高校科研型实验室与大学生创新能力培养

◆谷明霞 于岩 王淑峰 郝妮妮

1 引言

创新能力是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。如何培养实践和创新能力强的学生是高校教育工作者一直研究的问题。目前各高校虽然采取了一些措施，如建立创新实验室，进行教学模式改革等，但结果却不尽如人意。

众所周知，实验室在培养学生科学素养和创新能力方面具有明显优势。一般而言，实验室可分为教学型实验室和科研型实验室。教学型实验室主要为教学服务，开设的实验大多是教材上规定的验证性实验。科研型实验室没有实验教学任务，其中心工作是围绕科研项目开展研究实验活动，是进行科学研究、开发新技术产品或发明创造进而为社会提供设备及技术服务的重要基地[1]。

很多高校在加强学生创新能力培养时，大都把重点放在教学型实验室建设上，而忽略了科研型实验室的优秀资源和条件。笔者认为科研型实验室对于高等学校培养本科生的创新能力而言，与教学型实验室相比，可以提供更为便利的条件和资源。本文旨在探讨科研型实验室对学生创新能力培养的重要作用。

2 科研型实验室促进本科生创新能力培养的主要优势

科研型实验室拥有高水平的科研人才和实验技术人才“通过教学与科研相结合，在学校里营造出浓厚的研究气氛，来促进学生的创新素质的成长[2]。”朱清时教授的这段话说明，优秀的教师队伍是大学生创新能力培养的关键因素。科研型实验室的科技人员一般都具有比较扎实的科研基础，接受过系统的科研培训，具有较强的科研能力，其创新能力都比较强。雄厚的科技人才队伍为培养大学生的创新能力提供了最宝贵的人力资源[3]。

高校科研实验室成员大多由知名教授、副教授、博士、高级工程师等组成，这些人员既有教学任务，又有科研课题，承载着教学与科研的双重角色，而教学与科研相结合是提高人才培养质量的关键。教师将科研成果及时融入教学中，实施以科研反哺教学，丰富教学内容，学生能够理论联系实际，提高学习兴趣。反之，学生产生的新想法也会给教师的研究以启迪和帮助，教学相长，形成教学促进科研、科研反哺教学的良性互动。

再者，科研实验室中具备较强科研能力的教师能够把学科的前沿知识和问题带给学生，能够把当前的新的科学技术、学科研究的最新动态引入教学和实验中，从而拓宽学生的知识面，“润物细无声”，潜移默化地感染学生，促进学生创造能力的形成和发展。

第三，科研型实验室能够挑选一批科研能力和创新意识较强的教师作为大学生科技活动的指导教师，保证学生科技创新活动的长期有效展开。在2013年山东省举办的第十届机电产品设计大赛中，笔者指导的“有偿式手机电池回收系统”课题获得大赛二等奖。产品整个的制作过程，包括课题的筛选、方案的制定、材料的使用、控制芯片的选择、具体功能的实现方式及软件编程，都是学生自己完成的。这种教师引导，学生参与制作的过程，既巩固了课堂知识，又培养了学生的实践和创新能力。这是单纯的课堂教学所不能给予的。

科研型实验室仪器齐全、设备先进 由于高校年年扩招，本科生的人数大量增加，使得教学型实验室的实验仪器相当紧张。学生人数多而分组少，以至于每一个学生真正参与实践活动的机会较少，大多学生只是在旁边观看别人操作。甚至某些实验只能进行演示而不能让学生进行实践操作。这不利于培养学生的动手能力和创新能力。

与教学型实验室相比，大多数科研型实验室建设力度大，其实验装置、仪器设备大都是国内外科学领域的最先进的技术和产品。这为培养学生的实践能力和创新能力提供了物质基础。先进的设备有助于激发学生的好奇心、探究兴趣和求知欲，而正是这种好奇心才会促进深一步的科学研究，才会产生创新的火花[2]。

实践是创新的源泉。学生必须亲自做实验，通过操作设备，在实践的过程中发现问题，进而分析问题、解决问题。科研型实验室大多有一些被淘汰的设备，教师可以指导学生把这些设备或装置进行改造，制成教学实验平台。学生在这种亲自动手的实践过程中也有益于自身实践能力和科学素养的培养[4]。

科研实验室科研能力强，科研项目多 大多科研实验室不仅承担一些重大纵向科研项目，而且积极与地方和国外进行横向合作。这些科研项目为学生参加科研实践提供了平台。学生可以在校期间就参与工业现场的实际项目实践，把所学理论应用于实际，看到自己运用学到的知识为社会做出贡献，更加激发起成就感和创造欲望，形成创新过程的良性循环。

1）了解科学研究的过程，塑造创新性格。通过参与科研实践活动，就是要让学生尽早接触科研，消除科研的神秘感，了解参与科研的方法与程序，帮助大学生提高广泛的创新兴趣，使大学生形成健全的创新性格。

2）完善知识结构，奠定创新基础。通过参与科研实践活动，可以让学生了解科技发展的最前沿，接触本领域的新知识、新技术与新方法，形成比较完善合理的知识结构，为今后的创新活动奠定扎实的基础，有利于学生理论知识与实践技能的有机结合。

3）激发创新意识，培养创新素养。通过参与科研实践活动，学生从课堂被动地接受知识到以探索、发现为基础的主动学习，与专业基础理论知识融会贯通，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力，学会独立思考问题，不断提高创新能力。如华中科技大学刘玉教授创建的团队，以真实项目为引导，让学生亲自参与教师的科研活动，提倡“干中学”和“主动实践”，从本科低年级开始，进行团队式创新人才培养，使学生在研究性学习中培养独立思考能力、自学能力和团结协作能力，激发学生的创造力，培养出一批又一批的特色人才。

科研实验室经费相对充足 科研型实验室通常是建设力度比较大，可以多方面争取经费。经费的来源主要有三个方面。一是积极争取纵向科研项目。科研型实验室凭借学科优势，能争取到国家、省、地方的重大科研项目，通过项目的科研经费建设实验室。二是通过与企业合作一些横向课题，自筹实验室经费。三是政府的支持，尤其是一些国家实验室、省重点实验室，政府每年要划拨一些经费来支持实验室的科研活动。

在参与科学研究的过程中，有些学生可能会自己提出项目方案，包括研究性项目、创造性设计实验等。对于这些有价值的思想，科研型实验室有能力给予资金支持，以帮助他们完成后续阶段的研究，从而锻炼学生的科研能力，提高学生参与科研的兴趣和积极性，有利于学生创新能力的培养。

3 科研型实验室培养学生科研实践能力的措施

科研型实验室为培养学生的创新能力和实践能力，可采取以下措施。

1）学生参与以教师为主的研究小组，担任研究助理。教师可根据需要，要求本科生加入到他们的科学研究队伍中，在团队各指导教师的指导下，参与教师课题的部分研究，协助教师或科研人员做好科研工作，当好科研助理，为今后独立进行创新活动做准备。

2）教师可将自己的课题分解出一些子课题作为实验室开放内容，定期向学生发布。学生可根据这些子课题进行选题，和相应的实验室老师开展实验活动。这种做法已经获得成功。国外比较有名的有美国麻省理工实行的 UROP（Undergraduate Research Opportunities Program）计划，该校已经有70%的本科生在大学四年期间参加过这个活动。国内则有清华大学实施的SRT（Students Research Training）计划，该计划是针对在校本科生开展的科学研究训练项目，目前在清华大学的本科生中已经有30%左右的学生参加该项目。

3）引导高年级优秀学生进行课题研究，尤其是应用性较强的横向项目。学生可以进行项目初期的提取或收集生产实际数据，也可进行程序设计、图纸设计等工作；学生还可以进行设备调试、报告编制、人员培训等工作[5]，这些工作能大幅度提高本科生的动手能力和知识应用水平，有利于学生创新能力的培养。

4 结语

科研型实验室是对学生进行创新能力和实践能力培养的重要课堂，其具有高水平的科研团队、先进的仪器设备、较强的科研实力和相对充足的科研经费等有利条件，通过采取多种措施让学生参与真实的科研项目，在实践过程中培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，从而促进学生实践能力和创新能力的培养。因此，要充分利用科研型实验室这一有效资源，培养出更多具有创新能力和实践能力的优秀人才。

[1]王永超.科研型实验室可以兼顾本科生创新能力的培养[J].广东技术师范学院学报,2007(3):7-8.

[2]朱清时.如何培养年轻人的创新能力[J].安徽科技,2002(12):11-12.

[3]赵醒村.科研型重点实验室对推动产业技术升级的途径研究[J].改革与战略,2010(7):53-54.

[4]马勇,由世洲.浅议专业教学-科研型实验室建设[J].实验室研究与探索,2011(10):188-189.

[5]任成龙.论科研实践与大学生创新能力的提高[J].南京工程学院学报:社会科学版,2010(3):49-50.