基于創(chuàng)新競賽的實驗室開放運行機制改革

2018-01-30 02:24:24張曉楓曲凱歌嵇曉強寧春玉王清爽于源華

實驗技術(shù)與管理 2018年1期

張曉楓，曲凱歌，嵇曉強，寧春玉，王清爽，于源華

(長春理工大學(xué) 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林長春 130022)

合理充分地利用高校實驗室資源，在教學(xué)計劃學(xué)時外為學(xué)生提供實驗場所、儀器設(shè)備、實驗耗材等實驗條件，面向相關(guān)專業(yè)的學(xué)生實行實驗室開放[1-3]，并以多種實踐形式激發(fā)學(xué)生的實驗興趣、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，是高校實驗室開放的初衷及目標(biāo)。

實驗室開放制度在高校實驗室的運行由來已久，但由于制度、人員、資金和運行機制等諸多因素，實驗室的開放效果并不理想，一直處于比較松散狀態(tài)，尚未形成一個比較科學(xué)、合理的運行模式，許多高校仍然處于保守的嘗試階段[4]。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人才市場對高校畢業(yè)生的普遍要求，使得教育部和各高校越來越重視學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識的培養(yǎng)和科學(xué)實踐能力的鍛煉，從經(jīng)費的投入到師資的培養(yǎng)以及管理模式的改革等各方面加大力度，進(jìn)行實驗室的建設(shè)，在此基礎(chǔ)上，開展各種形式的實驗室開放實踐活動。

本文就我校實驗教學(xué)中心的實驗室開放運行機制改革進(jìn)行分析和研究，以開展各類型創(chuàng)新競賽為契機，豐富實驗室開放內(nèi)容，促進(jìn)實驗室開放運行，并取得了階段性成果，建立了一套具有我校生命學(xué)科特色的實驗室開放運行的、學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的模式，形成了一個切實可行的、具有一定參考價值的開放性實驗室管理運行體系。

1 實驗室開放運行與改革

1.1 實驗室管理體制

目前，高校實驗室的功能與定位已經(jīng)從以往僅滿足實驗教學(xué)需要，提升到開放的，以及將理論知識、實踐能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)融合于一體的完美轉(zhuǎn)換[5]。實驗室開放的順利運行主要依賴于適合于學(xué)科特色的實驗室管理體制以及合理的實驗室開放管理制度。實驗室的開放除了實驗項目(競賽項目)的開放外，儀器設(shè)備、時間、空間和管理制度的開放管理也都在開放范疇之內(nèi)[6-8]。各高校實驗室管理體制不同，開放運行的管理也相應(yīng)不同，在學(xué)校的大背景下，如何建立健全適合于學(xué)科特色的實驗室管理體制是實驗室開放的重要前提。

我院實驗室主要分為教學(xué)實驗室和科研實驗室2大類，根據(jù)實驗室的職能與功能，成立了校級的實驗教學(xué)中心，并設(shè)有實驗教學(xué)中心主任，主要負(fù)責(zé)學(xué)院的教學(xué)實驗室各項工作的具體管理和運行?？蒲袑嶒炇覄t由學(xué)院各學(xué)科課題組具體管理運行。原則上，學(xué)院所有實驗室由學(xué)院統(tǒng)一管理，實驗經(jīng)費由學(xué)院統(tǒng)一支配。在實際運行中，實驗中心主要負(fù)責(zé)本科生的實驗教學(xué)，科研課題組負(fù)責(zé)研究生的實驗室教學(xué)，但為了實現(xiàn)資源共享、避免重復(fù)建設(shè)，以便提高實驗室的使用效率，建立了可交叉、多層次、梯度化的實驗室開放管理體制。

1.2 實驗室開放運行機制

我院正常運行的實驗室由實驗中心統(tǒng)一管理，開學(xué)初，根據(jù)學(xué)生實驗開課計劃制定各個實驗室的學(xué)期課程情況，并發(fā)布給各實驗室及學(xué)生，做到時間透明，有利于開放性實驗預(yù)約。各種形式的開放性實驗，由學(xué)生和指導(dǎo)教師共同預(yù)約，經(jīng)審核(安全培訓(xùn)、基本儀器設(shè)備使用培訓(xùn)及實驗規(guī)程培訓(xùn)等)通過后，方可進(jìn)入實驗室開展實驗，確保開放性實驗的安全。

近年來，雖然高校實驗室開放都在逐步開展，但效果不佳、觀念滯后，是影響開放運行的主要因素[9-10]。計劃學(xué)時內(nèi)的實驗，只能幫助學(xué)生理解理論課的相關(guān)內(nèi)容，大多數(shù)屬于驗證性項目，而一些配套的實踐環(huán)節(jié)也是教師制定的實驗內(nèi)容，雖然這些實驗在一定程度上鍛煉了學(xué)生的實踐能力[11]，但是尚未能提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新意識。學(xué)科競賽是一種有效的創(chuàng)新實踐活動，但是我校許多學(xué)生的創(chuàng)新熱情調(diào)動不起來，學(xué)生的創(chuàng)新思維激發(fā)不出來，學(xué)習(xí)常常處于比較被動的狀態(tài)[12]。因此，一要做好創(chuàng)新競賽各項工作，讓學(xué)生對之有正確的認(rèn)識和應(yīng)有的重視；二要加強對學(xué)科競賽形式的實驗項目的管理，有效推動實驗室的開放運行。

1.2.1 階梯式學(xué)科競賽創(chuàng)新平臺

高等教育，特別是理工類學(xué)科，以培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國家建設(shè)需要的高水平創(chuàng)新人才為己任。我校是一所以光電技術(shù)為特色，光、機、電、算、材相結(jié)合為優(yōu)勢，以工為主，工、理、文、經(jīng)、管、法、藝多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的教學(xué)研究型大學(xué)。我院依托學(xué)校大光電學(xué)科特色，在生物、醫(yī)學(xué)、光學(xué)等多學(xué)科交叉研究及人才培養(yǎng)方面形成特色優(yōu)勢。為提高我院學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，我院大力支持國家及省部級各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，建立面向全體學(xué)生的階梯式學(xué)科競賽創(chuàng)新平臺。

我院根據(jù)學(xué)生的年級、專業(yè)以及學(xué)習(xí)能力展開了不同層次類型的創(chuàng)新競賽，與學(xué)科緊密相關(guān)的競賽項目詳見表1。

表1 具有學(xué)科特色的創(chuàng)新競賽

通過開展這些競賽，學(xué)生從一年級開始就可以進(jìn)入實驗室，感受到科學(xué)實踐的魅力，由淺入深，學(xué)生從自己的興趣出發(fā)，根據(jù)自己的專業(yè)和愛好積極申報競賽項目。

我院組織開展的“生命之光”創(chuàng)新競賽主要是面向低年級的相對簡單的實驗項目，學(xué)生可以通過一個小小的“智能急救報警裝置”或者 “制作活性乳酸菌”等項目，邁進(jìn)所學(xué)專業(yè)的門檻，享受實踐動手過程的快樂，激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)熱情，鍛煉學(xué)生獨立解決科學(xué)問題的能力。

隨著年級的增長，學(xué)生具備了較好的基礎(chǔ)理論知識后，可以參與到一些技能水平的競賽，比如“大學(xué)生生物實驗技能大賽”，通過此類競賽進(jìn)一步強化學(xué)生的實驗技能與熟練水平，增強學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和認(rèn)真的實驗態(tài)度，為以后的科研工作打下堅實的基礎(chǔ)。

在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好，認(rèn)真研究各類競賽的主題方向，聯(lián)系指導(dǎo)教師，積極申報各類創(chuàng)新競賽項目，比如“大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新實驗大賽”是由我院主要承辦的面向生物及相關(guān)專業(yè)的創(chuàng)新競賽，學(xué)生將自擬的創(chuàng)新實驗項目取得的成果(學(xué)術(shù)論文、發(fā)明專利等)參加競賽，切實鍛煉了學(xué)生從理論到實踐，再由實踐總結(jié)成果，甚至由成果轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的科研能力，有效地增強了學(xué)生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)業(yè)思維。

另外，對于那些選題好、創(chuàng)新性強、有實物成果的項目，學(xué)生可以申請參與更多類型的國家級作品設(shè)計競賽，比如“生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新設(shè)計競賽”“大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽”“大學(xué)生智能互聯(lián)創(chuàng)新大賽”等。這些國家級的競賽項目，是全國范圍內(nèi)學(xué)科交流的良好平臺，能開闊學(xué)生的眼界、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新實踐興趣、增強學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。

1.2.2 學(xué)科競賽組織模式

學(xué)院開展的各類創(chuàng)新競賽，根據(jù)難易程度，呈金字塔狀分布。低年級學(xué)生可以參加學(xué)院組織的競賽項目，每班基本上有95%的學(xué)生參加，準(zhǔn)入門檻低，主要培養(yǎng)學(xué)生的興趣。在項目申請上，學(xué)生自由分組，每組基本為3～5人，自擬題目，根據(jù)題目的研究方向選擇指導(dǎo)教師，教師在基礎(chǔ)類競賽項目中可以指導(dǎo)1～3組，具體流程如圖1所示。

圖1 創(chuàng)新競賽開放性實驗項目具體流程

短期創(chuàng)新競賽項目1～3個月，較長期的項目可以達(dá)到1年，要求每個項目必須合理分工，進(jìn)度安排合理，指導(dǎo)教師必須長期監(jiān)督跟進(jìn)，以便確保這些項目能夠按時完成。

隨著個人水平及知識儲備的提高，學(xué)生可以組隊申報各類省級及國家級項目，具體流程與圖1類似。由于申報要求和難度，項目數(shù)相對少于基礎(chǔ)類的競賽項目，但此類項目也是學(xué)生拉開層次，創(chuàng)新能力培養(yǎng)的良好平臺。

1.2.3 獎勵體制

為了鼓勵學(xué)生盡可能地參與各類創(chuàng)新競賽，學(xué)校、學(xué)院、實驗中心以及組織單位都有各種形式的獎勵，學(xué)校根據(jù)學(xué)生參加的競賽類型及級別獎勵相應(yīng)的實踐學(xué)分，學(xué)院根據(jù)項目結(jié)題后的成績給予一定的經(jīng)費鼓勵，實驗中心向?qū)W校申請專項經(jīng)費，在項目過程中全力支持學(xué)生的競賽實施，提供常用的實驗耗材支持。一些組織單位根據(jù)學(xué)生的競賽成果給予評獎及獎金鼓勵等。各種形式的獎勵機制都是為了吸引學(xué)生參與到創(chuàng)新競賽中來，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

此外，對教師的激勵體制也是非常重要的環(huán)節(jié)，各類競賽的指導(dǎo)教師可以是專任教師，也可以是科研教師和實驗技術(shù)人員，尤其是科研教師和實驗技術(shù)人員，本身在實驗室工作，更便于指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新競賽的開放性實驗，保證各項儀器設(shè)備使用的安全性、耗材等物品的使用規(guī)范性。

教師可以通過指導(dǎo)創(chuàng)新競賽獲得相應(yīng)的教學(xué)工作量，獲獎項目可以在職稱評定中作為重要業(yè)績，一些國家級項目還可以得到一定的獎金支持。這一系列的政策鼓勵，也使得教師在指導(dǎo)創(chuàng)新實驗項目中更為積極，保證足夠的參與熱情。近年來，學(xué)院大量引進(jìn)年輕教師，使得師資隊伍充滿活力，學(xué)歷與科研水平普遍提高，而且通過學(xué)院專業(yè)碩士和學(xué)歷碩士的培養(yǎng)，專職教師可以指派研究生幫助指導(dǎo)本科生的創(chuàng)新實驗項目，有效發(fā)揮實驗室學(xué)生的傳幫帶教學(xué)手段，在一定程度上實現(xiàn)實驗室開放的可持續(xù)發(fā)展。

2 階段性成果

學(xué)院經(jīng)過近幾年的實踐與發(fā)展，實驗室充分地發(fā)揮了其功效，利用率明顯提高，通過各類創(chuàng)新競賽促進(jìn)實驗室開放運行的改革取得了較好的成效，各類成果數(shù)量顯著。

近5年來，據(jù)不完全統(tǒng)計，共有8屆，約860名學(xué)生通過創(chuàng)新競賽的項目使用實驗室資源，使實驗室的利用率大幅度提高。每學(xué)期，除去計劃內(nèi)學(xué)時不能開放外，全部面向?qū)W生開放，這使得本科生實驗室利用率高達(dá)40學(xué)時/周，實驗室資源得到充分利用，95%以上的學(xué)生通過參加各級競賽項目得到了鍛煉與提高，具體成果體現(xiàn)在發(fā)表的學(xué)術(shù)論文、獲獎率、考研率、就業(yè)等方面。

學(xué)生在本科生階段通過競賽項目可以在核心期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文，充分鍛煉了學(xué)生的科研能力和科研論文寫作水平，平均考研率達(dá)到48.8%。此外92.5%學(xué)生畢業(yè)后從事本專業(yè)的工作。我校參賽項目多次在競賽中獲獎，2016年獲得全國大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新設(shè)計競賽國家級二等獎1項、三等獎3項，獲“內(nèi)蒙古杯”首屆全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新實驗大賽國家級三等獎1項，獲第四屆吉林省大學(xué)生生物實驗技能競賽二等獎8項、三等獎2項，獲得第二屆吉林省大學(xué)生生物與醫(yī)藥創(chuàng)業(yè)計劃大賽一等獎2項，二等獎2項、三等獎3項，2017年獲第五屆吉林省大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新實驗大賽一等獎5項、二等獎6項、三等獎3項。學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)大力支持，保證每學(xué)期的各項競賽有條不紊地順利開展。

3 結(jié)語

基于創(chuàng)新競賽的實驗室開放運行管理改革是以開展“階梯式的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽平臺”為契機，全面調(diào)動學(xué)生及教師的熱情，學(xué)生主動申報為主、教師指導(dǎo)為輔，結(jié)合良好的實驗室開放運行機制及獎勵激勵辦法，既實現(xiàn)了實驗室資源的充分利用，又提高了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，為本學(xué)科學(xué)生的就業(yè)或繼續(xù)深造打下堅實的科研工作基礎(chǔ)，形成一個互促共贏的、良性循環(huán)的、可持續(xù)發(fā)展的實驗室開放運行管理模式，具有良好的現(xiàn)實意義。

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