去学生外出实习目的不明确，走马观花式走过场，写一篇参观报告就了事的做法，新的改革措施是:去前做好培训，给学生印制学习记录的内容提纲，明确学习的内容和目的，并要求学生在实习和参观中多向企业技术人员询问技术问题，从而形成开放性实验课题，回来做分享和讨论。

三、让学生参与到教师的科研项目中，锻炼实验技能并产生创意灵感

教师的科研实验项目、课题的产生本身就是创意和创新的实际例子，往往是在查阅大量文献的基础上并结合自己的实践经验建立的实验研究体系，具有很强的应用价值或学术价值。课题主持教师吸纳一定数量的学生参与到课题的研究和实践中，是一件互利互惠的事情，也是值得提倡的事情。但是，以往教师往往将课题机械地分成几个板块分别交给几个学生去做，而没有把课题产生的灵感和整个研究体系介绍给学生，导致学生在研究思路不清、目标不明确的前提下机械操作，而丧失了创意启发的教育功能。

教师将科研项目交给学生去做后，还要引导学生通过做社会调查，到大自然中观察，或通过查阅书籍、观看各种音像资料，通过网络期刊电子数据库和老师同学之间的讨论等多种途径为自己的研究课题寻找研究方法。通过参与和实践，使学生亲身体验，提高他们对获取信息和处理信息的能力;通过参与和实践还可以使学生综合运用所学过的知识，进行跨学科、跨领域的学习。例如，我校食品与制药工程学院教师的国家星火计划项目“植物秸秆合成高吸水树脂对粮食增产的示范”，省级科技课题“明水县柴胡化学成分及质量评价研究”、“盐酸曲马多缓释片工艺改进研究”、“盐酸克林霉素阴道泡腾片生产工艺研究”、“珍稀食用菌的分离选育及母种培养基的改进研究”、“利用乳酸菌发酵风味酸菜的研究”等吸引了很多学生参与。在参与课题研究及实践的过程中，学生通过课题设计、查找资料、做社会调查、动手实验到形成新的结论或成果，其体会是最深刻的，当他们取得新的认知或成果的时候，会感受到研究的艰辛与快乐，从而会进一步激发起他们的学习兴趣，提高他们的思维能力和创造欲望。

四、各类实验室统一开放、资源共享，有利于交叉学科的实验创意的产生

高校不同专业都设置了各自独立的实验室，而学科交叉发展，专业间使用的仪器设备也大幅度交叉，如化学、化工、制药、生物、农学、食品、物理和材料等专业。如果各个专业的实验室建立资源共享机制，显然极有利于学生创新性实验的开展，有利于更好地培养大学生的实践能力、科研能力，使其素质得到全面发展。同时，资源共享带来的益处是多方面的，如提升教学科研仪器设备的利用率，降低投资成本，避免重复购置;有利于增强实验室的综合性实验功能，弥补因实验室功能单一而制约综合性实验的不足;有利于实验室仪器设备的科学化管理，更好地发挥教育投资效益。这样的改革要落到实处，需要高校高层领导人的决断，然而受高校管理体制的束缚和重建设、轻管理的传统态度的影响，这一优势目前没有被众多高校挖掘和利用。

目前，我校在改革中逐渐迈出了“资源共享，开放资源”的第一步，将基础实验中心、制药与化学系、生物与食品工程系三个单位合并，成立了新的单位—食品与制药工程学院，实验室资源得到整合和充分利用;同时，对校内食品检测中心、制药实训基地、药品检验检测中心实行统一管理，各个教学单位实验室均公布了开放公告，为实验室资源共享和开放创造条件。在以上改革的影响下，本学年第一学期创意性实验的数量实现了突破，仅食品与制药工程学院学生自主上报的开放性实验题目就已达200余项。

五、建立并完善保障措施，促使开放性实验的顺利开展

(一)建立和完善实验室管理制度

要真正实施实验室开放，需要强有力的保障措施，制定一系列的规章制度，以及相关的配套政策，以确保实验室开放教学的顺利开展。为此，我校结合资源和学生的实际情况制定了一系列实验室开放的各项规章制度，如《关于实验室开放管理办法》、《实验室开放基金管理办法》、《实验室开放项目管理》、《实验室开放学生管理办法》、《实验室开放预约制度》、《实验室安全和卫生制度》、《教学实验技术成果奖励办法》等。

绥化学院实验室开放的具体管理办法如下:

1.实验室开放工作在主管校长的领导下，由教务处、资产管理处等有关部门协调管理，各院(系)负责组织安排，实验中心(室)主任负责具体实施。各院(系)要根据本实验室特点制定相应的实验室开放实施细则，并报教务处备案。

2.实验室开放项目的申报每学期进行一次，一般在每年5月底和11月底进行。每个开放实验室都应根据自身条件设计一定数量的、切实可行的、具有创新意义的命题实验，并填写《绥化学院开放实验项目申报表》，院(系)初审后，报教务处审核，而且每学期开学初各实验室应将本学期实验室开放的时间、内容、场所等向学生公布。

3.在实验开放过程中，实验室要安排指导教师或实验人员指导学生实验，原则上每10名学生可安排1名指导教师，对一些科技活动实验以及专业性较强的实验，5名以上学生可安排1名指导教师，负责解答学生在实验过程中出现的各种问题，负责实验仪器设备的使用和维护。

4.实验室开放时间可根据实际情况，采取从早8点到晚9点或阶段性(周六、周日、假期)的开放模式。对承担开放实验室管理任务的人员可试行弹性工作时间制。

5.实验室开放要有明确的记录，将实验室开放项目申请、学生开放实验申请、实验开出记录、开放登记本、实验报告、结题报告、成果鉴定、奖励等原始材料收集和归档。学期结束后，应及时将开放情况纪录统计汇总报教务处，作为核定实验室相关实验费用和指导教师教学工作量的依据。

6.学校将对各实验室的开放情况进行年度考核和总结，依据开放记录等材料，经审核、认定，对在实验室开放工作中取得突出成绩的实验室及教师、教学和科研辅助人员予以表彰和奖励。

7.为鼓励教师积极参与实验室开放工作，对参加实验室开放工作的指导教师给予相应的课时工作量补贴。由院(系)参照实验教学工作量的计算方法进行计算、审核，并报教务处核准发放。

(二)建立实验室开放基金

改传统的实验教学经费划拨为基金统一支付。基金支付由校实验教学管理部门根据承担开放实验项目、学时数、人时数等实验教学任务完成情况统筹协调、统一支付，利于规范对实验项目开放的量化管理。

(三)加强实验教学队伍建设

一支结构合理、素质优良的实验队伍，是实验室资源共享、可持续发展的重要因素。所以，实验指导教师、实验技术人员应具有良好的敬业精神，扎实的理论功底，丰富的实践经验和相应的专业资质。为了保证实验室开放的效果和质量，各实验室需选拔出责任心强、知识面宽、实验技能水平高的教师和实验技术人员参加实验室开放工作。

开放实验室对指导教师提出了更高的要求，不仅要求他们有扎实的理论功底，更要求他们有丰富的动手能力和实践经验，只有为实验指导教师提供进修和培训的机会，才能提高他们的业务能力和综合素质，才能保证实验室开放正常、顺利地进行，进而为学生能力的培养创造更好的条件。

六、结语

当今“通过实验和研究推动科学发展”的观念对实验教学的改革具有重要的借鉴意义，对于与社会紧密联系的应用型学科，应充分认识实验的重要地位，在教学活动中，实验教学不应只是验证理论，更重要的是探究问题，用课余的开放性实验来弥补正常实验教学的不足，所以应重视并加以应用。对于高校最好的应用就是以实验室为平台，更多更高效地开展“开放性实验”，革新以往死板的实验室管理方法，优化配置好实验室的资源，通过各种灵活性的服务去激发教师和学生探索、研究的灵感，并将科研的灵感及时付诸于实验。因此，笔者在这里提出的“以培养创意能力为主的开放式”的实验教学新模式，正是基于“认识从实践始源”这样一种科学观念，以期使实验教学在本科人才的培养中发挥应有的作用。

［1］王金发，何炎明，戚康标，等.“开放式、研究性”实验教学模式的创立与实践［J］.高等理科教育，2007，76(6):97－100.

［2］张林.实验室开放问题探析及应对策略［J］.实验室研究与探索，2006，(10):1289 －1292.

G642

A

1001－7836(2012)10－0014－03

10.3969/j.issn.1001 －7836.2012.10.007

2012－04－18

绥化学院2011年新世纪教育教学改革资助项目(No.JS201125);黑龙江省高等教育学会高等教育科学研究“十二五”规划课题(No.HGJXHC110251)

张腾霄(1982－)，男，山东兖州人，实验室主任，讲师，硕士，从事制药工程、微生物及食药用菌领域的教学研究。