郭 琦, 曾愛國(guó), 常 春, 陳慧娟, 傅 強(qiáng)

（西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部藥學(xué)院，陜西 西安 710061）

隨著新一輪科技和產(chǎn)業(yè)變革的加速進(jìn)行，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施，進(jìn)一步深化教育教學(xué)改革，探索人才培養(yǎng)新體系、新模式是每個(gè)人才培養(yǎng)單位思考的問題。西安交通大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱我校）作為一所綜合性研究型大學(xué)，在“扎根西部、服務(wù)國(guó)家、世界一流”的人才培養(yǎng)定位下，尤其注重對(duì)本科生科研能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。學(xué)校開展本科生課外開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已有多年[1]，每學(xué)期都有數(shù)百項(xiàng)目供全校學(xué)生選擇，這些項(xiàng)目對(duì)于學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力的養(yǎng)成提供了平臺(tái)。本文將筆者帶教課外本科開放實(shí)驗(yàn)十余年的體會(huì)總結(jié)如下。

1 本科開放實(shí)驗(yàn)的必要性

建設(shè)世界一流大學(xué)必須堅(jiān)持“人才培養(yǎng)是本、本科教育是根”的基本認(rèn)識(shí)，本科教育是學(xué)校整體辦學(xué)水平的基礎(chǔ)性工程，一流的本科教育是一流大學(xué)建設(shè)的根本任務(wù)和重要標(biāo)志。我校秉承“崇德尚實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)”的傳統(tǒng)，始終堅(jiān)持“起點(diǎn)高、基礎(chǔ)厚、要求嚴(yán)、重實(shí)踐”的辦學(xué)特色，十分重視本科生實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)的建設(shè)。雖然實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高等教育教學(xué)過程中占有舉足輕重的地位，然而實(shí)驗(yàn)課大多是某門課程的一部分，始終處于從屬地位。盡管實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直在進(jìn)行不斷的改革，突出了綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，但由于實(shí)驗(yàn)課受學(xué)時(shí)、空間、材料和設(shè)備等的影響，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中相對(duì)固定的教學(xué)內(nèi)容和整班教學(xué)，安排相對(duì)集中，注重學(xué)生的共性培養(yǎng)、輕視個(gè)體發(fā)展[2]，使得培養(yǎng)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力等受到了制約。而開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是學(xué)生在學(xué)有余力情況下，個(gè)人或團(tuán)隊(duì)在教師指導(dǎo)下完成一些具有創(chuàng)意的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，它以課題和問題為核心直接面向大學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新、不怕失敗、敢想會(huì)做和團(tuán)結(jié)協(xié)作等能力[3]。本科開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展不僅可彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的不足，也可為學(xué)生提供一個(gè)發(fā)揮聰明才智和發(fā)展個(gè)性的寬松、自由實(shí)踐的機(jī)會(huì)，激發(fā)他們對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，而且也是實(shí)踐教學(xué)改革的重要組成部分，是提高本科生科研能力和創(chuàng)新能力的有效途徑。

2 本科生科研和創(chuàng)新能力在開放實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中得以提高

我校開放實(shí)驗(yàn)完全打破了學(xué)科、專業(yè)和年級(jí)的限制，充分滿足了全校學(xué)生興趣，使學(xué)生能夠根據(jù)自己的興趣及個(gè)人學(xué)習(xí)能力進(jìn)行自由選擇，發(fā)揮他們的個(gè)性和專業(yè)特長(zhǎng)，達(dá)到多層次、多方位的訓(xùn)練。筆者指導(dǎo)過的學(xué)生有藥學(xué)專業(yè)、制藥工程專業(yè)、臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)、口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)、護(hù)理學(xué)專業(yè)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)和預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)；學(xué)生的年級(jí)為1～4年級(jí)；有多次參加過開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)生，也有是第一次參加項(xiàng)目的學(xué)生。由于學(xué)生的專業(yè)、年級(jí)不同，基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)及掌握程度也各不相同，而且每個(gè)學(xué)生的能力也千差萬別。基于此情況，帶教老師首先向參加學(xué)生介紹項(xiàng)目的相關(guān)內(nèi)容、背景知識(shí)、基本技能等要求，再將此次開放實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)的某門課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同之處介紹給學(xué)生，強(qiáng)調(diào)開放實(shí)驗(yàn)不再是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上既定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)操作。具體實(shí)施流程：查找資料→擬定實(shí)驗(yàn)方案→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法→制定實(shí)驗(yàn)步驟→完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容→處理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果→撰寫實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告或論文。整個(gè)流程每位學(xué)生可獨(dú)立完成，也可以自由組合共同完成。對(duì)于每個(gè)人擬定的方案、設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法，只要實(shí)驗(yàn)室條件允許均可滿足學(xué)生需求，鼓勵(lì)學(xué)生大膽實(shí)踐，有問題可隨時(shí)與老師聯(lián)系溝通。這樣可使本科學(xué)生在較早階段接觸科學(xué)研究，充分開發(fā)和訓(xùn)練其科研能力和創(chuàng)新潛力。結(jié)合工作實(shí)際，我們?cè)陧?xiàng)目實(shí)施過程中進(jìn)行了如下積極的探索和實(shí)踐。

2.1 獨(dú)立查找資料，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

文獻(xiàn)檢索、閱讀、篩選、信息加工是科研人員了解其研究課題必不可少的手段，也是自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力的體現(xiàn)。為了培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，豐富學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)，我們?cè)谙驅(qū)W生介紹資料的多渠道獲取方式之后，要求學(xué)生充分利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等學(xué)校資源查找資料，獨(dú)立獲取信息、制訂方案，并將信息反饋給指導(dǎo)教師，我們根據(jù)不同層次學(xué)生反饋的資料及方案，每人建立檔案，因人而異地提出可行性建議供其參考，同時(shí)學(xué)生須與教師經(jīng)過多次商討，最終使每位學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案達(dá)到基本可行的目的。此過程使學(xué)生初步掌握了所需信息獲取方式和途徑，學(xué)會(huì)建立自己的素材庫(kù)、信息庫(kù)等[4]，能根據(jù)個(gè)人興趣及能力進(jìn)行學(xué)習(xí)，強(qiáng)化了基礎(chǔ)、拓寬了視野，激發(fā)了學(xué)習(xí)欲望，使自主和創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力得到了訓(xùn)練和提高，所獲取的知識(shí)無形中豐富了他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也為科研打下良好基礎(chǔ)。

2.2 自主實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生科研動(dòng)手和創(chuàng)新能力

在項(xiàng)目實(shí)施過程中，由于學(xué)生個(gè)人計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案各不相同，因此進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)施的具體時(shí)間及需使用的儀器設(shè)備也不盡相同，有些學(xué)生只有周末或晚上無課，此時(shí)我們都會(huì)尊重學(xué)生的意愿，滿足他們需求，切實(shí)為其創(chuàng)造一個(gè)能夠充分發(fā)揮自主性和創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。當(dāng)每位學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)，指導(dǎo)教師都不厭其煩地強(qiáng)調(diào)要求他們遵守研究室各項(xiàng)制度和操作規(guī)程，同時(shí)也鼓勵(lì)他們?cè)诳茖W(xué)實(shí)驗(yàn)研究中嚴(yán)謹(jǐn)操作、勇于探索、努力提高自己的實(shí)踐動(dòng)手能力。學(xué)生獨(dú)立自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程就是在檢驗(yàn)其設(shè)計(jì)方案、方法等能否實(shí)現(xiàn)的過程。例如，實(shí)驗(yàn)中不同方案、方法需用的各種不同試液，學(xué)生以為同以往某門課程的實(shí)驗(yàn)課一樣能隨時(shí)拿來直接使用，但實(shí)際有些是固體試藥，須自己配制成需要的試液。在此過程中，學(xué)生就要綜合應(yīng)用已學(xué)的知識(shí)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況發(fā)掘知識(shí)結(jié)構(gòu)中欠缺之處，隨時(shí)學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)新知識(shí)的探索與學(xué)習(xí)的興趣。

在項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)生個(gè)體能力和潛力是多面的，有的學(xué)生觸類旁通，完全能獨(dú)立“走路”，有的學(xué)生需要老師“扶”著走，有的學(xué)生得“手把手”地教。這要求指導(dǎo)教師善于捕捉學(xué)生個(gè)性特點(diǎn)，適時(shí)給予其恰當(dāng)啟發(fā)和幫助[5]。例如，“某中藥材目標(biāo)活性成分的提取及含量測(cè)定”專題研究，因人而異會(huì)有不同的提取方法和不同的含量測(cè)定方法，學(xué)生按其設(shè)計(jì)的方案及操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)遇到各種問題，有的學(xué)生完全能獨(dú)立思考解決問題，獲得滿意的結(jié)果；有些學(xué)生能及時(shí)與其他同學(xué)討論或向?qū)嶒?yàn)室中研究生、博士生請(qǐng)教等方式自己解決問題；也有學(xué)生遇到任何問題都找指導(dǎo)老師來解決，筆者在這種情況下不是簡(jiǎn)單地告訴學(xué)生該怎么做，而是首先提醒他們仔細(xì)檢查自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和記錄，核查試劑配制和用量，是否有提取溶劑、溫度和時(shí)間等問題，然后和他們一起觀察現(xiàn)象，分析原因，耐心予以引導(dǎo)啟發(fā)，給予建設(shè)性意見，鼓勵(lì)他們要敢于質(zhì)疑和冒險(xiǎn)、敢于實(shí)踐，勇于突破思維定勢(shì)的束縛，學(xué)生經(jīng)過提高理論、修改方案、再實(shí)驗(yàn)、再修改，循環(huán)往復(fù)，直至獲得滿意結(jié)果。學(xué)生是初入科學(xué)研究之門，靠單獨(dú)努力不一定能做好實(shí)驗(yàn)，因此指導(dǎo)教師要關(guān)注每位學(xué)生，走進(jìn)學(xué)生當(dāng)中去，用自己的經(jīng)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生，讓他們?cè)谧鲋袑W(xué)，學(xué)中做，激發(fā)其科研熱情，這樣既可以讓學(xué)生更有效地學(xué)習(xí)到正確的實(shí)驗(yàn)操作和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲芯?，又能使其?dòng)手實(shí)踐能力通過實(shí)驗(yàn)過程得到訓(xùn)練和提高[6-7]。學(xué)生自主完成項(xiàng)目的全過程，需要通過深入學(xué)習(xí)新的知識(shí)和技術(shù)來解決問題，鼓勵(lì)學(xué)生向不同的學(xué)科領(lǐng)域拓展，嘗試不同的技術(shù)路線，大膽進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)失敗中經(jīng)受錘煉，在實(shí)驗(yàn)成功中體驗(yàn)喜悅，在思考與探索中鍛煉研究能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)腳踏實(shí)地的科研態(tài)度和堅(jiān)持不懈的求真精神[8]。學(xué)生完成一個(gè)哪怕很小的課題就是對(duì)其科學(xué)研究和科學(xué)思維能力的鍛練，提升研究和創(chuàng)新能力及增強(qiáng)自信心的過程。

2.3 獨(dú)立撰寫實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生掌握學(xué)術(shù)論文撰寫規(guī)范

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和撰寫實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告不僅是開放實(shí)驗(yàn)必不可少的環(huán)節(jié)，也是任何一位科技工作者必須掌握的技能。由于學(xué)生沒有學(xué)術(shù)論文撰寫的經(jīng)驗(yàn)，因此開放實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告我們?cè)诰唧w寫法上不作嚴(yán)格的規(guī)定，但要求盡量能符合學(xué)術(shù)論文撰寫格式和規(guī)范要求。主要內(nèi)容包括：項(xiàng)目相關(guān)背景知識(shí)簡(jiǎn)介、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和討論等。經(jīng)驗(yàn)表明，學(xué)生一般不重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫，因此每學(xué)期都需為參加開放實(shí)驗(yàn)的學(xué)生講解撰寫實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告和學(xué)術(shù)論文的重要性，特別強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)論文不同于一般的文章，同時(shí)撰寫學(xué)術(shù)論文也是考察本科生、研究生和博士生才華和素質(zhì)的一個(gè)重要方面[8]。要求學(xué)生必須認(rèn)真對(duì)待、切勿輕視這一環(huán)節(jié)。由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)間不同，交付實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告及教師提出意見反復(fù)修改的次數(shù)也不盡相同。通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告的撰寫，學(xué)生分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能力和科技論文寫作能力得到了訓(xùn)練和提高，使其基本掌握學(xué)術(shù)論文撰寫規(guī)范。正如某學(xué)生所說：“以前我們做實(shí)驗(yàn)只是‘做實(shí)驗(yàn)’，從思想上就不重視寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不善于處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過參加開放實(shí)驗(yàn)使我學(xué)習(xí)了有關(guān)統(tǒng)計(jì)軟件應(yīng)用，歸納整理、分析數(shù)據(jù)能力以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)和專業(yè)術(shù)語(yǔ)表達(dá)、寫作符合規(guī)范要求等能力得到了很大的提高，真是受益匪淺”。

3 轉(zhuǎn)變教師的教育理念，教學(xué)相長(zhǎng)

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師是傳播知識(shí)的主體，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)和技能，束縛了學(xué)生的獨(dú)立思考，窒息了學(xué)生的創(chuàng)造力，使其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性難以發(fā)揮。而在課外開放實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生自主選題、自主實(shí)驗(yàn)、自主管理等一系列實(shí)踐由學(xué)生獨(dú)立完成，充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體”的教育理念，學(xué)生是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的中心和主體，指導(dǎo)教師則處于啟發(fā)、輔助、引導(dǎo)的位置，這就對(duì)指導(dǎo)開放實(shí)驗(yàn)的教師提出了更高的要求：①教師要盡可能給學(xué)生營(yíng)造一個(gè)能夠自主探索和自由討論的開放、進(jìn)取的學(xué)習(xí)環(huán)境，尊重學(xué)生的興趣、愛好以及能力趨向，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思想和創(chuàng)新行為給予充分的理解和支持，給學(xué)生創(chuàng)造更多的獨(dú)立思考空間，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性，激發(fā)其創(chuàng)新潛能[9-10]。②由于學(xué)生缺乏科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)無法預(yù)料的問題，這需要指導(dǎo)教師具有誠(chéng)心、耐心、愛心和責(zé)任心及高度的敬業(yè)精神，同時(shí)還必須全面了解和掌握每位學(xué)生實(shí)驗(yàn)的具體情況，采用靈活多樣，科學(xué)而實(shí)用的教學(xué)手段，必要時(shí)給不同學(xué)生以適當(dāng)幫助和指導(dǎo)，這也促進(jìn)教師去加強(qiáng)自身知識(shí)儲(chǔ)備，不斷提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平、不斷反思和調(diào)整教學(xué)方法，轉(zhuǎn)變教育理念，完善工作[11]。學(xué)生思維活躍，不乏有創(chuàng)造性的想法，教師也可從中得到啟發(fā)，摸索出新方法、新經(jīng)驗(yàn)，從而更好地服務(wù)于教學(xué)和科研，達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

大學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才的重要手段，是建設(shè)“雙一流”大學(xué)的重要組成部分[12]。而課外開放實(shí)驗(yàn)又是能使本科生便捷、快速提高實(shí)踐動(dòng)手能力和科研創(chuàng)新能力的一個(gè)有效途徑。實(shí)踐證明，課外開放實(shí)驗(yàn)更具研究性、過程性、自主性和開放性，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，自主完成課題的全過程就是不斷實(shí)踐、改進(jìn)、再實(shí)踐，進(jìn)行完善的過程，通過這一系統(tǒng)的科研訓(xùn)練，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、邏輯思維能力和科研創(chuàng)新能力以及主動(dòng)溝通、尋求學(xué)術(shù)支持的能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的科學(xué)態(tài)度以及獨(dú)立思考、解決問題和獨(dú)立分析判斷能力，使學(xué)生具備了今后從事科學(xué)研究所必須的初步能力，增強(qiáng)了他們的自信心。通過帶教本科開放實(shí)驗(yàn)，使我們切身體會(huì)到“授人以魚不如授人以漁”。