教研融合 科研实验室促进本科创新人才培养

吴元周， 吕恒林,b

(中国矿业大学 a. 力学与建筑工程学院; b. 江苏建筑节能与建造技术协同创新中心， 江苏 徐州 221116)



教研融合 科研实验室促进本科创新人才培养

吴元周a， 吕恒林a,b

(中国矿业大学 a. 力学与建筑工程学院; b. 江苏建筑节能与建造技术协同创新中心， 江苏 徐州 221116)

本科创新人才培养不仅需要基础知识学习，更需要加强科研素质和综合能力的提升。基于创新人才培养目标，提出本科教学与科学研究相融合的方式，探讨科研实验室对于本科创新人才培养的促进作用。从师资队伍建设、教学资源建设、实验教学体系建设和支持创新实践活动等方面展开研究，并以力学与建筑工程学院教研融合实践活动为例，介绍了实践方法和取得的效果。研究表明，教研融合有利于促进科研实验室在本科创新人才培养中发挥重要作用。针对实践过程中发现的问题，从加强实验室安全管理和实验技术人员队伍建设方面对加强科研实验室开放管理提出了建议。

教研融合; 科研实验室; 本科; 创新人才; 培养

0 引 言

万钢在重庆就“创新人才培养模式改革”专题调研时指出，创新是引领发展的第一动力，人才是科技创新中最核心的因素，各部门均应为更多创新创业人才脱颖而出搭建好平台，做好服务。本科教学在创新型人才培养过程中承担了十分重要的角色，但本科实验教学设备通常立足于满足基础知识和技能的教学，与学科前沿的科研实验平台相比，逊色很多。因而，为保障本科创新人才尽早接触学科专业知识前沿，了解和掌握行业最新仪器设备和实验手段，科研实验平台服务本科创新人才培养迫在眉睫。本文基于江苏省教育教学改革重点项目“产学研用合作培养土建类专业创新人才的研究与实践”研究，探讨教研融合方式，研究科研实验室促进本科创新人才培养的方法。

1 创新人才培养对实验条件的需求

按照在高校办学中所承担任务的不同，实验室可分为教学类实验室和科研类实验室。相比本科教学实验室，科研实验室由于有充足的经费投入，拥有充足的实验面积，先进的仪器设备和优秀的实验教师队伍，可以开展大量大型的、学科前沿性的实验研究项目[1]。

目前本科实验教学存在过于强调基础知识而忽略激发学生创新思维和学习兴趣的现象，而且忽视学生的个性和特长，教学内容和方法也相对陈旧，与当今科研和生产实际在一定程度上相脱节，学生的知识结构有待优化，科研素养和综合能力有待提高[2-3]。

创新人才的培养需要科研资源要向大学生全面开放，包括各级各类科研实验室、各种科研仪器与设备、各种科研信息与资料等[4-6]。科研实验室向本科生开放，可以让学生尽早解除专业知识的前沿，了解自身在专业基础知识和掌握方面存在的不足，激励其主动学习；而且，让学生参与科研试验，有利于他们解放思想，激发科研兴趣，并训练其科研实践能力。

2 科研实验室对创新人才培养的作用

2.1 提升师资队伍素质

科研类实验室包括重点实验室和工程技术研究中心，是高校培养高水平科研人才(包括教师和研究生)、出高水平科研成果、服务经济建设和社会发展的基地[1]。科研实验室可以从如下两个方面对师资队伍的优化和提升作用：① 引进国内外优秀人才，优化师资队伍结构。科研实验室以其国家级、省部级实验平台，吸引国内外本专业优秀的博士(后)以及企业中有丰富实践经验的人才加入，不仅带来了新的学科知识和研究手段，也从学历、学缘及年龄等方面进一步优化了师资队伍结构，为本科教学注入新鲜血液。② 科研实验室可以支持教师开展科研，提升理论水平。高校教师利用实验室的仪器设备和场地等条件，开展科学研究，加深对专业知识的理解和掌握。而且，教师在科研实验过程中，相互交流，接受本行业专家的指导，进一步解放思想，对于专业知识的理解和掌握达到更高的层次，可以更好地开展本科教学[7]。

2.2 丰富教学资源

科研实验室提供教师开展学科前沿实验的机会，使得教师开展实验教学的方法和手段进一步得到完善。教师在科研实验室内开展科学研究的成果常常被其凝练为一定成果，包括论文、专著和教材等，并将其引入课堂，讲授给学生，可以拓展学生的知识面和视野。而且，部分实验由于受种种原因限制，如实验周期过长等，不能满足大量学生的参与时，教师可以通过将整个实验过程制作成为视频课件，在课堂上向学生进行演示。既可以详细地介绍整个实验过程和实验结果，同时也节约了学生时间[8]。视频教学的开展，也可以为学生和教师之间提供了实验教学的交流平台。

2.3 完善实验教学体系

卓越工程师教育培养计划提出要提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力，而实验教学是实现素质教育和创新人才培养目标、加强学生实践能力和创新能力培养的重要环节[9]，因而需要建立一个满足创新型人才培养需求的实验教学体系。实验包括演示验证型、综合设计型和创新研究型三种类型，各有侧重，由浅入深地培养学生的实验能力：演示验证型实验的目的是让学生了解实验仪器和实验过程，巩固课堂理论教学，培养学生的基本实验能力；综合设计型实验则通过实验内容、方法和手段的综合，让学生自主设计实验的目的和过程，体现对学生应用知识解决问题的能力和综合素质的培养；创新研究型实验通过对实验的探索，培养其创新思维、科技开发和科学研究能力[10]。本科实验室具备满足前两种类型实验的条件，科研实验室通过提供科研课题和相关条件，指导学生开展创新研究型实验，从而实现实验教学体系的完整性，有利于全面培养创新型人才。

2.4 开展创新实践教育

大学生创新实践活动是实践教学的重要组成部分，在本科生教育教学体系中起着至关重要的作用，它虽然属于课外实践教学环节，却使整个实践教学的培养体系更加科学和立体化，教学方法和途径更加丰富灵活，教学效果更加明显[11]。创新实践教育课题来源很多，大致包括以下几类[12-13]：① 政府机构设立的项目或竞赛活动，如国家和省市级大学生创新训练计划(实验计划)、专业知识竞赛等；② 学校甚至学院自行设立的创新训练项目或创新竞赛活动，以及为推荐国家和省市级项目而进行的选拔赛等；③ 教师科研项目；④ 实践平台设立的项目，如开放性实验或创新基地项目等。在前三类活动中，科研实验室很好的充当了“保姆”的角色，提供活动开展所需的软硬条件。但在开放性实验项目中，科研实验室则承担了“父母”的角色，既要提供学生开展创新训练的项目，又提供项目开展的条件，还负责项目的验收和考核。

3 教研融合实践及成效

学校十分注重科研实验平台与本科教学的融合，先后出台多个文件要求各类实验平台向本科创新实践活动开放，鼓励广大教师开展教研融合，包括“中国矿业大学贯彻《高等学校实验室工作规程》实施细则”、“关于进一步加强国家级实验教学示范中心建设工程的若干意见”、“中国矿业大学实验室开放基金管理办法”等，各学院积极落实学校相关政策。

力学与建筑工程学院现有3个国家级平台和8个省级平台，其中科研实验平台9个。为保障创新教育活动的开展，学院要求各实验室(包括科研实验室)坚持全天候开放，并对开放管理制度进行了修订，全面支持学生继续强化综合性、研究性、创新性实验，从制度上保证开放时间、开放范围和覆盖面，并督促严格执行。此外，通过紧密结合各级大学生创新训练课题、各级创新大赛等，例如全国大学生结构设计大赛、全国大学生交通科技大赛、全国建筑学专业大学生建筑设计作业观摩与评选、人工环境工程学科竞赛等，灵活开展创新能力培养和创新精神教育；通过完整的训练项目系统地锻炼学生的创新能力，指导学生总结训练成果，撰写研究论文，并鼓励学生积极申报发明专利。最终形成一个贯穿学生学习全过程、相对独立于理论教学体系，有明确教学要求和考核办法的前后衔接、循序渐进、层次分明的实践和创新教学体系。

通过教研融合，积极促进本科创新人才培养，取得明显成效：先后培养全国土木工程专业优秀毕业生7人、江苏省土木工程专业优秀毕业生30余人，近3年指导学生获国家级奖励10多项、省部级奖励30多项、公开发表论文近200篇、获得国家各类专利40项。

4 加强科研实验室开放管理的建议

科研实验室有效支撑了本科创新人才培养，但在科研实验室开放过程中仍有几个方面需要引起高校的特别注意。

4.1 做好实验室安全管理

做好实验室安全管理工作，是保障高校教学科研顺利开展的前提，是培养高素质创新型人才的战略需求，是创建平安和谐校园的重要基础。实验室安全事故包括火灾事故、爆炸事故、生物安全事故、设备损坏事故等[14-15]，科研实验室中，贵重仪器多，研究成果的技术含量高，因而还存在设备或技术被盗事故。针对实验室安全事故隐患，高校应当做好以下预防和管理工作：① 加强实验室安全管理制度建设，并有效组织实验员和实验教师进行安全培训，增强其安全意识。建立校、院、实验室、教师各级责任体系，责任目标落实到人，对相关责任人加强安全教育，并要求其在实验室日常运行和实验开展过程中，加强实验室安全检查，并对处于实验室内的教师和学生进行安全提醒。高校组织编写实验室安全教育手册，将可能出现的安全事故及处理办法介绍并在显眼处进行安全警示。对于出现安全事故的相关责任人，应严格追究责任。② 及时更新和完善实验室安全硬件设施。实验室应注意检查灭火器、烟感报警器等安全硬件设施，对可能存在安全隐患的部位及时增加或更新治理装置。在条件允许的情况下，可以在拥有高精设备或开展高危险性实验的实验室内配制视频监控和防盗报警系统等，以便及时发现并解决安全事故。

4.2 加强实验技术人员队伍建设

目前，实验室建设存在一个普遍的现实，即实验教师队伍无论在数量和技术层次上均比较高，但实验技术人员的数量和层次则相形见绌。实验技术人员不仅是教学实验课工作的服务者，也是教育者。他们承担着实验教学准备、实验室建设、科学研究以及实验室日常管理等工作[16]。因而，为保障科研实验室更好地发挥人才培养的作用，高校应当注重加强实验技术人员队伍建设，尤其是职业道德和技术知识素质建设。前者决定了实验技术人员的奉献精神、科研态度和敬业精神等，后者则关乎其服务实验教学的能力和水平、实验室建设的贡献度等。

5 结 语

实验室建设的目的是服务人才培养，科研实验室拥有较高的平台层次、高水平实验开展需求的软硬条件，较好地支撑了本科创新人才培养。但在实验室开放过程中，仍有一些问题值得注意，如实验室安全管理和实验技术人员队伍建设等，这也是广大教师和学生更好地利用科研实验室，实现教研融合的关键，迫切需要解决。

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Scientific Laboratory Promoting the Education of Creative Undergraduate with Melange of Teach and Research

WUYuan-zhoua,LÜHeng-lina,b

(a. School of Mechanics and Civil Engineering； b. Jiangsu Collaborative Innovation Center for Building Energy Saving and Construct Technology， China University of Ming and Technology， Xuzhou 221116，China)

The training of scientific research quality and comprehensive ability was all needed heavily to the education of undergraduate creative talents, besides the basic knowledge. Based on the goal of training creative talents, mélange of teach and research was proposed, and then the promotion effects of scientific laboratory on the education of undergraduate creative talents were explored from the aspects of constructions of teaching staff, and teaching resource and experimental teaching system were explored together with supporting the creative activities. As the practice in School of Mechanics and Civil Engineering, and the example of China University of Ming and Technology, the practice method and results were introduced. The research results indicated that the mélange of teach and research took important role in the promotion of scientific laboratory on the education of undergraduate creative talents. And then suggestions on safety management and construction of laboratory technicians were proposed to the open of scientific laboratory, aimed at the questions found in the practice.

mélange of teach and research; scientific laboratory; undergraduate education; creative talents; education

2015-05-28

江苏省教育教学改革重点项目(2011JSJG023)；中国矿业大学教学改革与建设项目(2014CG02)

吴元周(1981-)，男，江苏邳州人，在读博士，助理研究员，研究方向：实验室建设与创新人才培养。

Tel.：0516-83590619; E-mail：wyzcumt@126.com

吕恒林(1966-)，男，江苏扬州人，教授，博士生导师，研究方向实验室建设与创新人才培养。

Tel.:0516-83590601; E-mail:henglinlv@cumt.edu.cn

G 642.0

A

1006-7167(2016)04-0252-04