建设高水平开放性创新实验室，加强医学院校学生创新能力的培养

武广恒

(吉林大学基础医学院 生物化学与分子生物学实验中心， 吉林 长春130021)

高等院校实验室是进行实验教学及科学研究活动的重要载体，是培养学生创新精神，挖掘其潜能的关键平台。如何充分利用现有资源，激发学生的创新意识、有效地加强和提高其创新能力，是一个亟待解决的突出问题。近年来，我校对实验室建设工作高度关注，常抓不懈，不断强化实验教学环节，多项举措卓有成效。我国高校在实验教学过程中不断探索关于如何造就复合型、创新型人才的途径，开放实验室是这一过程所形成基本共识的核心要素[1]。建设特色鲜明、创新成效显著的开放实验室体制是一个不断累积的过程。通过几年来的探索与实践，我们对开放性创新实验室的内涵有了全新认识，并不断完善其运行机制。

1 高校开放实验室的背景及必要性

1.1创新型国家建设已经成为当前经济、社会转型的必然趋势，为实现这一战略目标，高等教育责无旁贷。衡量高等教育改革成功与否的重要标志之一就是看能否培养出高素质创新型人才。高校开放实验室不断铺开，已成为传统实验教学的延伸和有益补充。作为培养学生自主学习能力、实践技能的主要手段，是培养创新型人才不可或缺的有效方式[2]。我们中心于2000年组建，2012年经教育部验收，获批为国家级基础医学实验教学示范中心。以此为依托，以吉林大学加快推进高水平研究型大学建设为契机，中心对医学本科生开放实验室工作高度重视、稳步实施，现已成为医学生实践技能训练的重要基地。

1.2实验教学在高等医学教育中占有相当重要的地位，是理论知识升华的主要途径。以往实验教学模式中多为验证性实验，学生们往往利用固定的学时，完成讲义中一贯制的实验内容，这种被动式的学习方式一定程度上制约了其主动性和创造性的发挥，成为创新能力的培养中的弊端。医学教育对于实践能力的要求程度较高，虽说近年来大多数院校对实验课程的内容及体系都进行了大胆改革，提高了综合性、设计性实验比例，但仍不足以满足对于学生专业素质培养的现实需求。开放实验室丰富和改善了实验教学的结构和灵活性，可以使学生们的创造思维得以最大限度的发挥。

2 开放实验室运行模式、管理架构要素、组织实施

2.1开放实验室的目的是在提高教学质量基础上达到培养高素质人才的目标，是高校教学改革的必由之路。吉林大学出台的相关管理办法中，将其归属于综合性训练层次，开放对象为在校本科生。同时要求充分调动各个学院的教学资源、科研设施，大力支持。

2.2开放实验室不是时间、空间上的简单开放，还涉及到教师队伍、仪器设备的配置、运行模式以及管理制度等多个方面的整体优化。开放只是手段，人才培养方为目标。吉林大学教务处、实验室与设备管理处、学院及实验室对实验室开放工作协同一致，共同组织、管理和实施。学院由教学副院长牵头，科教科指派专人具体负责指导、协调。

2.3每学期开学伊始，校主管部门在以往立项基础上，继续征集新的开放性创新实验项目。项目负责人将具有前瞻性的新技术、新知识的开放项目进行申报，教务处组织专家进行立项评审，审核通过的项目在管理系统上进行发布，以供有自我提高需求的学生们选择。学生需在系统中查看各实验项目介绍、教师简介等信息，根据各自情况可选择首选、备选项目各一项。进入开放实验室后，指导教师在整个实验进程中负责督导；实验结束后，在系统内及时批阅实验报告，对实验成绩按不同层级进行核定，及格以上者，记1学分，将每次实验记录归档。

3 开放实验室取得的成效

3.1培养了学生们协作意识和团队精神。绝大多数参加开放性实验的学生求知欲望较强，积极性、主动性均较高。指导教师首先强调实验是以团队为基础的分工协作，互相协调配合，才能使实验高效、顺利进行。指导老师首先对开放性创新实验的技术路线做一下介绍，实验室老师还要进行实验室介绍和安全教育，常规及大型仪器的操作规范和注意事项。同学们都要各自设计出实验计划，以讲座的的形式加以详细说明，并接受老师和同学们的质询，尤其鼓励学生们独到的见解和创新意识。经过归纳和总结、修正与完善，提炼汇总成一个最为合理、操作性较强的方案，根据同学们的意愿，分工协作、各司其职，充分实现自我价值。学生们在沟通、交流中会逐渐体会到其他成员的不可或缺及团队的合力。通过训练，学生们的核心竞争力得以显著提升。

3.2提高了学生们严谨的科学态度和综合素质。创新已成为当代高等院校的精神核心和价值取向，实践环节是创新的源泉。高水平的实验教学与科研息息相关、相互依托。创新型人才应该具备较高的综合素质，而个性的自由释放构成了创新型人才形成与发展的先决条件[3]。开放性创新实验是一个思辨→求证→感悟的实践过程，实现了知识→能力→素质的有机协调。以我们开展的项目PCR法制备可商业性应用的DNA Marker-DL2000为例，要求同学课余时间首先掌握实验所涵盖专业的基础知识，比如生物信息学DNA数据总库中的GenBank数据库、EMBL数据库等，用以查询所用模板的基因序列；还要掌握医学文献检索系统的基本应用，追踪国内外最新的学术动态；以及引物设计软件的运用等等。通过自主设计实验方案，具体实施中能够提出问题、独立分析和解决问题，成就感得到体现。带有浓厚兴趣进行实验，开拓了思维的广度，对于实验中的各种现象、各阶段实验结果进行独立观察与思考，拓展了学生们的想象空间，其实验技能、水平显著提高。实验结束后，还要对整个实验过程、实验结果进行集体评议，分享成果与体会，按时在系统中提交规范、严谨的实验报告，作为成绩评判的主要依据。学生对科研工作的基本要领和流程的熟练掌握，可为实际工作或硕士、博士阶段的进一步学习奠定良好的基础。

3.3实验室各项资源得到有效整合，仪器设备的利用率明显提高。创新的根本来源于实践，实践的基础与前提又依赖于实验室[4]。经过这几年来双基实验室、七年制、五年制评估及教学示范中心建设，中心各实验室的规模和硬件建设跃上了一个新的台阶，配备了大量精密、贵重仪器用于实验教学，这都为开放性创新实验提供了完备、先进的硬件保障。除常用仪器外，开放实验中还用到超低温冰箱、全自动紫外分光光度计、高速冷冻离心机、凝胶成像系统等，为未来学生们的科研实践提供了坚实的技术储备。开放性创新实验，使相当数量的仪器设备合理配置、物尽其用，实现了资源共享。作为开放性创新实验的践行者，我们切身感受到实验室的自身功能得到充分的发挥，使教学、科研水准在交叉、融合中同步提升。

4 开放实验室的思考、建议与展望

现代教育学提出，知识的传授与能力的培养应该是统一的整体，教学过程中应该遵循教育者的主导作用与受教者的主动性相统一的原则[5]。通过开放实验室，虽然在探索实施创新教育方面积累了一些经验，但在广度和深度上仍有扩展和挖掘的空间。应构建起行之有效的开放实验室管理制度、效果评价体系，不断提升实验教学的整体水平；还应拓展开放内容，注重多学科的综合与交叉，给学生们更多的选择，同时有针对性地采用PBL教学法。充分利用开放性创新实验在注重培养学生开拓能力和科学素养方面的明显优势，借鉴国内外的成功范例，推进知识架构和专业技能的有机结合，提高创新实验的档次。

5 结语

实践证明，加强开放实验室的常态化建设，是实现创新教育行之有效的措施，也是创新型高端人才培养的客观要求。开放性创新实验营造出创新的氛围，实现了以学生为主体，体现出教与学的互动，弥补、修正了传统实验教学模式的短板和误区，为高等医学教育的改革、发展提供了有益的参考。

参考文献：

[1] 刘华东,韩红江.开放实验室构建实验教学新体系[J].中国高等教育, 2003,13(14):30.

[2]蔡 英,周 岚,孟 闯.以人为本的开放实验室管理机制研究[J].实验技术与管理,2012,29(8):194.

[3]齐洪方，陈冰泉.开放实验室的思考与实践[J].科教导刊，2016, 29(10):184.

[4]宋大雷，彭利军,王明泉,等.教学实验室建设的探索与实践[J].实验室研究与探索,2011,30(3):338.

[5]李英俊,孙淑琴,于世均,等.多种模式开发实验室培养创新人才的探索与实践[J].实验室研究与探索，2007,26(3):122.