大学生创新实验项目过程管理模式的探索与实践
2016-12-05侯懿烜李晓愚彭惠民郭利忠刘利舲柳满然
侯懿烜, 李晓愚, 李 革, 彭惠民, 郭利忠, 刘利舲, 汪 洋, 柳满然
(重庆医科大学 实验教学管理中心,重庆 400016)
大学生创新实验项目过程管理模式的探索与实践
侯懿烜, 李晓愚, 李 革, 彭惠民, 郭利忠, 刘利舲, 汪 洋, 柳满然
(重庆医科大学 实验教学管理中心,重庆 400016)
大学生创新研究项目的开展旨在探索并建立一种以问题和课题为核心的新的教学模式,以改变高等院校实践教学相对薄弱、学生动手能力较弱的现状,创造一种有利于大学生创新素质培养的环境,切实培养学生的创新能力,进一步推动高校的教育教学改革。论文结合重庆医科大学本科生科研创新实验项目六年来的实际运行情况,从平台建设、制度制定、团队组建、运行模式等诸方面,总结了建立大学生创新实验项目过程管理模式的经验,为继续探究创新实验长效机制提供了有价值的参照。
创新教育; 创新实验; 实验室管理; 教学模式与改革
0 引 言
国家大学生创新性实验计划是贯彻落实《教育部关于批准实施“十二五”期间“高等学校本科教学质量与教学改革工程”2012年建设项目的通知》(教高函〔2012〕2号)的重要内容。大学生创新性实验计划项目的实施,其实质是以大学生自主研究为核心的研究性学习和个性化培养的教学方式。大学生在参与创新教学活动的过程中,在导师引导下经自主学习和思考、提出创新观点、设计可行的实施方案;并经过不断的探索和努力完成实验,独立整理分析数据,撰写论文,以培养自己提出问题、分析问题、解决问题的兴趣和能力。
大学生创新能力培养途径的研究和探索是一个被国内外高等教学管理者和教师普遍关注的主题。麻省理工学院(MIT)专门设立UROP计划(Undergraduate Re-hash Opportunities Program)[1],学生可以向基金会申请研究经费、公开发表论文或申请专利。蜜歇根州立大学设置了“科研推广中心”,以引导学生参与科研活动,培养大学生的创新精神和科研兴趣[2-4]。
目前,大多数高校对于大学生创新实验项目采用目标管理模式,较关注学生在科技创新活动取得的成果,如获奖、论文、专利和实物等。这种管理模式对于教育管理者来说简单、易操作,成果容易量化[5],但忽视对大学生创新实验项目过程化管理和对大学生创新实验教学总结。基于重庆医科大学8年来本科生创新实验项目的开展,不断探索大学生创新能力培养模式和培养途径,完善大学生创新实验项目的管理机制,现已形成较为成熟的管理模式和运行机制。本文特从以下方面,总结我们这些年来从事大学生创新能力培养模式实践经验,以供相关兄弟院校交流、共勉。
1 科学研究与创新性实验项目过程化管理的实施
1.1 创建功能完备的大学生创新实验研究平台
2007年,重庆医科大学成立实验教学管理中心,作为学校二级教学单位,将过去教研室各自分担的实验内容、性质、方法、仪器设备相同或相近的一些课程和学科实验室进行调整、合并或重组,与相应院系一起对实验室进行规划、建设与管理。这为提高医学生创新能力培养提供了条件,也使得积极开展本科生创新性实验项目成为可能。
为推动大学生创新性实验与科研活动,实验教学管理中心于2008年规划建设了200 m2的创新实验室,并于2012年进一步扩建至300 m2。到目前为止,共建立了两个创新实验室、一个细胞培养室和一个动物房,面积共约400余m2。实验室新购置创新实验所需仪器设备80多件,包括原子吸收分光光度机、凝胶成像系统、多功能酶标仪、荧光定量PCR仪、荧光显微镜等仪器设备。学校安排专人负责实验室和实验仪器的管理工作,全天24 h开放,基本能满足我校本科学生开展创新性实验研究需求。此外,实验教学管理中心所管辖的各实验室在课余时间面向学生开放,学生可以根据实验项目的需要,在各实验室进行相关研究。学校每年划拨30万元经费资助约50项创新实验项目[6]。
1.2 完善大学生创新实验项目的制度管理
制度是管理工作规范化、科学化的基础[7],是对实验室实施统一管理的标准和依据[8],健全的制度是各项工作有效、有序运行的保证。
为了保障创新实验项目的有效管理,2012年,重庆医科大学成立大学生科学研究与创新性实验工作领导小组,由主管教学副校长、教务处、实验教学管理中心、设备处、科研处、学生处、团委、财务处等部门的负责人组成,负责项目开展的策划、协调及规章制度的审定等工作。制定了“重庆医科大学大学生科学研究与创新实验项目管理办法(试行)”(重医大教[2012]12号),对大学生科学研究与创新实验运行管理、经费、场地、激励机制等做出明确规定,使我校大学生科学研究与创新实验项目工作的运行步入规范化管理[9]。
1.3 创新实验室管理团队的建设
我校在实验教学管理中心设立大学生科学研究与创新实验管理办公室,现有工作人员5名,其中博士2名、硕士3名,全面负责本科生创新实验研究的技术指导、运行和管理。
日常管理采用专职教师主导和学生助理协助的管理模式。专职教师、项目指导教师重点引导学生的创新思维,学生助理、项目组长协同创新项目专职教师组织、商讨、落实创新实验遇到的具体问题。学生助理管理委员会下设联络部、经费预算部、实验技术部和仪器设备部,每个部门设助理1名,并赋予其明确的分工和任务。为了确保各项工作能够顺利进行,我们陆续建立、修订和完善了包括仪器设备使用维护和损坏仪器设备记录、实验室的安全卫生检查等数十个规章制度,以保证创新实验运行有章可循。
2 科学研究与创新性实验项目过程管理的运行
2.1 过程管理模式
良好的项目过程管理是有效实施科研创新的关键[10]。我校大学生创新实验项目分为院、校两个级别。各院系结合各自特色、科研平台设立院系级创新项目;校级项目从优秀的院系级项目中遴选产生,由学校给予资助。所有创新实验项目由学校创新实验管理办公室进行过程化管理,过程管理模式包括项目评审立项、项目运行、中期检查、项目结题验收等几个主要环节(见图1)。
创新项目主要采取学生自主选题方式,也可以由学生参与教师的科学研究。但无论哪种模式,我们强调学生的主体性与主动性。尤其是自主选题的项目(约占整个创新项目的85%~90%),充分发挥学生在选题、课题设计、课题落实等方面的自主性,并在全校教师中自主选择与创新项目相匹配的指导导师。学生根据自己的兴趣,兼顾专业和特长,组织创新实验研究小组(每组人数3~5人),带着问题调研、收集资料,然后在全校范围内寻找相关导师,经与导师讨论、评估,再进行更具体的资料收集、整理,设计课题并独立撰写项目申请书。项目落实更是要求创新实验项目小组成员独立组织、实施与完成各项预定计划,并进行数据与结果分析处理,撰写总结报告或论文等工作。指导导师根据已有的科研活动,也可指导学生从自己现有的科研课题中选题,独立开展某个方面的创新研究。在本科生的创新实验项目中,教师是整个项目的辅导者,如召集学生研讨、启发学生思维、指导学生采取恰当的技术、对获得的数据提供分析意见、对项目实施方案与可行性等提供综合咨询。
图1 过程管理主要环节
对于确定立项的创新实验项目,学校根据项目合同书经费预算,分期下达项目经费。创新实验项目管理办公室对项目进展进行跟踪管理,实施项目抽查制度,组织开展每学期一次的定期检查和若干次不定期抽查,检查学生的原始研究数据、研究报告和文献综述,核实实验材料,认真查阅创新项目落实的全程详细记录等。在中期检查时,项目组应向专家提供的原始实验记录、中期进展报告,并根据学生实际研究情况决定是否进一步给予资助。项目完成和课题验收时,由学校组织专家委员会审议项目总结报告,并进行结题答辩。总结报告包括研究论文、创新思维和创新实践方面的体验和收获。允许项目失败,对于失败的项目,研究报告中应就失败的原因进行深刻总结,需提出相应的建议或意见。
2.2 积极开展基本实验技能、仪器使用技术和实验设计思维培训
创新实验管理办公室定期召开基本实验技能(如动物饲养,细胞培养,仪器基本操作等)培训会,对创新实验成员集中培训。方法包括:观看仪器操作示范录像,由仪器厂家的技术员或操作熟练的人员进行授课、操作示范,要求创新实验成员能基本掌握仪器性能、正确规范地使用仪器及注意事项。目的是让学生比较全面的掌握相关实验技能,能独立操作仪器,避免了盲目操作。进行严格、规范、科学的管理,使学生从感知到认知,如细胞培养技术、质粒构建/病毒包装感染技术,含病原体的血液/体液的操作技术等。
另外,对选题思路,实验设计,标书撰写等,创新实验中心定期组织相应的专家通过讲座或座谈等方式给学生以指导,答疑解惑,增进交流,取得了极佳的效果。
2.3 重视做好安全知识培训
实验室的安全问题是管理工作中的重中之重。实验室安全知识及技能培训是实验室安全建设发展不可缺少的环节[11-12],必须坚持以预防为主、安全第一的原则[13-14]。树立学生安全意识、环境意识,使其自觉保护自身安全和环境安全;学生在实验过程中不可避免地会接触到生物危险因子,对学生进行实验室生物安全知识及技能培训,定期进行安全培训和考核,已成为保障实验室安全、无害运行的共识。为了完善安全管理,我们着力进行了如下工作:如规范实验技术流程,加强操作规程;严格相关记录,规范实验室的各种标识,加强实验室危险物品的集中保存与专人保管;强调个人物理防护,尽量避免实验室感染;严格遵循水、电、气的安全使用,着力落实实验室“三废”的标准化处理。
3 创新实验项目过程管理和建设中取得的成效
3.1 有利于建立科学的创新实验项目管理体系
应用过程管理模式,将创新实验项目目标进行分解,并分阶段管理。创新实验管理办公室通过定期检查和不定期抽查,掌控项目进行过程:①前期的调研、选题、立项;②项目计划申请、论证、答辩等过程,③可行性设计、进度计划、费用预算等;④项目结题、成果展示验收、上级创新实验项目申报等。这种管理使项目阶段性明显,目标明确,有利于分阶段完成项目任务,及时发现问题,保证经费得到科学、合理、高效的使用,保证现有资源的有效配置,提高科技成本效率。
始终坚持学生在创新实验项目实施过程中的主体地位。大学生创新项目计划的主要目的是培养学生的自主性、创新性。因此,注重学生在项目实施过程中的创新思维与创新能力培养是创新计划开展的主旨。过程管理符合这一要求,通过跟踪管理,全面了解学生在立项申报、实验计划制定与实施、经费使用和管理、项目进度与结题等各阶段的表现,以便给予及时指导和科学评价。
3.2 有利于大学生能力培养和综合素质的提升
“大学生创新性实验项目”为在校大学生提供了一个能够充分发挥自己特长、展示自己才华科研平台。大学生参与科技创新活动就是主动学习、自主创新的过程,得到远比书本知识更宽广的知识,比如思维模式、提出科学问题、设计项目方案、寻求研究方法、获取实验数据与验证。总之,在创新项目实施中,学生的自我能力与价值得到较全面的体现与认同。
创新和探索是“大学生创新性实验项目”的宗旨,允许学生在失败中锤炼自我。项目因客观原因无法继续进行时,学生可提前终止。创新实验小组成员通过与指导导师、创新项目管理团队专职教师共同对项目立题、研究目的、研究内容与方案、实施环节等具体分析,寻找项目达不到预期目标的原因等,提交详细的分析报告,总结失败原因和研究心得体会。研究虽然经历失败,但学生同样可以在挫折中提升自我、有所收获。
个人与团队能力的整体提升是创新实验项目参与者的共同收获。在参与创新性实验项目的全过程中,学生们自主管理,遇到问题自我思考、寻求解决办法,指导教师仅起引导作用。过程化管理也及时地对学生在整个过程中发挥了督促作用。创新实验项目的实施培养了大学生独立分析问题和解决问题的潜能。大多数参与创新实验项目的学生,收获的不仅仅是文献查阅、从资料中提炼课题、写作与表达能力的提升、实验技能的提高、科研思维能力的增强,更有团结协作精神、严谨的科学态度、尤其是创新意识、应对挫折等综合素质的提升。据初步的追踪调查,参与创新实验项目的大学生,求知欲望有极大提高,半数以上参与者、尤其是课题组长,进入了研究生阶段的学习深造。
3.3 促进实验课程质量工程的建设和教育教学改革
高等院校是培养创新人才的基地,肩负着培养和造就高层次创新人才的历史使命[15]。大学生创新实验项目鼓励本科生独立设计实验项目,在导师指导下自主完成实验,在潜移默化中培养学生的创新思维和实践能力[16]。营造理论与实践相结合、探索问题为核心的教学模式改革,在强化高等院校的创新人才培养的育人环境与教育氛围中,发挥了积极的作用。
4 结 语
重庆医科大学本科生科研创新实验室自2007年组建以来,按照项目化过程管理的模式,我校的大学生创新实验项目计划进展顺利,成果显著。
到目前为止,已完成创新实验项目126项,发表SCI文章2篇,中文核心期刊论文30余篇,教学论文2篇,申报专利2项。2008年获第六届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛重庆赛区银奖;2008年第十一届“挑战杯”全国大学课外科技作品竞赛重庆地区决赛优秀指导教师奖;2010年本科生创新实验的组织和管理教学成果二等奖;2010年在北京首届全国大学生基础医学创新论坛暨实验设计大赛获2项三等奖和4项优秀奖;2011年首届重庆市大学生物理创新竞赛一等奖;2012年在天津第二届全国大学生基础医学创新论坛暨实验设计大赛获一等奖、二等奖、三等奖各2项和优秀奖3项。2014年在上海获全国大学生基础医学创新论坛暨实验设计大赛获二等奖和三等奖各2项。
培养了一批具有创新精神和创新能力的优秀人才,很好的调动了学生对本专业知识学习的主动性、积极性与创造性。使大学生在创新实验项目实施过程中,增强了对生命科学与技术研究前沿的了解,开阔了科研视野,提高了科研兴趣;培养了学生的分析问题和解决问题的能力、知识与技能综合应用的能力。8年来的实践也证明,创新实验项目的过程化管理模式,具有一定的科学性和优越性,可为高校创新实验项目的组织、运作和管理提供参考。
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Research on the Process Management Mode of Undergraduate Innovative Experiment Project
HOUYi-xuan,LIXiao-yu,LIGe,PENGHui-min,GUOLi-zhong,LIULi-ling,WANGYang,LIUMan-ran
(Experimental Teaching Center, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China)
Undergraduate innovative experiment project, whose core is to improve students’ capacity of solving the scientific problems, scientific practice, designing, thinking and creating, is a new education mode. The purpose of this mode is to construct a benefit environment for undergraduate innovative competence training and cultivation, thus further to promote reform of university education. Based on the practice of the innovative experiment project at Chongqing Medical University for six years, we summarized our experiences in our management of the program, such as platform construction, regime institution, team organization, and process operation. Our experiences may be valuable for establishing a long-term effective strategy in exploring innovative pilot project of undergraduate education.
innovation education; innovative experiment project; laboratory management; education mode and reformation
2015-10-15
国家自然科学基金青年基金项目(NSFC 81402180);重庆医科大学创新实验项目(CX201401)
侯懿烜(1975-),女,侗族,湖南怀化人,硕士,高级实验师,主要研究方向:肿瘤恶变与转移分子机制,并从事实验教学和实验室管理工作。Tel.:15320444669;E-mail:yixuan_hou@126.com
G 642.0
A
1006-7167(2016)09-0169-04