以开放创新实验辅助专业课实现育人目标的改革与实践*

李 琛，王 巍，刘 兵，张希栋

（东北林业大学，黑龙江 哈尔滨 150040）

培养创新型人才是“双一流”建设的重点任务之一，本科教育质量提升是其最重要的支撑，这不仅是新时期高等教育人才培养的重要使命，更是中华民族伟大复兴的时代要求。在“双一流”建设背景下，如何激发学生积极主动地学习，使教学过程中的“教”与“学”协同作用，以实现培养创新型人才的目标，是每一位教育工作者需要认真思考的问题[1-4]。为此，需要充分发挥教师的主导作用，最大限度地发挥学生的主观能动作用，以保证教与学同步发展，使教与学协同共进实现教学目标。

在高校专业课程教学过程中，通过师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充，引入创新实验与开放性实验，可以使专业课程的教学与实践紧密结合，教师与学生共同思考，探索创新方法，加强学生对基本理论的掌握，有效提高学生的实践能力和创新能力[5-8]。

1 开放创新实验项目的实施意义及内容

实验教学是高校实践性教学中的重要一环，对于培养学生的创新能力和实践能力具有不可替代的作用。开设创新实验是高校实验教学改革中的一项重要举措，也是培养创新型人才的有效方式[9-11]。本文以“运输包装技术”课程为例开展开放创新实验研究。“运输包装技术”是一门理论与实践并重的课程，在教学过程中不仅要重视学生理论知识的掌握，更要给学生提供实践的机会和平台，注重对学生实践能力的培养，这样才能有效提升教学效果，保证教学活动顺利进行。该课程的教学大纲设置有4学时实验，包括“缓冲包装材料静态缓冲系数测定”和“纸箱抗压强度测试”2个实验项目。2个实验项目采取分组式，按照固定的实验方法和实验步骤完成项目测试，很多学生并没有理解实验的目的，也没有真正掌握实验的方法。为了更好地实现课程的培养目标，提升教学效果，培养学生的创新能力、分析问题和解决问题的能力，对该课程采取了开放式创新性实验项目的实践教学改革[12]。

2 开放创新实验项目的实现过程

在开放创新实验项目的实现过程中需要转变传统的教学观念，改变教学方法，强调学生是主体、教师是主导，教师以培养学生的创新能力为核心，启发和引导学生，使学生真正作为主体参与实验项目全过程，独立思考、主动实践，进行知识和技术的应用，不断提高自身的质疑力、观察力、协同力和创造力等[13]，项目实现过程见第36页图1。采取专业基础实验、课程必修实验和开放创新实验3个层次层层递进的模式，逐步提升学生的实践能力和创新能力。

图1 开放创新实验项目实现过程

3 开放创新实验项目管理

开放创新实验项目实行个人申请制，由学生个人提出申请并提交具体实验方案，由授课教师进行审核，授课教师审核通过后提交实验教师审核，实验教师审核通过后学生可上网预约实验室。实验开始前，实验指导教师针对仪器设备的操作过程进行培训，学生按照预定的实验方案开展实验，保存实验数据，对实验数据进行处理和分析形成实验报告，提交至实验教师和授课教师，实验项目管理过程见图2[14]。实验项目完成过程中，授课教师和实验教师为主导，学生为主体，以此锻炼学生将理论与实践相结合独立分析问题的能力。

图2 开放创新实验项目管理过程

学生在学习和生活中发现问题，组建研究小组，提出假设，自主设计实验方案，自主完成实验，分析实验数据，探索实验结果，形成实验结论。通过完整的开放创新实验项目操作，提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题等实践能力，培养学生的创新意识，提升其创新能力。开放创新实验项目完成过程见图3。

图3 开放创新实验项目完成过程

4 开放创新实验项目研究内容

“运输包装技术”课程的开放创新实验项目的研究内容限定为围绕与充气衬垫缓冲性能相关的实验展开，学生利用实验室的气柱袋成型机可自制不同规格的充气衬垫，自由组成实验小组开展研究。本次尝试中，学生设计的创新实验项目非常丰富，主要包括：不同薄膜厚度对充气衬垫缓冲性能的影响、不同气室直径和气室长度对充气衬垫缓冲性能的影响、不同气室形状的缓冲衬垫性能对比、不同充气压力气垫的性能研究、不同温度对衬垫缓冲性能的影响、不同充气衬垫面积对缓冲性能的影响等。学生自主制定实验方案，通过实验测试获得数据，寻找不同条件下充气衬垫缓冲性能指标的变化规律，分析变化产生的内因，进而巩固专业课程知识的学习。通过自主创新实验项目的实施，学生不再仅仅是一个旁观者，而是变成一个主体操作者。学生有了主人翁意识，积极性和创新能力在实验中得到极大的释放，从而使枯燥的专业理论知识学习变得生动有趣，有效提高了学生的创新能力和实践能力，为今后开展科学研究或从事相关领域的工作积累经验。

5 结束语

经过创新实验项目的初步实施，学生的每一个创新想法都付诸实践，学生成为创新实验的主体，授课教师和实验教师为学生保驾护航，审核研究的可行性与科学性，并保障学生和设备的安全。学生的创新想法值得鼓励，许多创造性的意见值得采纳，应该为他们创造条件积极探索。在实验过程中，学生会遇到各种不同的问题，也许有些会导致实验失败，但这些经历和尝试为学生积累了经验，使学生获得了解决问题的新途径，提高了学生的创新能力和实践能力，为培养创新型人才提供保障，为学校的“双一流”建设添砖加瓦。