农林院校理科大学生实践创新能力培养的探索与实践

李海+刘岩+邓海东

摘要：在国家大力发展大学生实验、实践教学，培养学生实践创新能力的号召下，针对目前国内一些高校的现状，从“加强平台建设、优化实践教学、重视科技创新、突出应用特色”等方面对理科实践创新人才的培养进行了探索与实践。

关键词：农林院校；理科教育；实践创新能力；培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）51-0003-03

《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中明确指出“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神”，“以培养学生的创新精神和实践能力为重点”，“培养学生的科学精神和创新思维”。发展实验、实践教学，培养学生创新思想、能力是高等院校发展的重点。目前，农林院校，尤其是重点农林院校，已经发展成为以农学、林学、生命科学、资源与环境科学等为优势和特色的涵盖农、林、工、理、文、经、管、法等学科的多科性大学，非农学科和专业的比重已达到70%左右。近年来随着社会对于理科人才需求的日益扩大，加强理科建设也被各个农林院校列为发展目标之一。目前，农林院校中的理科一般涵盖数、理、化三个学科，这三个传统学科在几乎所有高等教育中均占有一席之地，但其表现形式与所扮演的角色各不相同。尤其在近年来大力提倡应用型学科的号召下，传统的数理化专业也在寻找着各自的转型之路。各校理科除继续面向全校各专业开设公共基础课外，先后开办了一批以应用性为特色的本科专业，如数学与应用数学、光信息科学与技术、电子信息科学与技术、应用化学、材料化学、材料科学与工程等。在此大背景下，如何在保持原有的、其他学科不具备的基础性、严密性、逻辑性等培养本色的基础上，加入新生的、被社会所需求的创新能力和实践能力的培养，尤其加入农、林、生物等特色培养，是每个农林院校都值得认真思考和探索的。

由于农林院校理学院一般成立较晚，数理化学科建设起步晚，在大力发展实验实践教学，提高学生实践和创新能力方面还处于探索阶段，本文首先给出目前各农林院校在这些方面的现状，进而给出我们在“明确教学目标、加强平台建设、优化实践教学、重视科技创新、突出应用特色”方面的探索与实践。

一、现状分析[1]

1.目前国内一些高校为促进学生创新能力培养，在实验实践教学环节中纷纷增加了大量设计性、综合性、创新性实验，各种开放实验室也相应建立，这在培养创新性人才方面确实起到了积极的作用。然而，仅靠单纯增加实验项目数量、扩展实验内容，没有建立一个相对稳定、系统的实验实践教学平台，无法做到人才培养的系统性和充分性。

2.虽然很多高校、专业在培养方案中都包括了专业基础实验、综合性实验、课程设计、毕业论文等实验实践环节，但各个环节独立开展，各自为政，互不关联，学生只为上课而上课，无法体现培养方案设置的良好初衷，达不到最终的培养目标。

3.虽然高等教育已经进入大众化阶段，而且正在向普及化阶段发展，但是在大众化的入学率下，精英教育仍然是不可或缺的。目前很多高校教育一般是一碗水端平，优秀学生的优秀一般来自于自身的勤奋和进取，在这中间，教师尤其是骨干青年教师的积极能动性没有得到充分发挥。

4.所谓创新思维，最大的特点应该是与众不同或非常突出。目前相同的专业在国内很多高校都有开设，若不能发展自身专业特色，建设好具有自身特色的实验实践教学平台，那么由此所培养的学生创新思维也不会有太大差异，也就无所谓创新性培养了。

二、理科实践创新人才培养的探索与实践

近年来，农林院校都在大力发展实践教学，以我校为例，从2011年的“教育教学思想大讨论”，到2012年的“实践教学质量年”，到2013年的“课程质量年”，再到今年的“专业建设年”，无不体现了学校“以创新实践育人方法途径为基础、以加强实践育人基地建设为依托、以加大实践育人经费投入为保障”的指导方针，极大地鼓舞和引领了各学科，包括理科各专业对于实践创新人才培养的思考与探索。华南农业大学理学院，在“明确教学目标，加强平台建设、优化实践教学、重视科技创新、突出应用特色”方面进行了探索与实践。

1.明确培养目标——制定了切实贴近市场需求的专业培养重点。近年来，在学校“大类培养、加强实践、因材施教、发展个性”的人才培养思路下，培养适应社会发展需要的具有创新精神和综合能力的应用型和学术型人才是我们一直以来的最高培养目标。以理学院应用物理系为例，目前该系共有2个专业，光信息科学与技术与电子信息科学与技术，在本次2012年本科人才培养方案的修订中，分别为两个专业各确定了与市场需求紧密相关的5个培养重点，我们所有的专业课程，包括理论课程、实验和实践课程都是围绕着这些培养重点设置的，学生通过学习，既可以对光、电信息领域广泛的知识进行全面的掌握和了解，又可以从中找到自己有兴趣的培养点，进行有目的的深入研究和探索，并最终在毕业后进入自己的兴趣和优势行业。

2.加强平台建设——系统构建了以理学实验教学示范中心、科技创新中心、教学实习基地为主体的实验实践教学平台。充分利用实验教学示范中心的实验教学示范作用，在保证日常实验教学的基础上，通过设立设计性实验、创新性实验，以及设立开放实验室等鼓励学生开展包括挑战杯在内的各级各类科技创新活动和竞赛；在这些活动中，努力将科技创新中心的职能贯穿始终，使其负责科技创新活动和竞赛的宣传、组织、实验室管理等工作，尤其在宣传以及竞赛期间协助管理实验室，真正做到学生管理，充分调动了学生的自觉性和积极性；教学和实操的蓬勃发展就像滚滚长江水，其归属就是“就业”这一入海口，积极努力地建设教学实习基地，一方面使学生接受生产实践的锻炼，另一方面实习单位的市场需求如同专业建设的晴雨表，将其适时地反馈到教学培养计划的修订中，进而可在教学、实操和就业等方面起到积极的作用。

具体的平台建设如下：

理学实验教学示范中心，是省级实验教学示范中心，主要承担全校公共基础理科（数学、物理、化学）课程实验以及理学院七个专业四个年级所开出的专业实验课程、综合实验课程、课程设计、开放性实验以及毕业设计等实验、实践教学。在完成日常实验教学的基础上，通过设立设计性实验、开放性实验等形式鼓励学生利用实验室的仪器设备开展创新性的研究。另外为了突出理论课程与实验教学的紧密结合，每个实验室配备投影设备，鼓励老师将与实验结合紧密的理论课搬到实验室来上，可以很大地提高学生的学习积极性和学习效果。

科技创新中心，隶属学院，由学院领导出任顾问，理科学生为主要成员。借助于科技创新中心的职能，制定相关的竞赛宣传方案、实验室管理条例、开放实验室预约系统等，使科技创新中心在各级各类科技创新活动和竞赛中负责宣传、组织等工作，尤其在宣传以及竞赛期间协助管理实验室，真正做到学生管理，充分调动了学生的自觉性和积极性[2]。

教学实习基地，实习基地的性质包括国营、民营、外商企业，与学生所学专业对口。需要转变思想的是，实习基地不仅仅是学生接受生产实践锻炼的场所，更重要的，通过加强与实习单位交流合作，得到关于专业建设的可行性建议，并进而反映在教学培养计划的修订中，体现并贯彻专业课程设置的适用性与前瞻性。

3.优化实践教学——衔接实验实践环节，梳理规范出学生创新能力一条龙的培养模式。在学校大力发展实验实践教学的指导思想下，围绕专业培养重点设置出各种实验实践环节，并且将这些环节梳理规范，使其相互衔接，形成从专业实验—综合性实验—课程设计—开放创新实验—科技竞赛—毕业论文/设计一条龙的教学模式，并且将专业实验、课程设计或毕业设计中的优秀作品推荐参加院级、校级、省级、国家级科技创新活动，使学生通过这一连贯的过程，能够把理论课所学转化为实操，并有效产生出创新思维以及成果，更进一步的是，通过学生创新活动，总结出课堂所学的不足并及时补充，从而形成一个好的以创新素质培养为目的的教与学的结合[3]。

具体的创新能力一条龙的培养模式构建如下：

专业实验：专业实验是学生接触实验实践环节的第一步。通过设置与理论课程相连接的专业实验课，使学生掌握专业知识在实验实践中的应用过程，培养学生应用理论知识解决实际问题的能力，启发学生创新思维。

综合性实验：综合性实验是整合专业实验的产物。学生通过完成综合性实验，学会找到不同课程、不同知识点间的关联，培养学生综合应用知识的能力，使学生的创新思维和创新能力得到初步的发展[4]。

课程设计：在综合设计性实验之后，课程设计是培养学生创新思想和能力的关键一步。首先老师给出具有综合性、设计性、创新性的课题，学生自行组队，并根据兴趣选择合适课题，然后围绕这一课题进行调研、开题、设计、结题，逐渐熟悉制作一个科技作品的流程，并从中积累独立实验实践能能力，开拓创新意识，培养团队合作精神。

开放创新性实验：开放创新性实验是学生参加科技竞赛的前站。针对实验室所提供的仪器设备，结合自己兴趣自行设计课题，自行组队，独立地完成课题，通过自己查阅文献、与同学老师做研讨、将课题完整做出，在很大程度上提高了学生的主动性和创新性。

科技竞赛：科技竞赛就是学生创新能力充分展现的环节。一个科技竞赛的成功举行，离不开领导的支撑和师生的合作。对于科技竞赛活动，学院做了以下工作：从学校、学院的科技创新政策出发，在实验室和经费投入方面尽其所能，并选派专人负责竞赛，充分体现了学校和学院对于科技创新活动的大力支持；同时，师生共同努力，大力营造宣传氛围、构建创新平台，指导教师悉心指导、赛前培训，并适当实施参赛师生激励制度，体现了师生的无间合作。通过这样一个过程，学生可以比较完整地了解一个科技活动的流程，科技创新能力得到有效的体现，同时在语言表达能力、逻辑思维能力、临场反应能力以及沟通能力等方面都能够得到培养和锻炼，创新思维和能力得到进一步的提高。

毕业论文/设计：“毕业设计是最好的科技竞赛和毕业实习”，这是已毕业学生反馈给我们的一句话。首先指导老师在毕业论文选题性质上，增强应用性、创新性，以达到综合训练和人才培养目标的要求；在选题来源上，切实做到选题与科学研究、生产实践、技术开发相结合，力求与教师的科研工作密切结合；在制度建设上，进一步完善相关论文写作制度和管理制度建设，加强毕业论文/设计过程管理与监控。通过完成毕业论文/设计，全面检验了学生四年所学的知识、综合素质、创新能力以及实践能力，也为学生今后进入社会进行具体的生产实践进行了一次预演。

4.重视科技创新——培养师生的团队精神以及教师对育人的责任。鼓励骨干教师从低年级的学生中选拔优秀，建立研究型创新学生培养，在课内学业、科技创新、科研活动等方面给予定向指导；同时也鼓励学生积极参与教师教研工作，争取早进课题，早进实验室，早进团队，着力培养大学生科技创新能力和团队合作意识。

学院对于学生科技创新能力培养的重视逐年上升，在硬件以及软件方面都进行了相应的配套建设，极大地提高了学生的学习积极性，优秀的学生日益涌现；与此同时，学院也注意骨干教师，尤其是年轻骨干教师的培养。在一些敬业精神强、教学经验丰富、科研水平高的优秀老教师的带领下，青年教师的科教学水平也在稳定提高。在此背景下，鼓励骨干教师和优秀学生双向选择建立研究型创新学生培养：一般情况下，自学生二年级开始，即鼓励学生了解教师的科研方向，寻找自己兴趣，在与教师形成共识后即开展定向指导，从课内学习指导，到科技创新活动指导，到科研课题指导，再到最后的毕业论文指导，充分挖掘出学生潜力，给予学生较完整的能力培养，同时也鼓励学生积极参与教师教研工作，争取早进课题，早进实验室，早进团队，让学生在浓厚的学术氛围中，逐步掌握科学的学习、思维和研究方法，进而培养学生的科研能力、科技创新能力和团队合作意识。

5.突出应用特色——注重专业特色建设，开展与农科以及生物类科学的紧密结合、相互交叉。理学院现有本科专业皆为应用型专业，原有的应用性特色下，结合农业院校农科以及生物类科学的优势，在专业课程设置中加入农学以及生物学的内容，尤其在实验、实践环节，加入了生物探测、光学传感探测等与农及生物相关的项目，充分突出农科物理实验、实践教学平台建设的特色，并通过此特色专业平台的建设，进一步地增强了专业的教学、科研实力，继而拓展了学生科技创新的空间，拓宽了学生择业就业的口径。

三、总结

经过几年的改革与建设，在校、院领导的支持和鼓励下，通过构建以实验教学示范中心、科技创新中心、教学实习基地为主体的实验实践教学平台，为学生提供一个教学、实操、就业一体化的大环境；在此大环境下，通过衔接实验实践环节和构建创新能力一条龙的培养模式，形成有序、合理的学生实验实践能力培养模式，使学生创新素质的培养更有连续性，同时增强学生的主动性和创造性，有效地提高创新成果的产生；与此同时，充分发挥教师在这一培养过程中的引导作用和育人责任心，建立研究型创新学生培养，即与优秀学生之间形成课内学业—科技创新—科研活动一条龙的定向培养，让学生在浓厚的学术氛围中，逐步掌握科学的学习、思维和研究方法，进而培养学生的科研能力、科技创新能力和团队合作意识。最后，通过加强专业特色建设，在实验实践环节中加入农学以及生物学的内容，充分突出农科理学实验、实践教学平台建设的特色，从而进一步地增强专业的教学、科研实力，拓展学生创新思维和科技创新的空间，以及拓宽学生择业就业的路径。

参考文献：

[1]张增明，孙腊珍，霍剑青，等.创新研究型物理实验教学平台的建设与实践[J].物理实验，2009，29（7）：14-17.

[2]肖利，刘惠莲，张勇.加强实验教学中心建设，构建创新教育体系[J].实验室研究与探索，2009，28（1）：26-28.

[3]乔海晔，邓超.大学生创新思维及创新能力培养链教学模式研究[J].中国成人教育，2011，（14）：103-104.

[4]张小林，周美华，李茂康.综合性、设计性实验教学改革探索与实践[J].实验技术与管理，2007，24（7）：94-96.

[5]黄柳宾，王殿生，刘彦民.物理实验开放式教学改革及实验室建设[J].实验技术与管理，2003，（4）：98-100.