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摘 要 结合高等学校自身情况，从大学生进行设计性实验角度阐述如何培养新时代下大学生的创新能力，并通过探讨大学生自主设计性实验的开展，对大学实验教学提出一定建议。
关键词 综合设计性实验；大学生；创新能力
中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)30-0115-03
Developing Synthesizing and Designing Experiments, Elevating Innovative Ability of Students//Song Yang, Li Yiran
Abstract According to the self-condition of the university, discussing how to elevate the innovative ability of the college students by the way of synthesizing and designing experiment, and also introducing some suggesting to college experimental teaching.
Key words synthesizing and designing experiment; college students; innovative ability
Author’s address College of Life Sciences, Shangqiu Normal University, Shangqiu, Henan, China 476000
高等学校有培养人才的职能，而在当今社会，对人才有着更高的要求，其中最重要的一点就是其创新能力。因此，如何把学生培养成为有知识、有能力、有创新精神、适应社会发展需求的人才，成为高等教育的关键目标。在高校教学中，尤其是对理科生而言，实验教学是极为重要的组成部分，它不仅是对理论教学的补充和验证，也是提高学生动手能力和操作技能的途径，可以使学生全面掌握和深入理解知识，培养科学思维和创新能力。
传统上的实验课程，是让学生按照书本上的要求，在教师的指导之下重复和验证理论课上的内容。虽然不能否认这些实验课程对锻炼学生的基本功、提高学生的动手能力上有很大帮助，但是，为适应新时代对人才的要求，还应该尽可能开设一些创新性、开放性、自主性、设计性的实验项目和内容，进一步培养学生的自我意识，提高学生的自主创新能力，以应对社会的发展和进步，以及国家对创新型人才的要求。
创新，从一般意义上讲，就是从旧的系统或未形成系统的形态中创造出新的适应发展需求的系统形态。狭义的创新包括创造、发明和革新，例如科学领域内的新方法、新理论等。而广义上的创新还包括能提高自身价值和生活质量的新想法、新发现、新行为等。在此理解上，创新能力可以划分为思维能力、想象能力和实践能力。具体地说，创新能力包括观察力、记忆力、综合思维能力、批判评论能力和探索实践能力。其中，敏锐的观察力和准确的记忆力是发挥创新能力的基础，综合思维能力是核心。
1 建设综合性实验平台，提高学生实践能力
“工欲善其事，必先利其器。”对于生物学这门学科，构建管理科学的综合性实验室是培养学生创新能力的基础。
1.1 改革实验室管理体制和运行机制
传统实验教学一般以集中性验证实验为主，而为了开展学生自主设计性试验，尤其是其中还有一些是综合性实验，必须建立一个综合性实验平台，将以往的教学实验室转变为综合性实验管理中心，合理优化仪器设备的使用，尽可能实现学校内资源共享，并改善教学科研条件，进而提高学生的实践与创新能力。
1.2 提高科研水平，加强实验队伍建设
为了培养具有创新精神和创新能力的学生，就必须有一支高素质的教学队伍。优秀的导师和充足的科研项目能为学生提供更好的指导和更多的动手机会。实验室人员不仅要有坚实的理论基础，更应该具备很强的动手能力和科研水平。因此，结构合理、知识丰富、素质优良的实验师资队伍是培养学生实践创新能力的关键。这里，学校应该尽可能建立专业实验室，增设专职实验技术岗位，明确其岗位职责，并对其给予一定的激励机制，鼓励优秀实验室人员竞聘，提高实验室人员的工作积极性和综合素质。
1.3 加大实验经费投入，采购先进仪器设备
为确保综合性、创新性实验开展，学校应该尽可能优化实验设备，以便学生能够借助先进的仪器进行各种实验活动，领会和理解先进的实验操作水平。
2 改革实验教学模式，培养学生综合思维能力
2.1 实验教学体系
传统实验教学内容以验证实验为主，学生主要用实验来演示和验证理论，对教师和教材依赖性极强，甚至有学生为做到理论实验结果而修改自己的实验过程和结果。这些都非常不利于培养学生的动手能力和科研态度，更谈不上培养学生的思维能力和创新能力。因此，应当改正这种以验证性实验为主的实验教学模式，而要在理论教学中让学生体会到在验证理论时所运用到的综合性实验过程，进而在实验教学中将多个实验内容有机地融合在一起，使学生深入理解实验的内涵和各项理论的联系。同时，在实验课教学中也应以研究性、综合性实验为主，扎实学生掌握的理论基础，激发他们的求知欲和创造性思维。
2.2 实验教学内容
传统实验教学以教师讲解配合示范性操作为主，学生被动地重复教师的操作，一般很难提高学生的学习兴趣，也缺少对学生的启发性。要提高学生的创新能力，就必须足够了解学生在其年龄段中的心理学特点，充分调动学生的主观能动性，给予他们在课堂上足够的发言权，开展教师与学生的互动，在保证学生基本实验技能的基础上，加强综合性、设计性实验，增加自主性、开放性实验，注重跟踪最新的科研成果并及时引入实验教学中。这些内容可以有效激发学生探索科学知识的兴趣和积极性，满足他们的好奇心和求知欲，发挥其洞察力和想象力，进而提高学生的创新能力。
2.3 进一步开放实验室
要开展综合性、设计性实验，就不可能要求学生完全按照上课实验使用实验室，要给他们充分的自主权。实验室在必须的实验课程之外，还应该对学生开放以完成他们的自主实验。学校还应尽可能建立专业性实验室，并且设立激励机制，鼓励实验室人员为进行实验的学生作出指导，满足学生的不同需求。
2.4 开展课外科技活动
除了在实验室内指导学生之外，还应该带领学生走出学校，开展课外实践。在此，可以开展一些野外实习活动，让学生提高实验兴趣；也可以举办学术研讨会，让学生充分认识真正意义上的科研内涵；还可以利用学校的科研能力与工厂企业联合，给予学生深入工厂企业内部的机会，参与其研发及生产过程，使学生了解生产与科研之间的区别，提高他们的综合分析能力。
2.5 改革传统考试方式
传统实验教学以验证性实验为主，而综合性、设计性的实验则应侧重于学生对实验的设计思路、实验操作及结果分析，目的在于加强学生素质教育，全面客观地评价学生对实验技能和知识的综合掌握程度。
3 鼓励学生组织团队开展综合设计性实验，加强学
生创新意识
尽管实验教学中可以加入尽可能多的综合性实验，但是毕竟还是学生被限定在书本的理论之内，不能充分发挥他们的想象力和思维能力。因此，鼓励学生组成创新团队，并支持他们自主选题，开展综合性、设计性实验，就成为在课堂教学之外加强学生创新意识的一个有力补充。
关键词 综合设计性实验；大学生；创新能力
中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)30-0115-03
Developing Synthesizing and Designing Experiments, Elevating Innovative Ability of Students//Song Yang, Li Yiran
Abstract According to the self-condition of the university, discussing how to elevate the innovative ability of the college students by the way of synthesizing and designing experiment, and also introducing some suggesting to college experimental teaching.
Key words synthesizing and designing experiment; college students; innovative ability
Author’s address College of Life Sciences, Shangqiu Normal University, Shangqiu, Henan, China 476000
高等学校有培养人才的职能，而在当今社会，对人才有着更高的要求，其中最重要的一点就是其创新能力。因此，如何把学生培养成为有知识、有能力、有创新精神、适应社会发展需求的人才，成为高等教育的关键目标。在高校教学中，尤其是对理科生而言，实验教学是极为重要的组成部分，它不仅是对理论教学的补充和验证，也是提高学生动手能力和操作技能的途径，可以使学生全面掌握和深入理解知识，培养科学思维和创新能力。
传统上的实验课程，是让学生按照书本上的要求，在教师的指导之下重复和验证理论课上的内容。虽然不能否认这些实验课程对锻炼学生的基本功、提高学生的动手能力上有很大帮助，但是，为适应新时代对人才的要求，还应该尽可能开设一些创新性、开放性、自主性、设计性的实验项目和内容，进一步培养学生的自我意识，提高学生的自主创新能力，以应对社会的发展和进步，以及国家对创新型人才的要求。
创新，从一般意义上讲，就是从旧的系统或未形成系统的形态中创造出新的适应发展需求的系统形态。狭义的创新包括创造、发明和革新，例如科学领域内的新方法、新理论等。而广义上的创新还包括能提高自身价值和生活质量的新想法、新发现、新行为等。在此理解上，创新能力可以划分为思维能力、想象能力和实践能力。具体地说，创新能力包括观察力、记忆力、综合思维能力、批判评论能力和探索实践能力。其中，敏锐的观察力和准确的记忆力是发挥创新能力的基础，综合思维能力是核心。
1 建设综合性实验平台，提高学生实践能力
“工欲善其事，必先利其器。”对于生物学这门学科，构建管理科学的综合性实验室是培养学生创新能力的基础。
1.1 改革实验室管理体制和运行机制
传统实验教学一般以集中性验证实验为主，而为了开展学生自主设计性试验，尤其是其中还有一些是综合性实验，必须建立一个综合性实验平台，将以往的教学实验室转变为综合性实验管理中心，合理优化仪器设备的使用，尽可能实现学校内资源共享，并改善教学科研条件，进而提高学生的实践与创新能力。
1.2 提高科研水平，加强实验队伍建设
为了培养具有创新精神和创新能力的学生，就必须有一支高素质的教学队伍。优秀的导师和充足的科研项目能为学生提供更好的指导和更多的动手机会。实验室人员不仅要有坚实的理论基础，更应该具备很强的动手能力和科研水平。因此，结构合理、知识丰富、素质优良的实验师资队伍是培养学生实践创新能力的关键。这里，学校应该尽可能建立专业实验室，增设专职实验技术岗位，明确其岗位职责，并对其给予一定的激励机制，鼓励优秀实验室人员竞聘，提高实验室人员的工作积极性和综合素质。
1.3 加大实验经费投入，采购先进仪器设备
为确保综合性、创新性实验开展，学校应该尽可能优化实验设备，以便学生能够借助先进的仪器进行各种实验活动，领会和理解先进的实验操作水平。
2 改革实验教学模式，培养学生综合思维能力
2.1 实验教学体系
传统实验教学内容以验证实验为主，学生主要用实验来演示和验证理论，对教师和教材依赖性极强，甚至有学生为做到理论实验结果而修改自己的实验过程和结果。这些都非常不利于培养学生的动手能力和科研态度，更谈不上培养学生的思维能力和创新能力。因此，应当改正这种以验证性实验为主的实验教学模式，而要在理论教学中让学生体会到在验证理论时所运用到的综合性实验过程，进而在实验教学中将多个实验内容有机地融合在一起，使学生深入理解实验的内涵和各项理论的联系。同时，在实验课教学中也应以研究性、综合性实验为主，扎实学生掌握的理论基础，激发他们的求知欲和创造性思维。
2.2 实验教学内容
传统实验教学以教师讲解配合示范性操作为主，学生被动地重复教师的操作，一般很难提高学生的学习兴趣，也缺少对学生的启发性。要提高学生的创新能力，就必须足够了解学生在其年龄段中的心理学特点，充分调动学生的主观能动性，给予他们在课堂上足够的发言权，开展教师与学生的互动，在保证学生基本实验技能的基础上，加强综合性、设计性实验，增加自主性、开放性实验，注重跟踪最新的科研成果并及时引入实验教学中。这些内容可以有效激发学生探索科学知识的兴趣和积极性，满足他们的好奇心和求知欲，发挥其洞察力和想象力，进而提高学生的创新能力。
2.3 进一步开放实验室
要开展综合性、设计性实验，就不可能要求学生完全按照上课实验使用实验室，要给他们充分的自主权。实验室在必须的实验课程之外，还应该对学生开放以完成他们的自主实验。学校还应尽可能建立专业性实验室，并且设立激励机制，鼓励实验室人员为进行实验的学生作出指导，满足学生的不同需求。
2.4 开展课外科技活动
除了在实验室内指导学生之外，还应该带领学生走出学校，开展课外实践。在此，可以开展一些野外实习活动，让学生提高实验兴趣；也可以举办学术研讨会，让学生充分认识真正意义上的科研内涵；还可以利用学校的科研能力与工厂企业联合，给予学生深入工厂企业内部的机会，参与其研发及生产过程，使学生了解生产与科研之间的区别，提高他们的综合分析能力。
2.5 改革传统考试方式
传统实验教学以验证性实验为主，而综合性、设计性的实验则应侧重于学生对实验的设计思路、实验操作及结果分析，目的在于加强学生素质教育，全面客观地评价学生对实验技能和知识的综合掌握程度。
3 鼓励学生组织团队开展综合设计性实验，加强学
生创新意识
尽管实验教学中可以加入尽可能多的综合性实验，但是毕竟还是学生被限定在书本的理论之内，不能充分发挥他们的想象力和思维能力。因此，鼓励学生组成创新团队，并支持他们自主选题，开展综合性、设计性实验，就成为在课堂教学之外加强学生创新意识的一个有力补充。