论文部分内容阅读
[摘要]介绍了上海大学生命科学学院近三年来在开展本科生短学期创新实验进行的实践探索，通过这种方式的教学方式，很好的培养了学生的创新精神和实践能力，已取得了明显的实验教学成效。
[关键词]短学期 创新实验 教学方式
一、引言
上海大学短学期制是在钱伟长先生带领下于1985年在上海工业大学（上海大学前身）开始试行的，即每学年设置三个理论教学学期和一个实践教学学期，每个理论教学学期内10周为理论教学，1.5周考试；实践教学学期只有4周时间，称夏季短学期，与暑假可以通用，集中安排精工实习、电工实习、生产实习、课程设计和社会实践等环节，如图1-1为上海大学某年春季和夏季学期的设置，秋、夏、冬三学期都为10周。短学期的设置目的是要增加学生的实践能力和教师的“充电机会”[1]，为了响应上海大学建设研究型大学及培养新世纪创新人才的目标，同时生命科学作为一门实践性，更新性很强的科学，上海大学生命科学学院在实践教学方面做了很大的改革，借助生命学院实验中心这一公共创新人才培养平台，从2009年到2011年三年间将夏季短学期设置为一门10学分的实践课，即短学期创新实验，目的是为了培养大学生的创新能力、实践能力和创业能力，充分体现创新源于实践，在实践中检验，并最终应用于实践的教育思想。通过这一环节提高学生的综合素质，满足社会对创新型、实用型人才培养的需求。
本文主要介绍上海大学生命学院在短学期创新实验中的一些做法，同时提出一些问题与同行探讨。
图1-1：上海大学某年春季和夏季学期设置
二、高效开展短学期创新实验离不开公共创新人才培养平台的建设和完善
生命学院抓住本科实验教学这一重要环节，投入大力气优化实验教学资源配置，改善实验教学环境，建立了大型的实验教学中心。短学期创新实验地点集中在生命学院实验教学中心公共创新实验平台，该平台具备生命科学研究所需的常规仪器，满足了开展现有学科各个研究领域的研究，并全天候向学生开放服务，为学生创造了灵活自由的实验环境，同时生命学院已建立了实力较强的科研队伍，这些为创造科技创新环境，推动创新教育创造了良好的软硬件环境，是高效开展本科生创新实验的保证。随着“211”工程三期的开展，实验平台将会添置流式细胞仪，激光共聚焦显微镜等大型、精密、贵重仪器设备，这为学生能接触到更前沿的生命科学知识，更新的实验手段提供了很好的物质条件，也为有效的开展学生的创新实验，培养创新性，实用性人才提供更好的学习平台。
三、夏季短学期实践的实施
夏季短学期实践主要针对大学三年级学生，他们的基础理论和实验课已基本修完，已经具备一定的实验能力和分析问题解决问题能力。夏季学期较短，要完成一个综合的创新实验，需要提前准备，因此在春季学期第六周前，指导教师就要提出实验项目（或研究方向）。第七周，汇总、公布实验题目或研究方向。从第七周开始，学生（2～5人一组）选题并与相关老师联系，也可自拟题目，准备实验方案；同时学生需要提交创新实验申请，包括学生创新课题申请书，创新实验室使用申请表、开放实验室学生安全承诺三个文本。第九周前，交纸质和电子版的设计方案。学生需要整理出实验用试剂与材料清单供实验中心专职负责老师及时购置。春季学期考试结束后，学院组织全体指导教师和参与创新实验的学生进行实验设计方案可行性答辩，学生讲解实验方案，指导老师或其他组学生质疑或提出改进意见。方案修订后由指导老师复审通过后学生进入实验阶段。夏季学期第三周结束，完成实验论文的写作、修改工作；交纸质和电子版的实验论文；准备好演讲和交流的PPT。夏季学期第四周，进行实验论文的答辩和评审工作。
四、短学期创新实验开展所取得的成效
（一）丰富的课题拓展了学生的知识面，使学生对生命科学各个领域的研究思路和方法有了更多的了解
三年来短学期创新实验的课题涉及内容非常丰富，如表1-1展示了三年来的部分创新实验课题（2009年共27个；2010年，31个；2011年，26个），这些课题囊括了生命科学的多个研究领域。通过学生查阅文献和方案制定，实验中心集中组织的可行性答辩和论文答辩，指导老师在实验前后实验思路，实验方法和技巧，数据处理和展示等方面的指导，以及学生在公共平台上交流学习这些环节使学生对生命科学的各个领域的研究思路和方法有更多的了解，拓展了学生的知识面，培养了学生动手能力和科学思维的能力。这种实验教学方式有效的将学生本科所学理论充分应用于实践，并给学生提供了在实践中探索创新的机会。
表1-1：2009-2011年上海大学生命学院部分创新实验课题
（二）学生了解了科学研究的全过程，拓展了科学思维能力
学生选题后，从准备课题申请书（包括填写创新实验室申请表和开放实验室学生安全承诺书），再经过方案可行性答辩，最后的论文书写和答辩，虽然时间短，但对学生进行了科学研究全面的培训。例如，白首乌止血活性成分的提取这一课题，学生经历了以下的科学研究的训练：
（三）学生的综合能力得到提高
2009年课题“剑龙牙膏—龙血竭在牙膏制备中的应用”申请专利两项：汪凌波，含有龙血竭提取物的中草药牙膏的制备方法，申请号：200910195306.6；王凌波，外观设计专利：含有龙血竭提取物的中草药牙膏盒，申请号：200930097469.1。学生在这一过程中创新能力，知识应用和转化的能力得到很大的提高。另外，由于时间较短，实验失败很正常，例如2011年的课题“在芦荟外植体组织培养灭菌方法研究”这一实验中，找出高效的消毒剂及消毒方式来代替升汞，降低成本，满足市场需要。但是以升汞为消毒剂的平板出现异常，死亡率过高。只得到了其他几种消毒液灭菌效果的结论。虽然有文献报道浓度为1%的升汞具有很好的灭菌效果（5～20分钟，10分钟为最佳），但是此次实验结果表明，1%的升汞杀菌效果显著但影响了外植体的存活。学生认为读文献要有批判精神，他们分析也可能是切的外植体过小，或无菌水冲洗不够充分导致对照组数据缺乏。实验虽然没有预期的结果，但是重要的是他们在这一过程中分析问题解决问题的能力得到提高。同时，这一实践活动中团队协作是保证实验顺利完成的重要因素，实验者怎样开展实验，怎样配合工作非常重要，学生在这一过程中团队合作的能力也有了很大的提高。
（四）利用这一实践活动，教师尤其是专职的实验教师有了“充电机会”
对于教师，尤其是专职的实验教师，这一实践活动是与课堂教学不一样的教学形式，相对自由，可以将自己的想法完全融入教学中，利用夏季学期加上暑假三个月的时间，实验教师可以积累更多的实践经验，在业务能力上会有很大提高，更有利于他们进一步进行实验教学。
（五）客观的课程成绩的评价促使学生在平时操作和实验结果的表达和讨论研究上得到更好的锻炼
作为一门10学分的实践课，学生成绩的评定也是教学质量的重要保障。评定的环节设在论文答辩处，以百分制（PPT制作10分，实验与论文60分，答辩20分，回答问题10分）评定，考核的是学生整个科研过程，包括立论的创新性，严谨性以及在实验过程中问题的处理，数据的表达等各个环节。
五、存在问题及解决办法
（一）高水平科研骨干教师参与太少
由于历史原因，实验中心教师学历结构不合理，职称低，实力较为薄弱，如果能有高水平科研骨干参与夏季短学期实验，或与专职科研教师配合指导，教学效果将会更好，同时可以保证实验教学队伍的稳定和水平的上升，也可为创新实验教学注入现代生命科学的研究方式和思维，有力地促进学生创新能力的提高。
（二）指导教师在指导学生要做到细致，同时应考虑到课题的可持续性
实践教学中，教师在科研思维方式方法上的引导对学生综合能力的培养非常关键，对刚接触科研的学生，教师要细致的指导，要全面负责评审学生在实践活动中的每个环节，包括文献查阅、实验手段、数据处理、论文的规范书写、实验结果的表达等环节。短学期创新实验结束后，这些学生即将进行毕业设计，如果学生能接着这一实践课题继续做，前期的实验数据和实验资源不会浪费，课题还可以进一步完善。
（三）平台建设继续完善
实验过程中往往看到学生花费很多时间在摸索仪器的操作，所以平台上除了仪器使用说明外，多媒体示范操作或说明对学生更有帮助，教学中心制作示范录像设置到公共场所，学生可以非常直观的方便的学习。这样可以缩减学生因仪器使用不熟练而浪费时间，学生在短时间内可以学习到更多的实验技能，也为后期研究生工作或工作打下很好的基础。
六、结语
短学期创新实验致力于学生创新意识和创新能力的培养，借助生命学院的科研资源和实验中心的硬件设备，在教学平台中形成了突出科学思维的良好氛围，是一种能将理论和实践相结合，在实践中探索创新的有效教学方式，是在高校教学改革新形势下改革优化教学方法，促进教学相长的又一次尝试。
[参考文献]
[1]钱伟长.教育与教学问题的思考【M】上海：上海大学出版社,2000.
（作者单位：上海大学 生命科学实验中心 生命科学学院）
[关键词]短学期 创新实验 教学方式
一、引言
上海大学短学期制是在钱伟长先生带领下于1985年在上海工业大学（上海大学前身）开始试行的，即每学年设置三个理论教学学期和一个实践教学学期，每个理论教学学期内10周为理论教学，1.5周考试；实践教学学期只有4周时间，称夏季短学期，与暑假可以通用，集中安排精工实习、电工实习、生产实习、课程设计和社会实践等环节，如图1-1为上海大学某年春季和夏季学期的设置，秋、夏、冬三学期都为10周。短学期的设置目的是要增加学生的实践能力和教师的“充电机会”[1]，为了响应上海大学建设研究型大学及培养新世纪创新人才的目标，同时生命科学作为一门实践性，更新性很强的科学，上海大学生命科学学院在实践教学方面做了很大的改革，借助生命学院实验中心这一公共创新人才培养平台，从2009年到2011年三年间将夏季短学期设置为一门10学分的实践课，即短学期创新实验，目的是为了培养大学生的创新能力、实践能力和创业能力，充分体现创新源于实践，在实践中检验，并最终应用于实践的教育思想。通过这一环节提高学生的综合素质，满足社会对创新型、实用型人才培养的需求。
本文主要介绍上海大学生命学院在短学期创新实验中的一些做法，同时提出一些问题与同行探讨。
图1-1：上海大学某年春季和夏季学期设置
二、高效开展短学期创新实验离不开公共创新人才培养平台的建设和完善
生命学院抓住本科实验教学这一重要环节，投入大力气优化实验教学资源配置，改善实验教学环境，建立了大型的实验教学中心。短学期创新实验地点集中在生命学院实验教学中心公共创新实验平台，该平台具备生命科学研究所需的常规仪器，满足了开展现有学科各个研究领域的研究，并全天候向学生开放服务，为学生创造了灵活自由的实验环境，同时生命学院已建立了实力较强的科研队伍，这些为创造科技创新环境，推动创新教育创造了良好的软硬件环境，是高效开展本科生创新实验的保证。随着“211”工程三期的开展，实验平台将会添置流式细胞仪，激光共聚焦显微镜等大型、精密、贵重仪器设备，这为学生能接触到更前沿的生命科学知识，更新的实验手段提供了很好的物质条件，也为有效的开展学生的创新实验，培养创新性，实用性人才提供更好的学习平台。
三、夏季短学期实践的实施
夏季短学期实践主要针对大学三年级学生，他们的基础理论和实验课已基本修完，已经具备一定的实验能力和分析问题解决问题能力。夏季学期较短，要完成一个综合的创新实验，需要提前准备，因此在春季学期第六周前，指导教师就要提出实验项目（或研究方向）。第七周，汇总、公布实验题目或研究方向。从第七周开始，学生（2～5人一组）选题并与相关老师联系，也可自拟题目，准备实验方案；同时学生需要提交创新实验申请，包括学生创新课题申请书，创新实验室使用申请表、开放实验室学生安全承诺三个文本。第九周前，交纸质和电子版的设计方案。学生需要整理出实验用试剂与材料清单供实验中心专职负责老师及时购置。春季学期考试结束后，学院组织全体指导教师和参与创新实验的学生进行实验设计方案可行性答辩，学生讲解实验方案，指导老师或其他组学生质疑或提出改进意见。方案修订后由指导老师复审通过后学生进入实验阶段。夏季学期第三周结束，完成实验论文的写作、修改工作；交纸质和电子版的实验论文；准备好演讲和交流的PPT。夏季学期第四周，进行实验论文的答辩和评审工作。
四、短学期创新实验开展所取得的成效
（一）丰富的课题拓展了学生的知识面，使学生对生命科学各个领域的研究思路和方法有了更多的了解
三年来短学期创新实验的课题涉及内容非常丰富，如表1-1展示了三年来的部分创新实验课题（2009年共27个；2010年，31个；2011年，26个），这些课题囊括了生命科学的多个研究领域。通过学生查阅文献和方案制定，实验中心集中组织的可行性答辩和论文答辩，指导老师在实验前后实验思路，实验方法和技巧，数据处理和展示等方面的指导，以及学生在公共平台上交流学习这些环节使学生对生命科学的各个领域的研究思路和方法有更多的了解，拓展了学生的知识面，培养了学生动手能力和科学思维的能力。这种实验教学方式有效的将学生本科所学理论充分应用于实践，并给学生提供了在实践中探索创新的机会。
表1-1：2009-2011年上海大学生命学院部分创新实验课题
（二）学生了解了科学研究的全过程，拓展了科学思维能力
学生选题后，从准备课题申请书（包括填写创新实验室申请表和开放实验室学生安全承诺书），再经过方案可行性答辩，最后的论文书写和答辩，虽然时间短，但对学生进行了科学研究全面的培训。例如，白首乌止血活性成分的提取这一课题，学生经历了以下的科学研究的训练：
（三）学生的综合能力得到提高
2009年课题“剑龙牙膏—龙血竭在牙膏制备中的应用”申请专利两项：汪凌波，含有龙血竭提取物的中草药牙膏的制备方法，申请号：200910195306.6；王凌波，外观设计专利：含有龙血竭提取物的中草药牙膏盒，申请号：200930097469.1。学生在这一过程中创新能力，知识应用和转化的能力得到很大的提高。另外，由于时间较短，实验失败很正常，例如2011年的课题“在芦荟外植体组织培养灭菌方法研究”这一实验中，找出高效的消毒剂及消毒方式来代替升汞，降低成本，满足市场需要。但是以升汞为消毒剂的平板出现异常，死亡率过高。只得到了其他几种消毒液灭菌效果的结论。虽然有文献报道浓度为1%的升汞具有很好的灭菌效果（5～20分钟，10分钟为最佳），但是此次实验结果表明，1%的升汞杀菌效果显著但影响了外植体的存活。学生认为读文献要有批判精神，他们分析也可能是切的外植体过小，或无菌水冲洗不够充分导致对照组数据缺乏。实验虽然没有预期的结果，但是重要的是他们在这一过程中分析问题解决问题的能力得到提高。同时，这一实践活动中团队协作是保证实验顺利完成的重要因素，实验者怎样开展实验，怎样配合工作非常重要，学生在这一过程中团队合作的能力也有了很大的提高。
（四）利用这一实践活动，教师尤其是专职的实验教师有了“充电机会”
对于教师，尤其是专职的实验教师，这一实践活动是与课堂教学不一样的教学形式，相对自由，可以将自己的想法完全融入教学中，利用夏季学期加上暑假三个月的时间，实验教师可以积累更多的实践经验，在业务能力上会有很大提高，更有利于他们进一步进行实验教学。
（五）客观的课程成绩的评价促使学生在平时操作和实验结果的表达和讨论研究上得到更好的锻炼
作为一门10学分的实践课，学生成绩的评定也是教学质量的重要保障。评定的环节设在论文答辩处，以百分制（PPT制作10分，实验与论文60分，答辩20分，回答问题10分）评定，考核的是学生整个科研过程，包括立论的创新性，严谨性以及在实验过程中问题的处理，数据的表达等各个环节。
五、存在问题及解决办法
（一）高水平科研骨干教师参与太少
由于历史原因，实验中心教师学历结构不合理，职称低，实力较为薄弱，如果能有高水平科研骨干参与夏季短学期实验，或与专职科研教师配合指导，教学效果将会更好，同时可以保证实验教学队伍的稳定和水平的上升，也可为创新实验教学注入现代生命科学的研究方式和思维，有力地促进学生创新能力的提高。
（二）指导教师在指导学生要做到细致，同时应考虑到课题的可持续性
实践教学中，教师在科研思维方式方法上的引导对学生综合能力的培养非常关键，对刚接触科研的学生，教师要细致的指导，要全面负责评审学生在实践活动中的每个环节，包括文献查阅、实验手段、数据处理、论文的规范书写、实验结果的表达等环节。短学期创新实验结束后，这些学生即将进行毕业设计，如果学生能接着这一实践课题继续做，前期的实验数据和实验资源不会浪费，课题还可以进一步完善。
（三）平台建设继续完善
实验过程中往往看到学生花费很多时间在摸索仪器的操作，所以平台上除了仪器使用说明外，多媒体示范操作或说明对学生更有帮助，教学中心制作示范录像设置到公共场所，学生可以非常直观的方便的学习。这样可以缩减学生因仪器使用不熟练而浪费时间，学生在短时间内可以学习到更多的实验技能，也为后期研究生工作或工作打下很好的基础。
六、结语
短学期创新实验致力于学生创新意识和创新能力的培养，借助生命学院的科研资源和实验中心的硬件设备，在教学平台中形成了突出科学思维的良好氛围，是一种能将理论和实践相结合，在实践中探索创新的有效教学方式，是在高校教学改革新形势下改革优化教学方法，促进教学相长的又一次尝试。
[参考文献]
[1]钱伟长.教育与教学问题的思考【M】上海：上海大学出版社,2000.
（作者单位：上海大学 生命科学实验中心 生命科学学院）