以重点实验室为平台培养大学生的实践与创新能力

王志琴+周娟

摘 要 探索如何利用高校重点实验室培养大学生的实践能力和创新能力是一个重要研究课题，对于提升高校创新能力、推动学科发展具有重要意义。本文介绍了以高校重点实验室为平台，培养和提高博士研究生使用大型仪器设备的操作技能，培养硕士研究生的动手能力和创新能力，培养本科生科研素质等的一些体会，为充分发挥高校重点实验室的教学与科研基地作用和培养创新型人才的平台作用提供参考。

关键词 重点实验室 大学生 创新平台

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.10.010

科技创新是一个民族进步的灵魂和一个国家兴旺发达的永恒动力。[1]《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）》特别强调高校要注重和加强科技创新人才的培养，构建大学生创新能力培养的长效机制。[2]高校实验室是高等学校的重要组成部分，是进行高水平科学研究、开展学术合作交流的重要场所，是训练大学生实验操作技能、培养创新人才的重要基地。[3]《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确提出要“加强实验室、校内外实习基地建设”，“支持学生参与科学研究，强化实践教学环节”，“促进科研与教学互动、与创新人才培养相结合”。[4]因此，探索如何以高校实验室特别是国家和省部级重点实验室为平台，培养大学生的实践能力和创新能力是一个重要研究课题，对于提升高校创新能力、推动学科发展具有十分重要意义。

扬州大学江苏省作物栽培与生理实验室是省属重点实验室，2004年被批准为江苏省作物遗传生理国家重点实验室建设培育点，涵盖作物遗传育种学、作物栽培学与耕作学、植物生理学、植物营养学、生态学等多个学科，并获得江苏省人民政府1.1亿元的投资建设，目前已建成仪器设备较为齐全的作物学综合实验室。近年来该重点实验室管理人员在如何将重点实验室作为平台，培养大学生的实践能力和创新能力方面作了探索，获得了一些成功的经验或体会。

1 培养和提高博士研究生使用大型仪器设备的操作技能

扬州大学江苏省作物遗传生理国家重点实验室建设培育点目前具有50万元的大型仪器设备19件，20万元以上仪器设备136件。让研究生特别是博士生掌握这些大型仪器的使用方法，不仅可以提高研究生的实践能力和创新能力，而且还可以提高大型仪器的使用效率和投资效益。因此，在扬州大学农学院支持下，重点实验室在博士研究生中开设了《作物生理生态研究新技术》课程，安排有科学研究经验和掌握大型仪器使用方法的教师和实验室管理人员负责教学。该课程为36学时，课程全部内容是让学生学习高效液相色谱（HPLC）-质谱（MS）仪、电感耦合等离子发射光谱仪（ICP）等大型仪器的使用方法和相应科目的测定技术（如植物激素测定技术、植物中元素含量测定方法等）。教师主要依据学生学习的认真态度、操作仪器的熟练程度、测定结果的正确性和重复性等进行考核和评分，计入学生成绩。至2017年6月30日，合计有86位博士生参加了课程学习。这些学生不仅学会了大型仪器设备的使用方法，而且提高了科研水平和创新能力。他们利用实验室大型仪器测定的数据结果，在国际上著名期刊如Plant Physiology、New Phytologist、Journal of Experimental Botany 等发表学术论文200余篇；先后有12篇论文入选ESI （基本科学指数）高被引论文；有3篇博士论文被评为全国优秀博士学位论文提名论文，8篇博士论文被评为江苏省优秀博士学位论文，对推动学科发展起到了十分重要的作用。研究生使用大型仪器设备的操作技能的培养和提高，极大地提高了大型仪器的使用效率，近5年，大型仪器设备平均每件的年使用时数为920小时，进入江苏省同类实验室大型仪器使用效率的先进行列。

2 以重点实验室为平台培养硕士研究生的动手能力和创新能力

针对农学专业硕士研究生普遍存在“重理论、轻实验”、实践训练不足，专业技能较薄弱等问题，[5]扬州大学“作物栽培学与耕作学”学科在硕士研究生中开设了“作物栽培生理研究法”课程，计36个学时。该课程主要利用江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点仪器设备齐全、实验室空间充裕和管理人员实验操作技术熟练等优点，以重点实验室为平台，对研究生的实验操作技能进行系统训练，培养研究生的动手能力和创新能力。根据“作物栽培学与耕作学”学科专业性质和研究重点，“作物栽培生理研究法”课程安排了“植物中内源激素含量的测定方法”、“谷类作物籽粒中淀粉合成相关酶活性测定方法”、“植物光合作用测定方法”、“植物组织中可溶性糖和淀粉测定方法”等15个实验，并编写了相应教材，作为实验指导用书。在教师和实验室管理人员的指导和示范下，参加课程学习的研究生自己动手配制实验所需的药品试剂，独立完成实验操作的全部过程，进行实验结束后的试管等清洗和实验室清洁整理等工作。要求研究生手写完成实验报告。实验报告内容包括实验原理、操作步骤、实验结果和问题分析等，并作为考核考查、评定成绩的主要依据。该课程已开设12年，合计培养研究生400余名，极大地提高了这些学生的实验技能和创新能力。参与课程学习的硕士研究生毕业率和论文的抽查合格率均为100%，在国内外学术期刊发表论文500余篇，成为促进学科创新发展的重要力量。

3 将重点实验室成为培养本科生科研素质的重要基地

在我国大学生创新能力培养中，研究生是主体，本科生是重要组成部分。但是，本科生的创新能力培养往往被忽视。[1]针对这一问题，扬州大学江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点利用重点实验室平台，在培养本科生的科研素质和创新能力方面作了一些工作。主要做法是：（1）入学参观观摩。在农学等相关专业本科生入学报到时，组织新生到重点实验室参观和大型仪器使用的观摩学习，使他们对重点实验室有初步的了解，激发他们的兴趣；（2）授课讲座。负责农学相关实验的教师和实验室管理人员通过实验课教学、开设培训讲座的方式传授主要仪器设备使用知识，使本科生基本掌握常用仪器的使用方法和相关科目的测试技术；（3）培训示范。每年有80～100名本科生到重點实验使用各种仪器进行分析测定，获得数据以完成他们的毕业论文。这些学生在使用仪器前，实验室管理人员均需对他们进行培训和示范，培训内容包括仪器的操作方法，仪器可测定的科目内容及其测定技术，数据分析方法和实验室及仪器使用安全知识等。通过培训示范，提高这些本科生实验操作技能和科研素质；（4）重点辅导。对于承担各类科技创新项目的本科生，实验室管理人员则根据他们的需要，对仪器的使用和测定技术进行重点辅导，为他们出好成果提供实验条件支撑；（5）发挥研究生的传、帮、带作用。对于本科生使用大型精密仪器，在经实验室管理人员培训示范的基础上，要求实验基础较好、熟练掌握仪器操作技能的研究生特别是博士生做好传、帮、带作用，确保大型仪器设备的正常运行及测定数据的可靠性和正确性。近10年来，约有800多名本科生利用实验室平台进行毕业科研实习，其中，50多名本科生获得省、校级优秀毕业论文（设计），11名本科生获得国家和省级科技创新挑战杯奖。

4 结语

随着我国经济的持续增长和高等教育事业的快速发展，国家和地方政府对高校实验室特别是重点实验室建设的投资将会逐步增大，实验室建设和发展将会进一步快速提升。[6]高校重点实验室开展实验教学、科学研究、服务社会和文化传承的重要基地作用，培养大学生实践能力与创新能力的平台作用将会进一步增强。进一步探索充分利用和发挥高校重点实验室的“基地作用”和“平台作用”，对于开展“双一流”高校或学科建设、建设创新型国家具有十分的重要理论和实践意义。

参考文献

[1] 苟建平.浅谈本科生科研创新能力培养[J].教育教学论坛，2015.50：81-82.

[2] 中华人民共和国国务院. 国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）[GB/OL].2006-02-10，http：//scitech.people.com.cn/GB/1056/4091541.html.

[3] 马庆，柯红岩，牛犁，林林.高校实验室安全工作体系构建研究[J].实验技术与管理，2016.33（12）：5-9.

[4] 中华人民共和国教育部.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[EB/OL].2010-07-29，http：//www.moe.edu.cn/edoas/website18/30/info1280446539090830.htm.

[5] Yang JC. Science and Technology Backyard improves farmers' productivity[J].Science China-Life Science， 2016.59（12）：1348-1349.

[6] 黄晓玫，李鸿飞，黄涛.强化培养学生实践能力和创新能力的探索与实践[J].实验技术与管理，2014.31（2）：1-5.endprint