實驗教學與創新創業人才培養融合模式研究
——以農業生物技術國家級實驗教學示范中心為例

劉 鑫

(安徽農業大學 生命科學學院，安徽 合肥 230036)

國際競爭日趨激烈，國家對創新人才的需求不斷增加?！蛾P于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》指出，高校要準確把握國家戰略發展和世界高等教育發展的新需求新趨勢，圍繞全面提高人才培養能力的核心點，將本科教育置于人才培養的核心地位、教育教學的基礎地位、新時期教育發展的前沿陣地，打造高水平的人才培養體系。培養具有創新精神和實踐能力的高水平專業人才是《高等教育法》賦予高等教育的主要任務，培養具有創新意識、創新精神和創新能力的高素質人才，是高?！半p一流”建設的重要內涵，是新時期高校發展面臨的新課題[1-5]。

高校的課程主要由理論課程和實踐課程兩個部分組成。理論知識主要由課堂傳授，實踐課程主要是學生通過實驗平臺演練、生產實踐實習等途徑掌握實踐知識，是對理論知識的現實模擬和驗證，也是對理論知識的深化和升華[6]。安徽農業大學作為典型的以農林生命學科為優勢和特色的農林院校，以實驗平臺演練、生產實踐實習為主要內容的實驗課程在培養學生創新創業能力，提高學生培養質量具有舉足輕重的作用。然而，在實驗課程融入創新創業型人才培養過程中還存在一系列問題，如在實施過程中還存在“教師教、學生學”的學生非主動型實驗教學模式，實驗教學內容還不能與科研前沿保持動態平衡，重驗證性實驗、輕綜合性實驗的現象依然嚴重，對學生實踐系統訓練[7-9]，教學體系設計不重視不同受體群體差異的同質化現象等問題，不利于發揮實驗課程的優勢作用及學生創新創業能力的培養[6]。因此，針對農林院校專業特點，學校應不斷營造“教—學”有機互動的學習環境、注重實驗內容更新、完善實驗教學體系，探索實驗中心建設與創新創業人才培養的融合模式，提高學生理論知識、創新意識和實踐能力，培養他們的創新創業能力。

為適應高等教育對創新創業型人才的迫切需求，安徽農業大學農業生物技術國家級實驗教學示范中心在創新創業型人才培養方面進行了實踐和探索。

1 安徽農業大學農業生物技術國家級實驗教學示范中心

安徽農業大學國家農業生物技術國家級實驗教學示范中心(以下簡稱“中心”)依托于生命科學學院生物學和作物學一級博士點，建于1994年，2006年被評為省級實驗教學中心，2013年被評為國家級實驗教學中心，擁有生物學博士后流動站、國家玉米遺傳育種基地、安徽省作物生物學重點實驗室等六個省部級平臺，下設基礎專業實驗平臺、創新性實驗平臺、創業型實驗平臺等三個實驗教學平臺，擁有儀器設備2630臺套，面積8560平方米，固定資產總值6500多萬元。

中心現有專兼職人員75人，其中，專職教師67人，實驗技術人員8人。中心直接支持生命科學學院應用生物科學、生物技術、生物科學和生物制藥等4個本科專業，為全校農林類8個學院、30個二級學科和40個本科專業提供服務，同時對近20個農林生物相關的博士、碩士點研究生開放，在創新創業型人才培養中發揮著越來越重要的作用。

2 中心建設協同創新創業型人才培養模式構建的必要性

《國家中長期教育體制改革發展規劃綱要》(2010-2020)明確指出了加強大學生學思結合和知行統一培養的重要性。新時期的大學生不僅要掌握理論基礎知識，還需要增強創新實踐的能力，以更好適應社會發展以及社會競爭力的需求。

高校實驗平臺是高校創新創業型人才培養的重要基地，也是創新創業型人才培養的基本條件[10]。然而在現行培養過程中，實驗教學在創新創業型人才培養過程中的重要地位還沒能完全突顯，不同程度呈現以下幾種情況。

2.1 在實驗主體上，學生主觀能動性發揮不足

在實驗主體方面，存在主體模糊現象，就是在實驗過程中，還是突出教師“教”，將實驗教學重點落在“教”方面，以“教”為主體的教學模式，而學生成為了“教”的被動受體，學生難以自主參與實驗設計，實驗教學缺乏探索性和啟發性，客觀上壓抑了學生對科學實驗的興趣，束縛了學生的創造力和想象力，影響了學生創新和實踐能力的培養，忽視了實驗教學要以學生為主體，要讓學生自己去發現、探索和建構知識的意義[9]。

2.2 在實驗內容上，最新科研成果呈現不足

實驗教學內容深度不夠，多為驗證性實驗，主要是對一些最基本的實驗技術、實驗原理和科學方法的驗證。同時由于實驗教材編寫和出版周期的影響，與科學技術的飛速發展相比，實驗課程的內容不能夠與學科領域的最新研究成果保持同頻共振，存在一定的滯后性[11]。

2.3 在實驗體系上，綜合實驗能力培養不足

實驗課程體系設計過程中，往往還是注重對課程的支撐度，而沒有注重對實驗內容的系統性、交叉性設計。注重老師指導下的基礎理論知識和經典型理論的驗證性實驗，而缺乏學生自主設計和探索的探究性實驗項目[10]。

鑒于上述原因，實驗平臺在創新創業型人才培養方面保障不力、雙創培養氛圍營造不夠、創新創業能力錘煉不足的情況下，學校依托驗中心構筑了科教融合、產教融合培養學生創新精神和實踐能力的平臺，通過建立科學合理的實踐教學體系，創新實驗教學內容，推進人才培養模式改革，探索形成了中心融入創新人才培養的“3+3+3”模式，即：在實驗創新培養過程中讓學生“跟一名教師，進一個功能實驗室，做一項研究”；在實驗內容設計上實現“理論教學與實驗教學的有效銜接，科研前沿內容與實驗教學內容的有效銜接，課堂教學與開放培養的有效銜接”；在實驗體系設計上推進“驗證性實驗—綜合性實驗—綜合設計創新性實驗”梯度上升。

3 中心融入創新創業型人才培養的“3+3+3”模式建構

3.1 實施創新培養“三個一”，推進中心與人才培養的有效銜接

創新培養“三個一”，即“跟一名教師，進一個功能實驗室，做一項研究”。重視和鼓勵學生參與教師的課題研究，從培養科研興趣，到消除科研盲從，再到樹立科研自信，通過師生互選，很多學生實現了興趣愛好與課題研究的緊密融合。主要是突出“學生”實驗主體，讓教師在實驗過程中只起到引導作用，對所學問題進行假設和論證；學生在實驗教學中將所學到的知識合理運用，并將所學內容和得出的結論及時和同學、教師交流，讓傳統實驗教學隨著需要形勢轉變成為“學”為主的實驗教學。

在專業思想教育過程中向全體新生宣傳人才培養理念和實驗科研條件，對于專業興趣濃厚、參與意愿強的同學，學院予以安排一位專業教師作為導師，以解決專業教師離學生太遠、學生缺乏引導等問題。待學生專業思想穩定，并有一定的科研思想萌芽時，學院根據學生的專業特長和專業興趣，予以安排進入與學生科研興趣高度吻合的功能實驗室。經過一段時間的學習和鍛煉，學生的動手能力和創新思維得到整體提升后，學院就會充分利用國家級教學團隊和平臺科研優勢，積極組織開展多種形式的科技創新活動，讓學生自主設計和完成創新實驗，培養創新創業型人才。

3.2 推行實驗內容“三銜接”，推進中心與人才培養的有機融合

實驗內容“三銜接”，即“理論教學與實驗教學的有效銜接，科研前沿內容與實驗教學內容的有效銜接，課堂教學與開放培養的有效銜接”。主要是保證實驗內容的前沿性，讓同學能夠及時掌握科研動態。

注重實驗教學與理論教學的進度密切配合，基本上在理論課程結束后的3～10日內安排實驗教學，為理論教學提供理性的認識基礎。在實驗教學內容方面，注重結合國內外最新研究狀況及時更新補充實驗內容，把最新的科研成果及時補充到學生實驗教學內容中，使實驗緊跟科技發展的前沿[5]，這樣能使學生及時了解本專業的最新研究成果[12]。如，程備久教授將國家科技進步二等獎科研成果《沿淮主要糧食作物澇漬災害綜合防控關鍵技術及應用》，蔡永萍教授將國家自然科學基金項目《梨石細胞發育調控及其木質素合成代謝關鍵酶基因的研究》的內容轉化為《遺傳學實驗》《細胞學實驗》《分子生物學實驗》中的實驗教學項目，使實驗教學內容與科研前沿同步，讓學生及時了解和掌握科學前沿知識。在認真開展好課堂教學的同時，對學生設計類或者綜合性實驗項目、畢業論文(設計)課題等開放，對參與到教師科研課題、大學生實驗競賽等學生群體開放，為學生從“興趣萌發—實驗感受—實驗參與—實驗主導—成果產出”梯度式培養創新人才創造了條件。通過三個方面的銜接，推進了中心與人才培養的有機融合。

3.3 構建實驗體系“三進階”，推進中心與人才培養漸進提升

實驗體系“三進階”是指實驗教學應以培養實踐能力、創新精神與創新能力為主線分為三個階段，這三個階段呈梯度上升。主要是解決實驗項目中驗證性內容多，綜合性、實用性、探究性項目較少，學生綜合性訓練不足的問題。

驗證性實驗階段，培養學生的基礎實驗操作、自主實踐動手和理論技術驗證的能力，主要是“老師主導、學生模仿”模式；綜合性實驗階段，則側重培養學生設計理論技術綜合實驗素質，主要是“老師設計、學生主導”模式；第三階段為綜合設計創新性實驗階段，確立與前沿科技相聯系的設計性和研究型實驗項目，主要是“老師指導、學生設計主導”模式。如，生物顯微攝影大賽、動植物標本制作大賽、生物儀器操作大賽等一系列融合知識性、科學性、實踐性于一體的學科專業競賽活動，以及學生的畢業論文(設計)等。通過驗證性、綜合性和綜合設計創新性三階段實驗，訓練了綜合系統的科學思想，夯實了學生所學的理論知識，強化了學生綜合運用專業知識的能力，提升了他們的創新意識、創新能力和獨立開展研究的素質。

通過實施實驗培養“三個一”，推行實驗育人“三銜接”，推進實驗內容“三階段”，提升了創新創業型人才的培養質量。

圖1 “3+3+3”實驗中心和創新人才培養進入培養和教育模式

4 中心與創新創業型人才培養融合效果

中心與創新人才培養的有機融合，實現了實驗儀器的統一管理、資源共享以及實驗室和大型儀器設備的利用。還為大學生開展創新實踐活動，本科生創新創業訓練計劃項目和實驗室開放提供了有利的實驗條件。通過創新意識和創新實踐的創造，學生的創新能力大大提高，并取得了豐碩的科研成果。中心三年來(2016-2018)本科生創新創業訓練計劃項目申請數由2016年37項分別增長到2017年56項、2018年63項，共有156項；參加國家級大學生創新創業培訓計劃的人數也從2016年的2項增加到2017年的4項和2018年的7項，達到13項。另有28項獲得省級大學生創新創業訓練計劃項目立項。

此外，中心2016-2018年完成實驗室開放13700人時數，有效提高了學生綜合實驗能力，創新研究能力和就業核心競爭力。其中，大學生創新項目“咪唑通過干擾AI-2群體感應來抑制大腸桿菌的表達”榮獲第二屆全國大學生生命科學創新與創業大賽二等獎，大學生創業項目“合肥源麥啤酒有限公司”榮獲第二屆全國大學生生命科學創新與創業大賽三等獎，即大學生創業項目該香水的徽章榮獲第三屆全國大學生生命科學創新創業大賽二等獎。有部分本科同學以第一作者在SCI及國家重點期刊上發表論文，還有同學在BMCGenomics、IJSEM等國際主流雜志上署名發表論文。

5 結語

創新創業型人才的培養，需要實驗教學平臺的有力參與，需要與人才培養模式相適應的實驗管理和運行機制作為保障，更需要其他實際舉措為創新創業型人才創造有利條件。如，在實驗內容方面，需要大膽創新，將實驗教材變成“動態”教材，及時結合科研前沿設置特色實驗，以學科前沿引導學生創新探索，激發學生創新潛能；在培養手段上，探索線上線下相結合的實驗教學模式，探索構建虛擬仿真實驗教學項目，為學生提供網絡化自主和探究學習平臺；在平臺建設方面，需要進一步建立健全適應網絡化學習的實驗教學考核評價指標體系，構建布局合理、配置科學、資源共享、高效開放的實驗室管理體系，更好地發揮實驗教學在創新創業型人才培養中的作用。