第３４卷增刊 高等教育研究学报 Ｖｄ．３４，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ２０１１年１１月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｉｇｈｅｒ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＮＯＶ．２０１１ ＤＯＩ：１０．３９６９４．ｉｓｓｎ．１６７２－８８７４．２０１１．ＳＯ．０３２ 开展创新研究 提高实验室为人才培养服务的能力 许凯，段孟常 （国防科学技术大学理学院，湖南长沙４１００７３） ［摘要］ 文章介绍了理学院教学实验、创新人才培养的现状，分析面临的形势和问题，从部队和社会 对人才的现实需要出发，论述了实验室在人才培养中的角色与定位，并提出今后一段时期如何下大力气开展创 新研究，努力提高实验室为人才培养服务的能力和水平。 【关键词］ 创新ｚ．，ｌ－培养；理科实验室；统筹优化建设；能力培养体系 ［中图分类号］Ｇ６４２．０ ［文献标识码］Ａ ［文章编号】１６７２—８８７４（２０１１）ＳＯ一００９５—０３ Ｔｈｅ Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｔｅａｃｈｉｎｇ ＸＵ Ｋａｉ，ＤＵＡＮ Ｍｅｎｇ—ｃｈａｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏＤｅｆｅｎｓｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００７３，Ｃｈｉａｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｃｏｌｅｇｅ’Ｓ ｓｔａｔｕｓ ｑｕｏ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｔｒａｉｎｉｎｇ．Ｉｔ ａｎＲｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ’ Ｓ ｒｏｌｅｓ ａｎｄ ｐｏｓｉｉｔｏｎ ｉｎ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｎｇ ｔａｌｅｎｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｆｏｒ ｔａｌｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｍｙ ａｎｄ ｓｏｃｉｅｔｙ．Ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ，ｈｏｗ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ｉｎｏｖａｔｉｏｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ，ａｎｄ ｈｏｗ ｔｏ ｒａｉｓｅ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｉｎ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ？Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｉｖｅｓ ｐｉｅｃｅｓ ｏｆ ａｄｖｉｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅｓｅ ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｔｒａｉｎｉｎｇ；ｓｃｉｅｎｃｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ；ｐｌａｎ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｓｙｓｔｅｍ ａｓ ａ ｗｈｏｌｅ； ｂａｉｌｉｔｙ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ 胡锦涛主席在清华大学百年校庆上指出：高等 上，并以实验结果作为检验理论正确与否的标准。 教育要“坚持育人为本、德育为先、能力为重、 因此，实验教学是培养学员学习理科知识、走近科 全面发展”、“着力增强学生勇于探索的创新精神、 学殿堂的重要环节。同时，理学实验教学也为各个 善于解决问题的实践能力”。 学科的人才培养奠定坚实基础，是培养学员实践能 理学科学是人类理性思维发展的重要推动力 力的开端和基础，在培养学员世界观、方法论和科 量，是人类知识宝库的重要组成部分。理学科学素 学素养方面具有不可替代的作用。 质是人才培养特别是理工科人才培养的重要基础， 我院承担着我校各专业的理学实验课程的教学 理科教学实验室，就是通过系统深入的实验课程教 任务，很大程度上决定了我校人才培养的质量，因 学，保证学生具有良好的科学实验素养、理性的思 此建设具有我军特色世界一流大学就必须用用世界 维判断能力、把握事物发展的整体科学观和洞察 一流的理学教学实验室。这不仅可以直接提升我校 力，对学生的整体素质提高具有决定性的意义。 学科品质和人才培养质量，还可以通过人才培养为 新一代武器装备技术的研究服务，甚至可以直接起 一、理科实验室的地位与作用 到新技术孵化器的作用。更重要的是，从根本上解 物理学、化学、生物学都是实验性很强的学 决工科类专业学员数理基础不够坚实、科学思维方 科，数学通过和其他学科的交叉来直接解决实际问 法欠缺的问题。 题，应用性很强，理学学科很多规律的发现和理论 国防科学技术大学是我军工程技术类最高学 的发展都是建立在对客观世界观察和研究的基础 府，这也要求我校的教学实验室能够在教学改革上 ［收稿日期］ ２０１１－０７－２２ 【作者简介］ 许凯（１９８３．），男，山东聊城人，国防科学技术大学理学院训练部参谋。 高等教育研究学报 ２０１１年增刊（总第１６３期） 走在最前沿，并辐射全军，成为全军理科实验教学 的示范中心和师资培训基地。 二、理科实验室的发展与现状 自哈军工创建以来，学院及其前身一直高度重 视实验教学，将其列为学生能力培养的重要环节之 一，形成了“厚基础，重实践，强能力”的教学 传统。 １９５３年伴随着哈军工的诞生创建物理实验室； １９７８年伴随着国防科大的组建，在钱老的直接规 划下成立物理中心实验研究室；１９８１年，３门物理 实验课程独立设课，是学校的首个实验必修课程， 是国内实验教学实施“独立设课、独立编制、独 立学分”最早的院校之一；１９８６年学院实施“单 元法”教学模式改革，面向全国推广；１９８９年获 得首届“全国优秀教学成果一等奖”；１９９８年成立 军事高技术原理演示实验室；２００１年在学校首批 挂牌成立物理创新实践基地；２００１年轻气炮实验 室为本科生开设动载物理实验技术课程；２００３年 挂牌成立数学建模创新实践基地；２００４年建设数 学实验室；２００６年四总部批复成立数理实验教学 中心；２００８年学院自筹大部分经费建设了研究生 物理公共实验室；２００８年获评学校唯一省级实验 教学示范中心；２００９年化学实验室移交理学院管 理；２０１０年开始论证恢复核技术实验室，并论证 生物基础实验室的建设。一路走来，学院实验教学 始终立于全国教育教学改革潮头。 学院目前建有“数理实验教学中心”，包括７ 个子实验室，还有化学实验室、研究生物理实验 室、军事高技术物理原理教学实验室等共计１０个 实验室。 目前承担的主要任务包括：开设《大学物理 实验》、《技术物理实验》、《近代物理实验》３门 实验课程；开设配合课堂教学的“物理演示实 验”；承担大学化学、基础化学等７门课程实验 １６７学时的教学任务；承担数学类等３门课程的课 程实验；研究生物理公共课程实验；学员创新培养 和指导学科竞赛；面向各类继续教育学员开设 《军事新技术前沿》课程。开展教育教学改革研究 工作。 学院还拥有各类科学实验用房６０００余平米， 各类科研条件设施价值超过一亿元，关键设备处于 国际一流水平。建有包括量子信息实验室、ＴＨｚ技 术实验室、光频标技术实验室在内的新一代信息技 术物理基础科技创新平台（省高校重点实验室）； 建有包括功能薄膜制备平台、物质表面微观形貌测 试表征平台、全能带光谱分析测试平台的物质与材 料科学实验中心，关键设备处于国际顶尖水平；建 有拥有商眭能计算集群设备的数学技术实验室；建 有拥有一级轻气炮、压剪炮、霍普金森杆、高速摄 影系统等特色设备体系。 理科实验室的差距与不足 实验室建管体制有待改革。实验室重建设、轻 管理，建、管脱节，资源的统筹管理力度不够，应 进一步加强管理，发挥实验室最大效益。 实验教学研究不够。具有自身特色的自研实验 与自研设备偏少；实验教学内容与教学手段过于平 泛，教员在实验内容设计和教学手段改革上缺少自 主性和创新性。 实验课程与理论教学不同步。由于实验配置的 台套数限制，导致教学班太多，实验课程与理论教 学不同步。国内外著名高校都依托学科群统筹设计 课程体系，不仅每门课程理论课与实验课进度一 致，相得益彰；而且，数理化生等各个学科的课程 进行一体化统筹设计，强调严格的知识层次和互为 映衬。 实验室开放能力和力度不足，支撑学员创新实 践活动条件不够。学院本科生创新实践基地的作用 发挥不明显，开放力度不够，相关条件的支撑面不 够广。没有先进而统一的选课预约系统，实验室开 放能力在时间、内容等方面尚未得到最大程度的发 挥；基于网络平台的应用系统有待完善；实验室缺 乏运行经费，没有创新性课题指南发布。按照实验 教学发展规律，还应充分考虑学员的群体和个体差 异，设置跨学科的前沿实验平台和研究性开放空 间。而目前创新实践基地的投入仅只保障运行，缺 少大型先进设备建设，缺乏跨学科统筹设计。 四、努力的主要方向 一是要在总体上理清思路，规划好学院各类实 验室建设。需要根据学校本科人才培养的总体要 求，按照“固强、扶弱、创一流”的原则对各教 学实验室进行统筹优化建设。改革现有数理实验课 程体系和教学内容，组织跨学科整体设计，优化各 类实验课程的课程体系。“固强”就是指进一步优 化具有自身优势和军事特色的课程体系和实验项 目，完善人才培养的实验环境，提高相应的实验水 平。“扶弱”就是着力解决实验教学与理论教学不 同步、前沿实验内容不够、环保条件缺失等问题。 徐凯等：开展创新研究提高实验室为人才培养服务的能力 整体建设方案体现了两个整体、三个侧重。两个整 验教材。建设专网机房，指派专人负责，为学员提 体是指：实验课程与理论课程成为一个整体；多门 供专门的虚拟实验环境，进行有针对性的预习，提 实验课程成为一个整体，一体化设计课程培养方 升课堂教学质量的同时对其做有力的补充。建设仪 案。三个侧重是侧重创新能力的培养；侧重实验室 器设备与教学资源管理平台，实行资源的论证、采 开放环境和能力的建设；侧重教学手段的研究和改 购、管理、运行、预约、服务一体化网络管理。依 革。 托仪器设备与教学资源管理平台，加大开放力度， 二是完善全方位培养和个性化培养并重的能力 开放实验纳入实验系列课程综合考评。 培养体系。拟在现有基础上通过增加部分一机多能 的综合性实验设备和建设综合实验元素库，加深专 ［参考文献］ 题型实验内涵，加强课程体系的层次性，提升学员 周远清．加快建设高水平的高等理科教育体系［Ｊ］． 实验系统和方案设计能力，满足学有余力学员汲取 中国大学教学，２００７（１）：４—１９． 丰富知识、培养创新思维的需求。同时，大力推行 ［２］ 李巨光，高丙云．高校理科实验教学问题探析［Ｊ］． 本科学员导师制，精耕细作地发掘每名学员的特 高等理科教育，２０ｏ５（５）：７１－７３． 长，激发其创新研究兴趣，减少个体盲目探索，建 ［３］ 朱满林，余文力，等．教学与科研相结合，面向部队 立充分发掘潜力的个性化培养机制。 需求创建特色实验室［ｃ］．第五次军队院校实验室建 设与发展学术研讨会，北京：国防工业出版社，２００７： 三是深化实验教学内容、方法、手段的改革。 １２一ｌ４． 创新实验项目，结合前沿科学研究，自研设备，开 ［４］ 罗积军，白志成，等．更新观念深化改革推进基础实 设特色实验。加大开放力度，在拔尖人才培养中发 验中心建设持续发展［ｃ］．第五次军队院校实验室建 布创新课题，激励学员自主探索兴趣。 设与发展学术研讨会，北京：国防工业出版社，２００７： 四是理顺实验课程体系，整合现有资源，加大 １１９—１２１． 开放力度。系统研究实验教学课程体系，构建从基 础到前沿的一体化实验教学内容体系，出版系列实 （责任编辑：赵惠君） （上接第９２页） 文［Ｊ］．高等工程教育研究，２００３（５）：１－７． ［２］ 胡显章．提高认识转变观念努力加强大学生的人 ［９］ 王立新，郑宽明等编著．大学生素质教育概论 文素质教育［Ｊ］．载于刘风泰主编．提高文化素质 ［Ｍ］．北京：科学出版社，２００６：９７—１２３． 培育创新人才——高等学校加强文化素质教育的探 ［１Ｏ］ 周玉兰，宋敏娜．论数学教育与人文素质培养 索［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９９：１４９— ［Ｊ］．教育与职业，２００６（３５）：９４—９５． １６２． 马丽芹．大学物理教学与人文素质教育［Ｊ］．化工 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