梁燁煒,劉 彪,杜玉豐
(湖南大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與設(shè)備管理處,湖南 長(zhǎng)沙 410082)
高校實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要基地,承擔(dān)著支撐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要職能。隨著《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)》[1]的頒布及創(chuàng)新人才培養(yǎng)、強(qiáng)化實(shí)踐育人環(huán)節(jié)等要求的細(xì)化,如何利用實(shí)驗(yàn)室資源來(lái)支撐與促進(jìn)創(chuàng)新人才與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)更成了各高校關(guān)注的焦點(diǎn)。
創(chuàng)新能力,簡(jiǎn)而言之就是運(yùn)用知識(shí)和理論,不斷提供(創(chuàng)造)具有價(jià)值的新的思想、理論、方法和發(fā)明的能力,其核心是創(chuàng)新精神與創(chuàng)新思維。創(chuàng)新精神是體現(xiàn)聚在心理層面的意識(shí)(欲望)和情感意志力,包括創(chuàng)新意識(shí)、批判精神、開(kāi)拓精神、求實(shí)精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等心理品質(zhì)[2];創(chuàng)新思維是指以新穎獨(dú)創(chuàng)的方法解決問(wèn)題的思維過(guò)程,是一種復(fù)雜的思維方式,具有批判性、發(fā)散性、跳躍性等特點(diǎn),體現(xiàn)在以超常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角去思考問(wèn)題,提出與眾不同的解決方案,從而產(chǎn)生新穎的、獨(dú)到的、有社會(huì)意義的思維成果。
創(chuàng)新能力的形成必須經(jīng)歷認(rèn)知的積累、思維的引導(dǎo)與啟發(fā)、自主探究、創(chuàng)新或創(chuàng)造等階段,是一個(gè)潛移默化和大量實(shí)踐的長(zhǎng)期過(guò)程,需要提供不斷實(shí)踐、不斷思考、不斷改進(jìn)的條件。
高校學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要相應(yīng)的教育理念、管理機(jī)制、教育教學(xué)方法、能力評(píng)價(jià)方法等的全方位支撐。首先是要樹(shù)立以學(xué)生為主體的教育教學(xué)理念,改變傳統(tǒng)的灌輸、傳授方式,以啟發(fā)式、討論式、參與式、探究式的教學(xué)方式來(lái)引導(dǎo)與培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與思維。其次是要建立課程體系的建設(shè)與更新機(jī)制,通過(guò)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)項(xiàng)目、教學(xué)內(nèi)容、課程方案等的設(shè)計(jì)、拓寬與不斷更新,及時(shí)引入新的概念、新的思想和科研成果,強(qiáng)化課程體系在科學(xué)技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維培養(yǎng)等方面的適應(yīng)能力。同時(shí),要建立利于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐體系,支持與鼓勵(lì)學(xué)生在教師引導(dǎo)下自主開(kāi)展探究、創(chuàng)新、創(chuàng)造等類型的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,鍛煉與培養(yǎng)具有創(chuàng)新特點(diǎn)的分析與解決問(wèn)題的綜合能力。另外,要培養(yǎng)具有較高創(chuàng)新素質(zhì)的教師隊(duì)伍來(lái)承擔(dān)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主導(dǎo)職責(zé),要建立科學(xué)和高效的教與學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制來(lái)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐,更要建立起適應(yīng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的師資管理、實(shí)驗(yàn)室與儀器設(shè)備管理、經(jīng)費(fèi)資助、培養(yǎng)過(guò)程管理與評(píng)價(jià)等一攬子管理與運(yùn)行制度,來(lái)保障創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有序有效運(yùn)行。
創(chuàng)新能力培養(yǎng),特別是理工類學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng),是離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)室及其相關(guān)資源的。與實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師、實(shí)驗(yàn)室管理與運(yùn)行機(jī)制等實(shí)驗(yàn)室資源,是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)與支撐條件。根據(jù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)不同階段所具有的特點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn),來(lái)科學(xué)配置與整合實(shí)驗(yàn)室相關(guān)資源,可以有效支撐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3-6]。
按照創(chuàng)新能力培養(yǎng)的階段特點(diǎn),可將實(shí)驗(yàn)室資源分為基礎(chǔ)能力培養(yǎng)的認(rèn)知類、進(jìn)行體驗(yàn)實(shí)踐的體驗(yàn)類、實(shí)現(xiàn)挑戰(zhàn)或批判實(shí)踐的自主探究類、實(shí)現(xiàn)思維跳躍與突破的創(chuàng)造探究類、還有貫穿能力培養(yǎng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)與啟發(fā)功能的引導(dǎo)類。不同類型資源所產(chǎn)生的作用是不同的,從實(shí)現(xiàn)積累和鍛煉到輔助跳躍與突破,相互之間也體現(xiàn)了承接與支撐[7-8]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室資源的配置與組合,對(duì)應(yīng)形成各種類型實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng),這類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)就成為了實(shí)驗(yàn)室資源經(jīng)組合后的外在體現(xiàn)。
認(rèn)知類實(shí)驗(yàn),主要作用是通過(guò)驗(yàn)證、測(cè)試來(lái)揭示相關(guān)理論的實(shí)質(zhì),鞏固所學(xué)知識(shí),通過(guò)綜合運(yùn)用所學(xué)理論與實(shí)踐的知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)與解決實(shí)際問(wèn)題,在鍛煉與夯實(shí)基本能力的基礎(chǔ)上,鍛煉利用資源開(kāi)展綜合運(yùn)用的能力。傳統(tǒng)的公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與綜合型實(shí)驗(yàn)可以歸為此類。
體驗(yàn)類實(shí)踐,是指利用儀器設(shè)備資源通過(guò)綜合運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,其作用是體驗(yàn)實(shí)踐過(guò)程和鍛煉綜合能力,并在一定程度上感受或萌發(fā)創(chuàng)新精神與創(chuàng)新思維,如開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)等。
自主探究類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,體現(xiàn)為利用可供使用的實(shí)驗(yàn)室資源,通過(guò)指導(dǎo)教師的引導(dǎo)和啟發(fā),對(duì)存在的實(shí)際或理論問(wèn)題,以質(zhì)疑、挑戰(zhàn)、探索、發(fā)現(xiàn)等為目標(biāo),用獨(dú)立或合作的方式來(lái)開(kāi)展具有創(chuàng)新意義的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,重在創(chuàng)新精神與創(chuàng)新思維的鍛煉與養(yǎng)成。
創(chuàng)造類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,是在探究類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐鍛煉的基礎(chǔ)上,對(duì)已初步具備創(chuàng)新能力的個(gè)體進(jìn)行進(jìn)一步能力培養(yǎng)與鍛煉的類型。體現(xiàn)在學(xué)生個(gè)體依據(jù)自身較強(qiáng)的剖析與解決能力,通過(guò)調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室資源來(lái)開(kāi)展非常規(guī)、突破、創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)。
引導(dǎo)類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,貫穿整個(gè)能力培養(yǎng)的全過(guò)程,體現(xiàn)在各種類型的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中,由指導(dǎo)教師或?qū)嶒?yàn)技術(shù)人員通過(guò)思維啟發(fā)、討論組織等方式來(lái)引導(dǎo)與支持學(xué)生的嘗試與創(chuàng)新,應(yīng)允許合理的失敗。
如何科學(xué)進(jìn)行資源的配置與組合,是實(shí)驗(yàn)室資源支撐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),涉及師資選配、實(shí)驗(yàn)室管理、經(jīng)費(fèi)支持等諸多方面,是需要相對(duì)成熟的實(shí)驗(yàn)室資源管理與運(yùn)行機(jī)制來(lái)支持的。
在高?,F(xiàn)行的管理體制下,實(shí)驗(yàn)室資源開(kāi)放所涉及的環(huán)節(jié)較為復(fù)雜,如何建立起能有效運(yùn)轉(zhuǎn)的管理機(jī)制,以項(xiàng)目制的形式來(lái)建立與管理實(shí)驗(yàn)室資源開(kāi)放,以建設(shè)經(jīng)費(fèi)資助、運(yùn)行經(jīng)費(fèi)配套的形式來(lái)搭建創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)項(xiàng)目,以學(xué)生申報(bào)、專家評(píng)審、經(jīng)費(fèi)資助的方式來(lái)設(shè)立實(shí)驗(yàn)室資源利用的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目,是一種比較可行的方式。
創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)項(xiàng)目,應(yīng)充分利用已有實(shí)驗(yàn)室資源,特別是校級(jí)、院級(jí)公共平臺(tái)資源,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室資源利用與組合設(shè)計(jì)[8-12]。項(xiàng)目的設(shè)立采用申報(bào)、建設(shè)、過(guò)程監(jiān)管、效益評(píng)估的方式,由學(xué)院(學(xué)科)綜合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室資源提出梯次建設(shè)與開(kāi)放方案,在學(xué)校層面的專家論證與評(píng)審的基礎(chǔ)上,分重點(diǎn)、分階段建設(shè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐基礎(chǔ)項(xiàng)目,并給予項(xiàng)目運(yùn)行經(jīng)費(fèi)等的配套支撐。
利用實(shí)驗(yàn)室資源的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目,在鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力的同時(shí),也能鍛煉支撐創(chuàng)新能力發(fā)揮的如計(jì)劃組織、協(xié)調(diào)合作等綜合能力。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)立后,實(shí)驗(yàn)室資源的開(kāi)放(包括實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放、設(shè)備開(kāi)放共享、實(shí)驗(yàn)教師支持、培養(yǎng)過(guò)程管理等)是需要相應(yīng)的管理與運(yùn)行機(jī)制來(lái)支持的。建立校級(jí)、院級(jí)2個(gè)層面的配套與支持體系,學(xué)校層面的落腳點(diǎn)放在建立管理與支持制度、搭建管理與運(yùn)行平臺(tái)、培養(yǎng)過(guò)程的監(jiān)控與評(píng)價(jià)等,院級(jí)層面承擔(dān)從實(shí)驗(yàn)實(shí)踐師資配備、實(shí)驗(yàn)室與儀器設(shè)備開(kāi)放管理、各類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的設(shè)計(jì)與組織、培養(yǎng)過(guò)程的支持與服務(wù)等創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要內(nèi)容。
學(xué)校層面的相關(guān)管理機(jī)制支持:首先,需從實(shí)驗(yàn)室資源最關(guān)鍵的師資配置入手,通過(guò)提高實(shí)驗(yàn)實(shí)踐指導(dǎo)工作量的權(quán)重、優(yōu)化指導(dǎo)學(xué)生取得成果的報(bào)獎(jiǎng)方案,以及指導(dǎo)教師評(píng)優(yōu)獎(jiǎng)勵(lì)制度、實(shí)驗(yàn)教師培訓(xùn)與資助計(jì)劃等,來(lái)吸引與鼓勵(lì)優(yōu)秀師資投入創(chuàng)新能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)。其次,需建立支持創(chuàng)新能力培養(yǎng)的經(jīng)費(fèi)資助體系,對(duì)納入創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的各階段培養(yǎng)任務(wù)給予充分的經(jīng)費(fèi)支持,特別是對(duì)于探究類、創(chuàng)造類實(shí)驗(yàn),在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上應(yīng)適當(dāng)寬松。再次,需建立全校范圍的實(shí)驗(yàn)室與儀器設(shè)備開(kāi)放共享管理平臺(tái),搭建利用實(shí)驗(yàn)室與儀器設(shè)備的申請(qǐng)、預(yù)約、使用的便捷通道。最后,是要建立注重鍛煉與培養(yǎng)效果的項(xiàng)目評(píng)價(jià)機(jī)制,在項(xiàng)目進(jìn)程管理與驗(yàn)收等環(huán)節(jié),將評(píng)價(jià)要素放在創(chuàng)新能力鍛煉與實(shí)踐的效果上。
在學(xué)院層面,搭建配套的實(shí)驗(yàn)室儀器利用、師資配備與支持、項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)與評(píng)估、創(chuàng)新環(huán)境氛圍營(yíng)造等運(yùn)行與管理制度,重點(diǎn)在各培養(yǎng)階段的任務(wù)設(shè)計(jì)與落實(shí)。首先是認(rèn)知類實(shí)驗(yàn)的重組與改進(jìn),改變傳統(tǒng)的繼承、守成類模式,在理論驗(yàn)證、綜合設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),更多引入啟發(fā)模式讓學(xué)生主動(dòng)思考、分析、設(shè)計(jì)與實(shí)踐。然后是引導(dǎo)類實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與組織,選配優(yōu)秀教師承擔(dān)此項(xiàng)工作,在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐里融入創(chuàng)新精神與創(chuàng)新思維觸發(fā)與鍛煉的內(nèi)容,除此之外,還須形成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與梯隊(duì)的建設(shè)與選拔機(jī)制,打造創(chuàng)新實(shí)踐氛圍。同時(shí)在探究類、創(chuàng)造類等創(chuàng)新項(xiàng)目申報(bào)與運(yùn)行過(guò)程中,引入強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)與淘汰機(jī)制,提升學(xué)生個(gè)體與團(tuán)隊(duì)的協(xié)同能力,形成創(chuàng)新思維的交鋒與沖突,保證創(chuàng)新能力培養(yǎng)的效果。
基于以上實(shí)驗(yàn)室資源開(kāi)放管理機(jī)制的構(gòu)想,我們以支持本科生利用大型儀器設(shè)備開(kāi)展實(shí)驗(yàn)實(shí)踐研究項(xiàng)目為實(shí)踐點(diǎn),進(jìn)行了探索式的實(shí)踐。
學(xué)校建立大型儀器設(shè)備面向本科生開(kāi)放工作管理辦法,設(shè)立項(xiàng)目資助資金,開(kāi)展大型儀器設(shè)備的應(yīng)用知識(shí)培訓(xùn)、支持學(xué)生利用設(shè)備開(kāi)展實(shí)驗(yàn)實(shí)踐研究工作。以大型儀器設(shè)備的培訓(xùn)為基礎(chǔ),通過(guò)申報(bào)、評(píng)審來(lái)分類立項(xiàng)與資助實(shí)驗(yàn)實(shí)踐研究項(xiàng)目,兼顧認(rèn)知類、體驗(yàn)類和自主探究類等創(chuàng)新能力培養(yǎng)階段。
實(shí)踐中,通過(guò)學(xué)生(高年級(jí)為主)自主選擇或?qū)W院指定指導(dǎo)教師的方式,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)踐研究項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與申報(bào);通過(guò)專家論證與評(píng)審的方式,在申報(bào)項(xiàng)目中選擇和組合形成具有資助意義的體驗(yàn)類、自主探究類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐研究項(xiàng)目。指導(dǎo)教師與專家評(píng)審所起的作用更多體現(xiàn)在引導(dǎo)與考察實(shí)驗(yàn)實(shí)踐研究項(xiàng)目的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新思維,評(píng)估項(xiàng)目組在實(shí)踐研究能力、支撐條件、研究方案等方面的可行性,以及項(xiàng)目對(duì)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力鍛煉的有效性等。在實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備利用上,通過(guò)建設(shè)大型儀器設(shè)備共享管理新平臺(tái),實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備的在線預(yù)約、設(shè)備授權(quán)使用、使用機(jī)時(shí)記錄、成功案例展示等功能,為實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目的申報(bào)、實(shí)踐提供了有效便捷的預(yù)約使用與管理的途徑。項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中,我們強(qiáng)調(diào)的是指導(dǎo)教師的引導(dǎo)作用,重點(diǎn)放在進(jìn)度與研究困難的把握與啟發(fā)上;另外一個(gè)重點(diǎn)是創(chuàng)新思維的鍛煉,以中期檢查與進(jìn)度報(bào)告的形式來(lái)督促項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在實(shí)踐中不斷思考與改進(jìn)。在結(jié)題驗(yàn)收環(huán)節(jié),重點(diǎn)考察研究過(guò)程對(duì)創(chuàng)新精神與創(chuàng)新思維的鍛煉效果,而不是實(shí)驗(yàn)實(shí)踐研究的結(jié)論與結(jié)果。從資助的100多項(xiàng)實(shí)踐項(xiàng)目來(lái)看,出現(xiàn)了一些跨專業(yè)、學(xué)科的交叉項(xiàng)目,部分項(xiàng)目主持人經(jīng)鍛煉后進(jìn)入了科研團(tuán)隊(duì)、科研課題,也涌現(xiàn)出了部分學(xué)生發(fā)表研究論文、團(tuán)隊(duì)參加省級(jí)競(jìng)賽取得好的名次的好現(xiàn)象。
我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室資源的儀器設(shè)備、指導(dǎo)教師、創(chuàng)新能力培養(yǎng)過(guò)程管理等方面進(jìn)行了項(xiàng)目管理式的實(shí)踐,從結(jié)果來(lái)看,實(shí)驗(yàn)室資源的開(kāi)放能給創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供很好的支撐。但是,完整意義上的實(shí)驗(yàn)室資源開(kāi)放,其管理與運(yùn)行機(jī)制的建立涉及的內(nèi)容相當(dāng)復(fù)雜,也牽涉到學(xué)校多個(gè)管理部門(mén)的協(xié)調(diào)與統(tǒng)籌,這需要在不斷地改革實(shí)踐中探索與推進(jìn)。
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