張興祥 韓娜 宋俊 西鵬 王寧 劉海輝

[摘 要] 針對基本型實驗在大學(xué)生和研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中存在的問題，通過分析問卷調(diào)查結(jié)果，探究了開設(shè)大型綜合實驗對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要性，研究結(jié)論對同類型專業(yè)的實驗教學(xué)改革有一定的參考價值。

[關(guān)鍵詞] 大型綜合實驗;創(chuàng)新能力;實驗教學(xué)

[基金項目] “紡織之光”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會高等教育教學(xué)改革項目（2017BKJGLX233）;天津市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題（66）

[作者簡介] 張興祥（1962—），男，山東煙臺人，博士，天津工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)負責(zé)人，教授，博士生導(dǎo)師（通信作者），研究方向為功能材料和高性能材料;韓 娜（1981—），女，天津人，工學(xué)博士，天津工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授，研究方向為膜材料和纖維材料;宋 ?。?978—），男，湖北天門人，工學(xué)博士，天津工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院實驗教學(xué)中心副教授，材料科學(xué)與工程國家級實驗教學(xué)示范中心副主任，研究方向為纖維材料。

[中圖分類號] G642.423 ? ?[文獻標(biāo)識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）39-0391-02 ? ?[收稿日期] 2019-12-25

根據(jù)中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》[1]，2020年我國要跨入創(chuàng)新型國家行列，基本建成具有中國特色的國家創(chuàng)新體系?！毒V要》對高等學(xué)校的人才培養(yǎng)提出了非常明確的要求：人才培養(yǎng)是高等教育最重要的任務(wù)，如何優(yōu)化人才成長環(huán)境，培養(yǎng)更多的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才是首要任務(wù)。全國高等學(xué)校本科教學(xué)工作會議明確要求做到“以本為本”“四個回歸”[2]。目前，部分高等學(xué)校實驗教學(xué)過程中主要開設(shè)基本型實驗，包括基礎(chǔ)性實驗和專業(yè)實驗[3]，單一類型的實驗對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作用有限，大學(xué)四年級和研究生階段的學(xué)生經(jīng)常遇到不知如何開展創(chuàng)新性研究的問題，需要花費大量時間進行目的性較差的探索實驗，折射出創(chuàng)新素養(yǎng)的育成不夠。如何利用現(xiàn)有的實驗條件提高本科生和研究生的創(chuàng)新能力，是當(dāng)前亟待解決的一個難題，也長期得到了學(xué)界關(guān)注[4-9]。但目前已經(jīng)發(fā)表的研究結(jié)果之間無法直接對比，哪種類型實驗更多地影響學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)則沒有報道。

針對基礎(chǔ)型、綜合型和創(chuàng)新型三種類型的實驗在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用進行了對比研究，在對本科生、研究生進行問卷調(diào)查基礎(chǔ)上，對大型綜合實驗在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用進行了探討和分析。

一、實驗的基本類型和學(xué)生認可度

為了培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能，從大學(xué)一年級起，根據(jù)各自專業(yè)特色，陸續(xù)開設(shè)了“無機、物理、有機、物化實驗”等基礎(chǔ)實驗，以及“金屬材料、非金屬材料、高分子化學(xué)和物理、材料近代分析測試和材料科學(xué)實驗”等專業(yè)性實驗，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗動手能力和素養(yǎng)，取得了不錯的教學(xué)效果。獲批國家級實驗教學(xué)示范中心以后，組織教學(xué)督導(dǎo)專家、實驗教師、大四學(xué)生和用人單位的代表，對實驗教學(xué)體系、內(nèi)容進行了論證，最終將實驗類型分為：基礎(chǔ)型實驗（單一知識點的驗證性實驗）[3]、綜合型實驗（多個相互關(guān)聯(lián)知識點的驗證性實驗）和創(chuàng)新型實驗（多個內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)知識點的創(chuàng)造性實驗）[9]。為了檢驗運行五年的效果，設(shè)計了調(diào)查問卷，在天津工業(yè)大學(xué)和東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院及紡織學(xué)院的大四本科生、碩士研究生和博士研究生中進行調(diào)查，在420余份反饋問卷中，大四本科生占54%，其他為各年級的碩士生和博士生。有95%的受訪者認可這種實驗分類，并且約40%的受訪者完成了大型綜合實驗，約18%的受訪者完成了創(chuàng)新型實驗?？紤]到碩士和博士受訪者中有非受調(diào)查學(xué)校的生源，開設(shè)的實驗種類存在差異，這個結(jié)果中完成大型綜合實驗的比例還是很高的。

二、大型綜合實驗的開設(shè)

與開設(shè)基本型實驗有具體的大綱要求不同，天津工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程國家級實驗教學(xué)示范中心開設(shè)大型綜合實驗的內(nèi)容相對自由，新增實驗經(jīng)申報、答辯、審核后即可以接收本科生報名，報名人數(shù)達到10人以上即可開設(shè)。每年都有擬開設(shè)的大型綜合實驗因報名人數(shù)不足而未能開設(shè)，也有受歡迎的大型綜合實驗報名人數(shù)超過30人，需要分兩次開設(shè)。大型綜合實驗的自由申請、開設(shè)和棄選，使實驗內(nèi)容得到不斷更新?；拘蛯嶒灥墓潭ㄩ_設(shè)，自主選擇性低，而創(chuàng)新型實驗主要是在教師的研究工作室開設(shè)，參與的學(xué)生主要是拔尖創(chuàng)新實驗班和（擬）承擔(dān)國家級或天津市創(chuàng)新計劃訓(xùn)練項目的學(xué)生，大型綜合實驗面向大學(xué)三年級全體本科生開設(shè)，每名學(xué)生要參加完成兩個大型綜合實驗，持續(xù)2周時間，不但覆蓋面廣，而且可以提高參與實驗的興趣性。

目前的大型綜合實驗中有60%左右是由教師的SCI、EI收錄論文或獲獎成果轉(zhuǎn)化而來的，或與其目前承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金或天津市自然科學(xué)基金項目的研究內(nèi)容密切相關(guān)。受訪者中約75%的人認為有必要將學(xué)院教師發(fā)表的SCI或EI收錄論文內(nèi)容簡化為綜合型實驗，用于本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，高達85%的人認為有必要將學(xué)院教師獲得國家或省部級科技獎勵項目的內(nèi)容簡化為綜合型實驗，用于本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這說明已經(jīng)掌握了基本型實驗培養(yǎng)的技能的學(xué)生對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有很強烈的欲望，并對把實驗的內(nèi)容與本院教師的前沿性成果相關(guān)聯(lián)欲求強烈。

三、大型綜合實驗在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用

之前曾研究了運用大型綜合實驗教學(xué)提高大學(xué)生實踐綜合應(yīng)用能力[5，6，9，12 ]，但學(xué)生對不同實驗類型所發(fā)揮作用的反饋僅限于口頭交談，反饋結(jié)果不全面，這次問卷中專門設(shè)置了相應(yīng)的問題。在回答哪類實驗對你完成畢業(yè)論文最重要時，三種類型實驗的支持率分別為63%、76%和70%，這說明經(jīng)歷了基本型實驗的錘煉后，大型綜合實驗對學(xué)生完成畢業(yè)論文的作用稍優(yōu)于創(chuàng)新型實驗。在已經(jīng)有論文發(fā)表的受調(diào)查學(xué)生中，三類實驗對發(fā)表研究論文的重要性分別為49%、64%和81%。對于發(fā)表論文這種創(chuàng)新性要求更高的工作而言，創(chuàng)新型實驗是在教師的研究室中完成的[9]，環(huán)境開放，研究生和教師的指導(dǎo)作用不可低估，獲得比較高的支持率，說明學(xué)生對大型綜合實驗在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用還是比較明顯的。

四、小結(jié)

綜上所述，針對各自專業(yè)學(xué)生的特點，適當(dāng)增加大型綜合實驗數(shù)量和難度，以教師承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金和省部級自然科學(xué)基金的研究內(nèi)容為方向，將發(fā)表的SCI、EI論文進行簡化，作為自主設(shè)置的大型綜合實驗內(nèi)容，即使不能保證實驗的順利完成，對于促進大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，調(diào)動實驗教師的教學(xué)積極性，仍然是有積極意義的。

（致謝：東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院張耀鵬教授、紡織科學(xué)與工程學(xué)院徐廣標(biāo)教授協(xié)助完成問卷調(diào)查，特表感謝）

參考文獻

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