提升实验室文化建设 助推实践育人实效

2016-12-21 05:10
实验室研究与探索 2016年4期
关键词:实验室实验教学专业

段 书 凯

(西南大学 a.科技处; b.电子信息工程学院,重庆 400715)



·处长论坛·

提升实验室文化建设 助推实践育人实效

段 书 凯

(西南大学 a.科技处; b.电子信息工程学院,重庆 400715)

大学实验室是开展科学研究和实验教学的重要场所,实验室文化建设与实验室条件建设具有同等重要作用,提升实验室文化建设品质对于推进实验教学改革、深化学生实践能力和创新创业能力都具有重要作用。本文将素质文化、专业文化、创新文化、团队协作文化和安全文化等理念整合并融入实验室文化建设,通过培养学生的规章制度意识、严谨的科学态度、健康的心理素质,增强学生的专业认同感和实践能力,发展学生的创新思维和创新精神,传承互助、团结协作精神,强化安全责任意识,营造实践育人氛围,从而助推高素质本科人才的培养实效。

实验室; 文化建设; 人才培养; 实践能力

0 引 言

大学实验室是开展科学研究、实验教学的重要基地,是学生创新能力形成的发源地。因此,实验室建设在人才培养中地位显得尤为重要。实验室建设不只是加强实验场地、仪器设备等物质条件的改善、建设,开展实验室文化建设同样重要,因为实验室文化也是大学文化的重要组成部分,加强实验室文化建设不仅对于推进教学改革、凝练学科理念和大学精神、提升学校声誉和树立学校品牌意义重大,而且在人才培养过程中通过营造优良的教风和学风、培养学生综合能力、提高学生素质等方面起着重要作用[1]。

西南大学作为教育部直属重点综合大学,国家“211工程”和“985工程优势学科创新平台”建设高校,一直以来非常注重实验室建设,现有国家级药学实验教学示范中心、动物科学实验教学示范中心、食品科学实验教学示范中心3个国家级实验教学示范中心,国家级药学虚拟仿真实验教学中心、物理科学技术虚拟仿真实验教学中心2个国家级虚拟仿真实验教学中心。学校在实验室建设中既加强实验室物质条件的建设,也重视实验室文化建设,通过将素质文化、专业文化、创新文化、团队协作文化和安全文化等融入实验室文化建设,在学生综合素养、专业实践能力、创新创业能力等培养中发挥重要作用。

2005年,教高[2005]8号文件对实验教学环境提出了明确要求“实验室环境、安全、环保符合国家规范,设计人性化”,并在评审具体指标体系中明确了相应要求:①实验室面积、空间、布局科学合理,实现智能化;②实验室设计、设施、环境体现以人为本,安全、环保严格执行国家标准,应急设施和措施完备;③认真开展广泛的师生安全教育。教高厅函〔2014〕31号文件提出“先进的实验教学理念,充分认识实践教学在增强学生的社会责任感、激发学生的创新精神、培养学生的实践能力等方面的重要作用,形成重视实践教学、实践教学与理论教学协同培养高素质专门人才和拔尖创新人才的良好氛围。”,并将“创造性地开展体现学科专业实验教学特点和学校特色的实验教学文化建设”作为国家级实验教学示范中心建设要求[1-5]。

1 实验室建设融入素质文化

1998年教育部颁发的《关于加强大学生文化素质教育的若干意见》中明确提出,“大学生的基本素质包括:思想道德素质、文化素质、专业素质和身体心理素质”,因此,大学生的素质教育是校园文化教育中重要的一环。实验室是开展科学研究、培养学生专业知识与能力的场所,在学校学习期间,学生有相当大部分时间是在实验室度过,通过加强实验室文化建设,充分发挥实验室文化在学生人才培养中的作用[6]。

1.1 建章立制,培养学生遵章守纪理念

管理制度是实验室文化的内在机制,是实验室长期形成并为全体实验室工作人员认同的行为规范,是维系实验室正常秩序必不可少的保障机制[7],是实验室文化的精髓,也是规范师生行为的准则和依据,具有规范性、程序性、指导性、约束性、鞭策性和激励性等,因此,各实验室都非常注重实验室管理制度的建设。我校在实验室建设过程中,一直强化管理制度建设,不仅制定了“西南大学学生实验守则”“西南大学实验教学工作条例”“西南大学实验室工作人员岗位职责”和“西南大学实验室化学危险品管理办法”等实验室规章制度,各实验室还结合不同专业实验室的特点制定了许多相应的管理制度,如药学实验教学示范中心制定有“药学实验教学中心实验室安全卫生管理规定”“药学实验教学中心化学废弃物管理规定”和“药学实验教学中心设备运行、维护管理规定”等规章制度。每个实验室建设有触控式快速查询机,将每个实验室承担实验课程、课程教学大纲、实验指导内容、实验室管理及规章制度、仪器设备操作使用说明书、实验项目操作视频等建设输入到该快速查询机内,方便学生随时查阅学习;部分重要的规定和制度要求张贴上墙,比如“学生实验守则”“实验操作规程”“教师、实验员工作准则”等,这样明确了每位老师、学生在实验室应该做什么,怎么做?学生毕业后将实验室的这些先进管理文化带到科研院所、企业等工作单位,为今后工作奠定良好的基础。

1.2 强化管理规范,培养学生科学实验态度

各实验室根据学校要求均制定了具体的实验教学要求,许多实验课程要求学生在进入实验室开展实验前需进行实验预习、写出预习报告,实验结束前指导教师检查学生试验结果、签字确认后才能离开实验室,实验课后学生在写实验报告,培养学生实验前应有实验计划方案、实验进行中严格按照方案进行、实验后要进行总结分析等严谨的实验态度[8]。

每个实验室还要求学生应保持实验台桌整齐洁净,每次实验结束后要进行必要的清理,仪器设备使用完后应擦拭仪器设备,将仪器设备器具或附件摆放整齐,盖上仪器罩或防尘布,以便让再进行实验的学生一进入实验室就有一种清新、舒适、整洁划一的感觉。通过这种规范化要求让学生形成良好的实验习惯、培养学生今后工作应保持良好的学习、工作态度。

1.3 培养健康的心理素质

现在大学生中独生子女的比例比较高,这使得每个学生都具有比较强的自尊心,不甘落后,如果一旦受到挫折或面对失败会感到非常失落,容易失去理智,产生消极情绪,甚至做出极端的事来,因此,培养学生能正确面对挫折、承受失败的健康心理素质是他们身心健康的需要,也是圆满完成每一次实验课程的需要,更是他们今后走向工作岗位的需要[9]。科学探究是学生积极主动地获取知识、认识和解决问题的重要实践活动,实验教学正是利用实验使学生经历探究过程的一个重要途径,在科学探究过程中发现和理解科学知识,在实验过程中学生都有可能不同程度地出现过实验结果没有达到预期结果、甚至实验结果与预期相差甚远等导致实验操作失败的情况。学校许多实验室建设的开放实验室有满足部分学生在课程实验中实验操作失败而自己愿意重新开展实验的需求设置,实验教师在实验教学中要引导学生成功了不骄傲,继续努力,失败了,不要气馁的心理,在实验过程中保持乐观向上、积极稳定的情绪状态,同时也让学生分析找到失败的原因,培养学生分析问题、解决问题的能力。

学校每年均设置有专项经费支持各实验室组织学生开展实验技能竞赛,也是在培养学生实践能力的同时,培养学生健康的心理素质。

2 实验室建设体现专业文化

专业是在一定学科知识体系的基础上构成的,专业是以学科为基础,学科文化是在学科发展过程中,学科组织成员在共同学习、研究和教学中形成起来的一种文化,包括本学科知识积累、传授和发展独有的语言、价值标准、伦理规范、思维与行为方式等[10]。学科文化和专业文化同是大学文化的重要组成部分,两者密不可分,专业文化对于稳定学生专业思想,增强学生实践技能和提高学生综合素质都具有深远影响。实践教学是学生专业教育的重要组成部分,承载实践教学的实验室建设通过融入专业文化教育,促进了大学生专业思想稳定、专业技能巩固、专业自信增强[11]。

2.1 融入专业思想教育,增强学生对专业认同感

专业思想是大学生对自己所学专业和学科的认识、理解和态度,是专业教育和教学的根本点和出发点。专业思想教育就是通过向学生传递专业培养目标、方案,专业发展前景等信息使学生树立起对专业和自己未来的信心。只有大学生对自己所学专业有着正确的认识进而形成浓厚的学习兴趣高校才能有效地提高专业教学质量和人才培养质量。学校按照惯例,大学新生入校后的第一课就是入学教育,主要包括校史及发展前景、校规校纪教育及安全教育等[12]。然而大学新生更迫切想知道我在这个专业会学到什么?我学习了该专业后会有什么样的发展?对于学生的这些提问虽然各学院、各专业均会开展多种形式的教育,然而学生对于枯燥乏味的教育内容往往草草应付,以至于部分学生经过大学4年的学习仍然感到彷徨、迷茫。专业思想教育只有融入到实验室文化,可以通过科学实验让抽象神奇的专业理论知识以实验现象、结果、甚至产品等形式出现,让学生通过实验不仅将抽象的理论知识具体化,还能通过实验让自己的创意在这里实现,因此,实验室建设中注重专业文化建设,在实验教学中融入专业思想教育,通过专业思想教育可以促进学生对学科领域的深入了解,形成专业认同,激发学生热爱专业、愿意学习专业知识的氛围[13]。

学校各实验室都建设有内容丰富的网站,利用网络信息量大的优势,将本学科、本专业的发展历史、专业领域的知名专家、人士对社会甚至人类科学进步的贡献在网站进行介绍,如屠呦呦因发现青蒿素获得2015年诺贝尔生理或医学奖激励药学专业学生对药学的浓厚兴趣[14]。同时利用综合实验大楼,各实验室墙壁等制作、悬挂本专业科学家名人名言,通过这些名人名言营造积极向上的科学文化氛围,对培养学生的研究意识和创新精神起着潜移默化的作用。

2.2 构建实验教学体系,培养学生专业实践能力

近年来大学生学习积极性不高的问题现已成为国内很多高校的通病,与此同时大学生就业难的现状几乎也是所有高校都很头疼的问题,而就业形势又是影响大学生学习积极性的最重要的因素之一,培养能满足会社对高素质专业人才需要是解决这一难题的主要途径,实验教学是理论知识与实验活动、间接经验与直接经验、抽象思维与形象思维、传授知识与训练才能相结合的过程,实验教学对于培养高素质人才起着至关重要的作用。学校要求各实验室根据专业特点构建了完善的实验教学体系,围绕满足社会对高素质人才需要的要求开展实验室建设,充分调动学生的学习积极性和乐趣,培养实验基本技能扎实、专业实践能力强与具有创新创业精神的高素质人才。如药学实验教学示范中心秉持“实践创新,能力至上”的实验教学理念,按照“能力培养,虚实结合、从基础到专业,从认知训练到创新应用,从学校到社会”的原则建立了实验教学体系,通过课程实验→专业综合实验→开放实验→认知实践与实训(药房认知、GMP车间认知与实训)→社会实践→专业实习等达到基础课程实验训练学生基本实验技能,专业核心实验课程中培养专业实践能力,专业综合实验注重专业综合实验能力的培养,强化学生的实验设计能力和多学科知识的综合运用能力,专业实习培养学生适应社会和药学工作环境的能力,增强社会适应能力,最终实现培养学生的实践能力。

3 实验室建设赋予创新文化

《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》(国办发〔2015〕36号)明确指出部分高校对学生创新创业教育重视不够,创新创业教育理念滞后,与专业教育结合不紧,与实践脱节,因此,培养学生具有创新精神、创业意识和创新创业能力不仅是评价人才培养质量的重要指标,而且能促进高等教育与科技、经济、社会紧密结合,为建设创新型国家、实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴的中国梦提供强大的人才智力支撑。

3.1 开展实验创新研究

实验室是培养高素质的具有创新能力的科学研究与应用人才的实验平台。各实验室充分利用实验教学条件和虚拟仿真中心的资源开展学生创新实验研究,培养了学生的实践能力和创新精神,提升了学生的就业竞争能力[15]。学校每年通过设置大学生创新创业训练计划项目80项,西南大学本科学生科技创新基金项目150项,各实验室设置创新实验项目20~30项,以及学生参与教师科研项目等多种途径支持鼓励学生开展创新创业学习培养。

3.2 组织实验技能竞赛活动

实验技能竞赛是培养学生创新实践能力的有效途径之一。近年来,学校通过完善创新人才培养模式、搭建科技创新实践平台、健全实验技能竞赛管理体系等举措,取得了显著成绩,学校通过开展丰富多样的实验技能竞赛,如电子设计竞赛、 “含弘杯”挑战赛、全国大学生课外学术作品设计大赛等形成了大学生实验技能竞赛活动的长效机制,而且通过组织学生参加校级、省部级、全国大学生等各种层次的技能竞赛,极大地提高了学生的实践能力和创新创业能力,全面提升了学生的综合素质,保障了科技创新人才培养的可持续发展。

3.3 实验室改革发展体现创新

实验室是让学生学会从实践中发现问题、解决问题以及将已有知识运用到实际中去的重要场所,是培养高素质具有创新能力的科学研究与应用人才的实验平台。实验室建设发展本身就是很好的创新教育的“活教材”,学生在3~4年的大学学习期间,有近一半的时间是在实验室度过的,学生伴随着实验室建设发展,感受到实验教学体系、方法和内容的改革建设,让学生在实验过程中潜移默化地受到创新意识的培养。

药学实验教学示范中心制作的实验操作视频、建设的药物制备工程虚拟仿真模块、药理生理学虚拟仿真模块、人体内药物分析虚拟仿真模块和药物分子虚拟筛选模块等虚拟仿真实验资源全部实现网络视频信息化,校内外任何学生运用个人电脑在任何地方均可凭注册后上网点播观看,操作虚拟仿真软件,让学生在感受到实验教学建设改革带来方便快捷实验操作学习环境的同时,也让学生体会到实验教学改革顺应了当今网络信息时代的发展。

4 实验室建设传承团队协作文化

4.1 发扬“传帮带”文化

“传帮带”作为一种行为理念,新生在入学时感受最直接、明显,新生入学时对环境不熟悉,各学院通过组织高年级学生带领新生办理入学报到手续、入住寝室、熟悉校园环境、介绍专业基本情况等让学生将“带领、帮助”精神一届一届地传承;如何将“传帮带”文化融入到实验室文化,让学生更多地感受到“传帮带”文化的熏陶,将其传承到今后的工作中。①充分发挥“传帮带”在人才培养中的作用。通过“传帮带”充分发挥中老年教师的示范和帮带作用,把青年教师培养当作已任,使青年教师在教学、科研中不断成长。②建立高年级学生指导带领、帮助低年级学生的制度。实验教学中会使用到许多仪器设备,这些仪器设备实验教师虽然会进行讲解,但由于学生众多,并不能保证每个学生都能掌握,学校部分实验室已经建设了实验兴趣指导小组,这些兴趣小组主要由3、4年级学生组成,每个兴趣小组学生在老师和上一届同学指导下,已经熟练掌握了相应仪器设备的操作使用,他们指导1、2年级学生学习操作,这样一届一届传承下去,不仅培养学生实验操作能力,而且培养学生带领、帮助的精神传承下去。③树立优秀学生帮助较差学生的风气。学校实验课程基本上实行一人一组独立开展实验操作,实验过程中优秀学生实验操作比较顺利、实验结果好;教师指定优秀学生在实验过程中帮助协助指导较差学生开展实验操作,形成互帮互助的良好风气[16]。

4.2 培养团队协作文化

学校各实验室开设的综合性实验,设计性实验需要多名学生共同操作才能完成。开展形式是以3或4个学生组成一个实验小组,每个小组通过查阅文献、设计实验方案、开展实验、分析讨论实验结果及总结汇报,最后通过对每个小组的实验过程、结果及产品等进行考核评价,不仅培养学生的整个实验全过程的感性认知能力、实验操作能力、分析总结能力,也培养学生的团队合作能力[9]。

5 强化实验室安全文化建设

近年来,高校实验室安全事故频发,影响深远,原因复杂多变,实验室安全管理已成为目前各高校关注的热点问题之一,实验室安全文化是校园文化不可分割的部分,通过加强实验室安全文化建设来进行安全管理,培养学生的安全理念及精神。

建设实验室安全学习、考试制度。学校各实验室重视对学生安全教育,从新生入学教育开始就要求开展安全教育,如药学实验教学示范中心建立了学生安全教育网上学习、考试系统,学生在进入实验室前先在网上自学实验室安全知识,然后在网上参与安全知识考试,只有通过实验室安全考试合格的学生才能进入实验室开展实验。

“三废”规范化安全教育。过去多数学生对实验过程中产生的有毒有害“三废”物质直接倾倒进下水道,认为既方便又省事,没有意识到这样不仅对环境造成极大地危害,甚至对我们本人也是极不负责的态度,为培养学生正确认识并处理“三废”物质的意识,学校要求各实验室制定相应的管理制度,要求各实验室将产生的“三废”物质分类倒入各相应的废物收集桶,最后由学校集中收集送到相应的处理站进行处理。

实验动物安全教育。教育学生从具有实验动物生产、饲养资质的单位购买实验动物,实验过程中按照实验动物福利和动物实验的伦理性要求开展动物实验,实验结束后将动物尸体集中收集冷冻,再由具有实验动物处置资质的单位进行无害化处理。还建立有放射性物质安全教育、压力容器安全教育等相应的管理制度、实施办法。这些安全教育不仅营造一个清洁、环保、安全的实验室环境,而且,在学生中树立环保、健康的理念,并将这种理念带到今后的工作中。

6 结 语

我们在强调加强实验室物质条件建设时,也应重视实验室文化建设,通过将素质文化、专业文化、创新文化、团队协作文化和安全文化等融入实验室文化建设中,让学生在开展实验操作学习、科学研究的过程中,受到实验室文化潜移默化的熏陶、影响,促进学生综合素质、专业实践能力、创新创业能力的培养。

[1] 王青峰,袁文才,姜 峰. 浅谈高等学校的重点实验室文化建设[J].实验室科学,2015,18(1):168-170.

[2] 中华人民共和国教育部.教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知,教高[2005]8号[Z]. 2005.

[3] 教育部高等教育司.关于进一步开展“十二五”高等学校实验教学示范中心建设工作的通知,教高司函〔2012〕197号[Z].2012.

[4] 教育部办公厅.教育部办公厅关于开展2014年国家级实验教学示范中心建设工作的通知,教高厅函〔2014〕31号[Z],2014.

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Promote the Laboratory Culture to Boost the Talents’ Education from Practice

DUANShu-kai

(a. Division of Sience and Technology; b.College of Electronic and Information Engineering, Southwest University, Chongqing 400715, China)

University laboratory is an important place to conduct both scientific research and experimental teaching. It’s undoubted that laboratory culture is crucially important as experimental conditions. Therefore, the promotion of lab culture will definitely be beneficial to the aspects of experimental teaching reform, undergraduates’ practice ability and innovation ability. This paper explores to integrate ideas of quality, profession, innovation, team spirit and safety-consciousness into lab construction. With the potential contribution to the cultivation of students’ regulation and safety concept, the scientific attitude, psychological situation, professional identity, innovation ability, team cooperation, etc,the training effectness of high quality talents can be boosted.

laboratory; culture construction; talent education; practice ability

2015-11-10

国家自然科学基金(61372139, 61101233, 60972155);新世纪优秀人才支持计划(教技函[2013]47号);教育部“春晖计划”科研项目(z2011148);留学人员科技活动项目择优资助经费(国家级, 优秀类, 渝人社办〔2012〕186号);重庆市高等学校优秀人才支持计划(渝教人〔2011〕65号);重庆市高等学校青年骨干教师资助计划(渝教人〔2011〕65号);中央高校基本科研业务费专项资金(XDJK2014A009, XDJK2013B011)的资助

段书凯(1973-),男,重庆人, 博士,副处长,教授,博士生导师,教育部“新世纪优秀人才支持计划”获得者,主要从事忆阻器件及系统、智能信息处理、非线性电路与系统等研究。

Tel.:023-68251252;E-mail:duansk@ swu.edu.cn

G 648.1

A

1006-7167(2016)04-0174-05

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