信息化背景下基于科教融合的“三位一体”实验教学体系促进创新型人才培养

张紫娟 闫秀娟 李伟 张娟 李中华 张振强

摘要：高等教育信息化是通过多媒体等信息化手段整合高校资源，在高校教学与科研有机融合的过程中，利用信息化媒介为科研教学改革助力。随着信息化技术的日新月异，科教融合又将面临新的问题和挑战。高等学校的本质工作是教书育人，在信息化背景下建设高效的科教融合“三位一体”实验教学体系，通过科研与教学有机结合推进创新型人才培养，使教学不仅可以传授知识，同时为科研奠定基础，促进科研成果转化为教学资源，有力的对原有教学内容进行补充和更新，从而为培养多元化综合型高校大学生提供思路和借鉴。

关键词：教育信息化;科教融合;“三位一体”教学体系;创新型人才培养

随着时代发展的日新月异，多媒体、数字化，智能化以及互联网等信息化手段逐步贯穿于高等教育的科研与教学[1]。面对知识大爆炸时代浪潮等新型教育手段对传统教学模式产生的巨大冲击，如何合理地将科研与教学，实践与理论进行合理的融合，如何设定科学合理的多元化培养目标和途径，都是高校教师亟待深入思考的问题。

高等教育的兩大核心论点是教学与科研。教育教学的目的是通过课堂讲授为大学生传授最基础的理论知识，科学研究是大学生在已有理论基础的前提下，通过实验实践对理论知识验证的同时进行新知识的发现和传播，是学生对科学前言知识与理论教学的融会贯通。高等教育的核心应自始至终要为两大功能服务。因此，将科研和教学进行有机结合，实现相互促进的良性循环，促进二者共同提升，对高等教育的发展具有决定性的意义[2]。但目前许多高校科研与教学关系处于一种非此即彼的状态，科教融合仍是一个世界性的难题[3]。随着信息化手段运用于高校科研和教学的方方面面，科教融合又将面临新的问题和挑战[4]。高等学校的本质工作是教书育人，因此，不同于同样进行科学研究的科研院所，高校的科学研究归根结底是为了培养具有创新精神的人才，大学中的各项工作都应围绕着人才培养来进行。创新型人才的培养是国家科技发展的需要，是全社会的共同需求，同时也是学生自身发展的需要，从而为我国在全世界的国际地位做铺垫[5]。

因此，信息化时代下如何通过科研与教学有机结合推进创新型人才培养，如何使教学不仅可以传授知识，同时为科研奠定基础，如何促进科研成果转化为教学资源，有力的对原有教学内容进行补充和更新，从而为培养多元化综合型高校大学生提供思路和借鉴是本文阐述的主要目标。

一、我校科教融合的现状和存在的问题

对于实验和理论相结合的医学院校，实验教学是对理论教学的验证性提升，对培养大学生创新思维具有至关重要的作用。随着中医药在国际范围内的广泛认可，我校作为最具中国特色的中医药大学，培养具有一定理论基础和实验操作技能，并且具备初步设计性科研思维的综合性中医药人才越来越得到各级政府部门的重视。

经典的中医药教学采取大班授课加小班实验教学相结合的模式，实验内容以经典的验证性实验内容为主，课堂内容设置紧扣书本知识，传统单一，无法满足现代化思想指导下具有发散性思维的新一代大学生对知识体系的渴求。因此，我校自2006年起陆续开展以培养学生实际动手操作能力为主的《医学实验基本操作技能》以及培养学生思维开发为主的《医学综合设计性实验》均取得良好效果。但以提高学生创新思维和创新意识为主的《创新性研究实验》，从而引导大学生更多的参与研究性学习和创新性实验计划项目（如大创项目，互联网+大学生挑战杯） 、学生科研等“三位一体”的开创性实验研究仍然是缺位的。

为此，我们通过采用在线匿名问卷的方式了解创新性研究实验在大学生未来教育中实施的认可度发现：学生普遍认为中医院校学生创新实践能力培养依然存在创新实践体系不完善，科研创新观念薄弱等问题（图1）;因此中医院校学生创新实践能力提升势在必行（图2）。

二、信息化手段下科教融合的“三位一体”实验教学体系促进创新型人才培养的提升途径

（一）设定目标，总体规划

建立与国家高等教育改革相适应的以《医学实验基本操作技能》为基础，以《医学综合设计性实验》为媒介，以《创新性研究实验》为核心的“三位一体”实验教学体系，并在新构建的实验教学体系下，改进实验教学方法，拓宽实验教学思路，构建和完善与国家中医药发展相匹配的人才培养模式。“三位一体”逐步递进，首先在学生医学理论基础相对薄弱的第一阶段以培养学生的动手操作能力为主，其次通过设计较为简单的自主设计性实验建立开放性实验室，最后形成以学生为中心的较为合理的创新研究型实验，实现教学为科研添砖，科研为教学助瓦的良性循环，科研和教学有机融合，互助互补，共同促进，实现最终以创新型人才培养为核心的目标体系。

（二）“三位一体”实验教学体系的构建

《医学实验基本操作技能》课程为主的基础性实验、以《医学综合设计性实验》课程为主的综合设计性实验、以《创新性研究实验》为主的“三位”相结合的研究创新性实验实施过程中，通过实验项目的选择和实验设计，实现启发学生的科学思维和创新意识的“一体化”目标。

《医学实验基本操作技能》基础性实验的主要目的是掌握医学基本的基础性的实验技能，如实验动物的手术处理以及药物处理等，从而加深理解课堂中所学的基本知识。微信和微博等信息化手段是目前在大学生中普遍使用并且广受欢迎的信息化工具，同过使用此类通讯工具跟学生建立密切联系，关注学生在课堂内外对知识的掌握程度，有的放矢，针对性的进行培养，为下一步实验的开展打牢基础。《医学综合设计性实验》主要目的是增进学生对专业知识的理解，对专业技能和实践能力的综合训练。根据问题的性质，学生综合运用自己的知识，独立设计较为简单的实验计划并在1-2周内完成实验。除了强调学生在实验中的自主性以及实验的启发性和全面性之外，我们还非常重视学生利用理论知识解决实际问题的能力和成就。除微信、微博等通讯工具在此阶段加强使用外，课堂派、腾讯会议等现代化网络交流工具也已被搬进大学讲堂，通过使用这些现代化的电子工具，学生可以进行课下讨论与交流，实现良好的师生互动[6-7]。《创新性研究实验》的主要目的是通过在实验教学中引入科研实验方法和创新思维提高学生的创新能力和创新意识，增强思考问题和解决问题的能力。因该实验在我校目前尚处于摸索阶段，因此如何更好的利用多媒体等信息化手段实现科教真正的融合关键在于此阶段对学生的创新性培养能否具有质的飞跃。目前，我们拟尝试在动手能力较强，本科阶段基础类实验开展较多的临床医学专业预开展。该课程因实验特点的原因以一个学期为一个阶段，学生除需掌握在第一阶段《医学实验基本操作技能》中的基本实验技能外，尚需对第二阶段《医学综合设计性实验》的课程具备极高的参与度。因此，在第三阶段《创新性研究实验》的学习中，学生需要在带教老师的指导下能够独立设计小型课题，通过互联网查阅国内外最新研究进展，学习数据统计及做图软件的使用方法，当遇到难以解决的技术性问题时，无论课堂内外，通过互联网等多媒体手段随时与老师进行线上线下交流。老师对问题的及时解答，既考验了老师对高新尖知识的掌握程度，又拓宽了学生视野，增进师生感情。

（三）建立以学生为本的和谐环境，规范科学的教科研管理体制

通过“三位一体”实验教学平台的培训和学习，学生已具备科研设计的逻辑思维，初步掌握科研设计的方法，因此，鼓励学生参加创新创业活动， 积极参与校内导师的科研项目，同时教师将科研成果转化为课程教学资源，改革课堂教学方法，高效的实现科教融合。

三、信息化背景下科教融合教学体系改革的意义

（一）满足社会需求

随着中医药在国际范围内的广泛认可，培养具有一定理论基础和实验操作技能，并且具备创新性科研思维的综合性中医药人才越来越得到各级政府部门的重视。河南省作为“医圣”故里，中草药发源地，背负着民族药理传承以及复兴的伟大使命。中医中药是中华的根本，中华民族几千年来的繁衍复兴中草药功不可没。尤其一些恶行传染病如非典和新冠肺炎让我们看到了中医药的优势所在。因此，将现代科研手段融入实验教学中，将中医药专业学生培养成具有中西医结合创新性辩证思维的全方位人才是我国社会的发展之源。

（二）学校发展需求

目前，我校正处于转型发展的关键时期。建设国际知名，国内一流的教学研究型中医药大学是我校今后五年的指导思想和办学之路。为推进学校的转型发展，就需要根据国家和区域发展需要，高瞻远瞩地进行人才培养的梯队建设，连续不断的培养出能够顺应时代发展的高质量创新性人才。信息化时代背景下，创新性人才培养的主要途径除了传统的理论教学外，科学研究在全世界范围内已被各大院校作为提高学生素质以及学校国际知名度的主要衡量标准。因此，科教融合、实验教学改革以及创新性人才培养将是我校近年来的重要依托点。

（三）满足学生需要

在信息化的推波助澜之下，特别是随着互联网技术的日新月异，高校学生对移动网络信息平台的依赖日渐增多。学生通过互联网获取各类知识，而在课堂教学中，课堂派等多媒体的应用已经成为一种常见的教学手段。教育信息化的普及密切要求我们进行理论和实践教学的改革，从而满足学生对知识的渴求。通过“三位一体”的科教融合课程，在推进教学改革的同時扩充了学生的知识面，满足了学生对互联网以及信息化教学的好奇心。通过由理论学习中单一的学习交流路径拓展为师生互动甚至以学生为中心的新的学习方式，该方式打破了传统教学对时间和地点限制性，既激发了学生的学习兴趣，又增进了师生关系的融洽和谐。此外，通过信息化等手段的应用，在满足学生求知欲的同时让学生油然地产生来自于内心的自我崇拜感，进一步激发了学生对知识的渴求，从而形成一种良性循环。

四、结束语

高校作为培养顶尖人才的主要场所，随着信息化的高速发展以及全世界对创新型人才培养的需求，要求高校应审时度势，把握机遇，重视基础教学的同时引领科学研究的前言[8]。我校通过构建《医学实验基本操作技能》，《医学综合设计性实验》和《创新性研究实验》 “三位一体”实验教学体系，建立开放性实验室，完善科研与实验教学协同发展的评价体系，构建科研与教学相结合推进创新型人才培养的新体系，提升学生的探究能力和创新精神，从而将科研和教学进行“质”的结合，满足社会和个人的不同需求的同时，不断推进中国高等教育在信息化背景下教科研的有力结合和共同发展。

作者单位：张紫娟    闫秀娟    李伟    张娟    李中华    张振强    河南中医药大学

参  考  文  献

[1]单玉玺.关于高校教育信息化与创新人才培养策略的研究[J].考试周刊，2017（10）：193-194.

[2]占小红，梁文萍，等.论工科院校学术科研平台在本科教学中的应[J].教育教学论坛，2015 （5）：121-122.

[3]贾春玉. 科教融合：大学改革的必由之路[J]. 中国高校科技，2016 （ 6） ： 46-47.

[4]蔡宝来. 教育信息化2.0时代的智慧教学：理念、特质及模式[J].中国教育学刊，2019（11）：56-61.

[5]张紫娟，郝莉，等.中医药国际联合实验室助力创新能力提升[J]. 2021，40（6）：252-254.

[6]马莲姑，黄寿孟，贾晓婷.微课资源在高校教学中的应用效果评价[J]. 现代计算机， 2020（25）：60-63.

[7]马利刚，刘延霆，郑晓珂.课堂派的信息化教学运用于中医药院校分子生物学本科教学的探讨 [J]. 中医药管理杂志， 2020，28（06）： 21-23.

[8]张蕾.高校教育信息化建设方法及对策研究[J].计算机产品与流通， 2020， （11）： 118+23.