立足实践教学环节　加强本科生创新能力培养

李国臣　耿彦峰　杨纪红

摘要：周济部长在全国第二次本科教学工作会议讲话中明确强调注重能力培养，着力提高大学生的实践能力、科研能力和创新能力。山西大学从实验教学、教学实习、本科生科研训练等方面强化实践教学环节，深化实践教学改革，为培养学生的实践能力、创新能力奠定了坚实的基础。

关键词：实践教学；创新能力

本科教育是科学教育，创新是科学的真谛。在国际上，我国培养的本科生在基础理论和基本训练方面公认是比较好的，但创新能力和创新精神不足。周济部长在全国第二次本科教学工作会议讲话中明确强调要注重能力培养，着力提高大学生的实践能力、科研能力和创新能力。针对这一状况，我校在本科教学工作中加强了实践教学改革，注重对学生进行科学思维的训练和实践动手能力的培养。

一、深化实验教学改革，构建素质教育实验平台

实验教学是整个教学环节中一个重要的组成部分，它通过教师的讲解演示和学生的动手操作，把理论知识从抽象变具体，将无形的理论变成有形的实践，引导学生从宏观观察探索微观结构，使学生易于获取多方面的知识，巩固学习成果，培养综合实践能力。

1．加快实验教学课程体系改革

山西大学根据各学科专业的特点，合理制定实验教学计划，实验教学大纲全部单独汇编成册，通过立项形式，增加三性(综合性、设计性、研究性)实验项目比例。通过三性实验项目的方案设计及实际操作，培养学生的创新能力。如：物理电子工程学院依托量子光学和光量子器件国家重点实验室，引入研究理念，整合教学资源，构建了三级模块化物理实验教学体系，将过去的力、热、电、光、近代物理实验整合为基本实验、综合设计性实验和研究性实验三级物理实验课程新体系。同时充分利用量子光学与光量子器件国家重点实验室的科研成果，不断更新实验内容，改进实验技术，开发新的实验仪器设备、科研成果转化的实验项目包括染料调Q、电光调Q、激光倍频等实验项目。化学化工学院以科研成果促进实验教学，加大综合性、设计性实验的比例，与企业实际需要结合，完成委托资助课题“低度有色配制酒稳定性的研究及应用”，解决了困扰汾酒集团多年的低度竹叶青酒的不稳定性难题，为汾酒集团带来年均上亿元的经济效益，该项目获“国家科技进步二等奖”。现已将该成果引入本科生实验教学，开设了“气相色谱法分析汾酒条件选择”等实验项目，起到很好的教学效果。此外，若干专利成果也已经引入本科生实验教学，其中专利“由煤矸石制硫酸铝”不仅服务于企业，并且引入无机化学实验，现已被许多兄弟院校采用，大大拓宽了学生的知识面。

2．积极推行“三开放”实验制度

在开放实验室的建设上，我校按照“因材施教，讲求实效”的开放实验原则，实施全开放实验教学模式，促进创新人才培养，并逐步将开放实验纳入正常的教学轨道，积极推行“三开放”实验制度。一是“内容开放”，开放的实验内容主要包括：预备性实验、必做实验预习、设计性实验、综合性实验、研究性实验、仿真实验、选做实验等。二是“时间开放”，开放时间包括：规定开放时间、预约开放时间和自由开放时间。三是“选题开放”，训练内容和选题由学生提出，指导教师批准实施，开放实验实行导师制，学生进行开放实验前，应阅读与实验内容有关的文献资料，准备好实验实施方案，做好有关开放实验的准备工作，实验项目完成以后，应以论文的形式向实验室递交开放实验总结报告。

实施开放性的实验教学，有助于提高学生的参与意识和动手能力，为学生创造了一个能发挥自身特长的教学环境。如物理电子工程学院在近五年的开放实验教学中，学生共撰写实验总结、答辩报告(小论文)共800余篇，其中30余篇已经在《实验室科学》、《山西大学学报》等期刊发表：学生通过开放实验，设计和制作“温度的检测与控制实验仪”、“超声波物理特性综合实验仪”、“高压放电实验仪”等教学实验仪器10多种50余台件。这些仪器不仅投入实验教学中，而且有些在其他高校中推广使用，其中学生对“BW2型高温超导材料的性能测试装置”进行改造时，在手动测试功能的基础上增加了数据自动采集、存储和处理功能接口。该专用接口现已开发成产品，并与北京大学物理学院、上海乾峰电子仪器有限公司共同签订了关于“高温超导材料特性测试装置”专用接口合作生产协议书。刘鹏、谢国强两位同学撰写的论文《高温超导材料特性测试装置计算机数据采集和处理系统的设计与实现》、《远程监测控制系统实验装置的设计与制作》荣获第三届全国高校物理实验教学学生论文评比三等奖。

3．大力改善实验教学条件

实验条件直接影响着实验教学的正常运行。近年来，我校利用省部共建经费和学校的配套资金进行基础实验教学的硬件建设，大大改善了实验教学条件，实验室规模进一步扩大，实验室的建设水平得到了极大的提升。主要表现如下：实验室规模的扩大和功能的拓展，使得学生受益群体不断扩大，受益的专业数不断增加。实验室新增了大量先进的仪器设备，实验开出率大大提高，同时促进了实验教学改革，更新了实验教学内容，淘汰了部分过时的、不利于培养学生实验技能和综合素质的实验项目或内容，综合性、设计性和研究性实验的比例大大提高。实验室管理体制和管理制度更加完善，通过整合原有资源组建实验中心，打破原有实验室小而分散的格局，实现了场地、仪器设备等资源的共享和开放，大大提高了仪器设备资源的利用率。

二、强化教学实习、毕业论文(设计)等实践教学环节，培养学生的实践能力和创新精神

1．修订实习工作规定

教学实习对于培养学生应用所学专业知识，分析解决具体问题的能力具有重要意义，是知识内化为素质、外化为能力的关键环节。首先，我校认真修订了《山西大学教学实习工作规定》，对实习的组织与管理、内容与形式、考核与评估等相关内容做出了详尽规定，从制度上保证了实习工作的规范性。其次，为了做到课堂教学与实习的有机统一，结合我校专业特色和各专业领域的最新发展动态，我们对全校各专业的实习计划和大纲进行了认真修订，重新编写了实习指导书，并把教学实习计划作为独立部分在教学计划中单独体现，从内容上保证了教学实习工作的科学性。第三，经过多年的积极建设，我校实习基地也日趋成熟与稳定，从条件上保证了教学实习工作的稳定性。通过以上努力，我校形成了一大批特色实习项目。如物理学专业的科研实习，化学专业的生产实习，环境科学专业的四大工程实习，历史专业的考古实习，教育学专业的心理咨询，行政管理专业的下乡实践，社会学专业的社会调查，美术专业的艺术采风等等。我校的教学实习工作也逐步形成了自己的特色，不仅增强了学生对本专业课程、知识的感性认识，拓宽了学生的视野，而且提高了学生认识问题、分析问题和解决问题的能力，培养了学生的创新意识和实践能力。

2．大力加强实践教学基地建设

创新产学研合作机制，建设资源互补型校外实践教

学基地，是当前高校提高教学质量、培养学生创新精神和实践能力的必然要求，也是高等教育改革和发展的必需。在创新产学研合作机制过程中，各学院广泛联系建立校外实践教学基地，目前已分别与山西三维集团、用友软件等单位合作建立了近150个校外实践教学基地。2007年，山西大学一汾酒集团汾酒工程研究生教育创新中心、山西大学一三维集团催化技术研究生教育创新中心成立，不仅实现了高校和企业技术资源优势互补、资源共享，而且为企业技术升级、技术创新提供了更强劲的动力，标志着学校建立产学研长效机制进入了一个新阶段。

3．完善毕业论文(设计)质量标准

本科生毕业论文(设计)是本科教学计划中的一个重要组成部分，是一所大学教学质量最综合和本质的反映，抓好本科生毕业论文(设计)是学校教学工作中最重要的管理环节。我们重点抓了以下几方面工作：第一，把毕业论文(设计)工作分为选题、开题、中期检查、答辩四个基本环节，并详细制定了各环节的质量标准。第二，全面反映研究型、应用型和复合型三类人才培养目标的要求。研究型人才积极参与指导教师的研究课题，选题紧跟学科前沿，应用型人才选题结合经济热点问题、文化焦点问题、科技重点问题，特别是紧密联系山西地方经济文化建设和社会发展问题。复合型人才则注重理论性和实践性的统一，体现了理论层面的深刻性和实践层面的应用性。第三，加强综合训练，加大工作量，鼓励学生在教师指导下独立开展调查研究和实验数据的采集工作，并要求学生提供与毕业论文(设计)有关的参考资料、读书笔记、社会调查记录、实验数据原始记录(包括实验失败的记录)、规范的设计图纸、运行软件等材料。通过以上工作，锻炼了学生从文献检索、科学实验、社会调查到综合文献、严谨推理、刻苦钻研的科学研究能力及品质，也培养了学生的创新意识和创新精神。我校每年在优秀毕业论文(设计)中选出15％汇编成《山西大学优秀毕业论文集》，并有部分优秀毕业论文(设计)在国内学术刊物上公开发表。如生命科学与技术学院学生论文“微生物诱导子对青霉素PT95菌株核生物量和类胡萝卜素产量的影响”发表于《生物工程学报》；化学化工学院学生论文“1.1-Dimethylbiguanidium Tetrabromothallate(Ⅲ)”为TI(Ⅲ)配合物晶体结构的结果，发表于英国皇家学会《晶体学报》。

三、开展本科生科研训练计划、大学生创新性实验计划和学科竞赛，构建多元化创新教育平台

本科生参加科研训练是我校培养创新型人才的一项重要举措，也是对目前本科教育体系注重理论课考试成绩、忽视科研能力和创新能力及创新精神培养的一种改进。2004年，学校划拨专款启动了本科生科研训练计划，加强本科生科研的培养，各学院也积极创造条件，把实验室作为学生独立开展科研活动的基地，鼓励本科生提前进入实验室，培养参加科研活动的意识。同时，我校于2008年被教育部、财政部确定为第二批实施大学生创新性实验计划项目的高校，为本科生开展科研创新活动提供了又一个创新实践平台。

科研训练课题和创新性实验计划项目来自全校各学院的指导教师和学生的自选题目，经专家评审后予以立项，每个项目给予相应的经费资助，项目完成后可取得规定的创新实践学分。自2004年以来，“太原市坞城地区大气悬浮颗粒物中汞含量分布调查”、“基于煤矿监控数据的数据仓库建立与决策树挖掘的研究”、“SBR工艺用于焦化废水脱氮的实验研究”、“用煤矸石制备聚合氯化铝的初步研究”、“一维冷原子Hubbard Model的局域纠缠”等近600多个项目获准立项，近2000人获得创新实践学分，完成了近800篇论文(调查报告)。部分优秀项目成果在国内外学术刊物上公开发表，如“壶流河湿地植被优势种间关系分析”、“论突发事件对中国中小投资者交易行为的影响”、“海红果酒澄清的研究”、“Selective Sensing of Fe3+based on Fluorescence Quenching by 2,6-Bis-(benzoxazolyl)pyridine with β-Cvclodextrin in Neutral Aqueous Solution”、“Meso-四(4-甲氧基-3磺酸基苯)卟啉与环糊精超分子体系的研究”等论文分别发表于《湿地科学》、《经济问题》、《食品科学》、Spectrochimica.Acta PartA、《分析化学》等刊物。

本科生科研训练计划和创新实验计划有力推动了学科竞赛活动的开展。学科竞赛是培养学生创新思维和创新能力的一个重要载体，由于竞赛题目来自工程实际问题，没有标准答案，因此有充分空间让学生发挥其个性。我校主管部门以及教师、学生对学科竞赛高度重视，如数学科学学院教师根据长期积累的教学经验，设计了相应的数学建模软件包，参加数学建模竞赛的学生因此受益匪浅。同时我校还于每学年小学期开设了“数学建模”公选课程，让更多的学生有机会参加全国数学建模竞赛；物理电子工程学院不定期的开设有关电子设计竞赛的专题讲座，使学生学习到的理论知识有机融合到实践中。此外，我校每学年小学期举办计算机网络课件设计大赛、数学建模竞赛、英语演讲比赛等专项活动，每次2000余人参加，有效地调动了学生创新实践的积极性。近三年来，我校学生在数学建模竞赛中获国家一等奖2项，国家二等奖9项；在电子设计竞赛中获国家一等奖1项，国家二等奖2项；在广告艺术大赛中获国家二等奖2项，在大学生英语竞赛中获国家特等奖8项、国家一等奖9项、国家二等奖35项。此外，为贯彻落实教育部高教司(2003)165号文件精神，我校还出台了《山西大学关于参加学科竞赛的若干规定》，对学科竞赛的范围、学生参加学科竞赛的学分及指导教师的教分、奖励等做出了详细的规定，为提高教师和学生参加学科竞赛的积极性提供了政策上的有力保证。

尽管我校在加强实践教学环节方面采取了诸多措施，也取得了明显成效，但是和课堂教学相比，实践环节还比较薄弱。山西大学将继续全面深化实践教学改革，注重能力培养，着力提高大学生的实践能力、科研能力和创新能力。

参考文献：

[1]周济，大力加强教学工作，切实提高教学质量[J]，中国大学教学，2005(1)：4～8。

[2]史义凯，强化实验教学体系改革探索创新能力培养途径[J]，中国大学教学，2008(s)：77～79。

[3]姚杰，完善实践教学体系保障实践教学质量[J]，中国大学教学，2008(4)：78～80。

责任编辑：周杨