综合利用高校大型精密测试仪器提高学生的科研创新能力

摘 要 综合利用高校大型精密测试仪器，使学生能有更多的机会了解、操作使用仪器设备，在实践中锻炼提高动手能力，激发学生对科研的兴趣。同时重视大型精密仪器在学生毕业设计环节的作用，提高学生的科研创新能力。

关键词 大型精密仪器；科研创新能力；毕业设计

中图分类号：G644 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2012）33-0029-02

在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）年》中，我国提出了要“充分发挥高校在国家创新体系中的重要作用，鼓励高校在知识创新、技术创新、国防科技创新和区域创新中作出贡献”。在高校中，教师无疑是知识、技术创新的主体，但学生的创新意识和创新能力也不容忽视。近年来，各地高校纷纷购入了多种大型精密测试仪器，这不仅提高了学校的整体实力及教师的教学、科研水平，同时也为学生创新能力的培养和提高提供了很好平台。

为了让这些器设备更好地为学生服务，提高仪器设备的利用率，学校开设了与这些仪器设备相关的理论课程和实验课程。但由于大型精密仪器价格较高，仪器原理和操作过程复杂，需要工作人员有较高的理论水平，经过培训后才能上机操作[1]。而本科生由于其自身学识不足及操作能力的差别，没有更多机会深入了解、使用这些仪器，学生的学习缺少主动性和积极性，实验课走马观花，使这些大型的精密仪器在培养和提高学生科研创新能力方面起到的作用微乎其微，造成了资源的浪费。

为了改善目前大型精密仪器教学及使用的实际状况，更好地为提高学生的创新能力服务，实现理论教学和实验教学的和谐统一，经过几年的探索，总结出以下几个方面的经验。

1 提高教师专业素养，改革课堂理论教学方法

培养学生的科研创新能力的前提是掌握扎实的理论基础知识，因此，高素质的专业教师队伍是提高学生创新能力的前提。不同的仪器设备具有不同的特征，代表不同阶段的学科特色，在学生教具中有不同的实践意义。因此，必须设计合理的方案，综合利用多元化仪器设备，让学生不仅掌握教学大纲的基本知识，并接收学科前沿的知识和研究方法。这需要教师根据自身学校的特点和时代特征，灵活选择学习内容和教学侧重点。只有具备熟练的实验操作经验和丰富的项目经验的教师，才能在教授大型精密仪器时有的放矢，指导学生获得正确的分析数据，并对错综复杂的实验数据进行科学、系统的分析处理，从而获得准确可靠的有效信息。

目前知识的更新速度不断加快，新仪器新设备层出不穷，教师的教学内容也要不断更新。结合各种仪器的进展，通过聘请有实际操作大型仪器经验、在各个领域有专长的教授和学者为教师和学生举办学术讲座，将最新的分析仪器、分析方法以及在科研最前沿领域的应用介绍给学生，不断拓宽学生的视野，了解最前沿的科技动向，激发他们的求知欲望。同时与学校的办学方针及学生的培养方向相结合，紧跟时代的需求，贴近就业环境，既解决了实际问题，又能提高学生的学习兴趣。

2 建立立体式实验教学模式，引导学生建立对科研的兴趣

学生创新能力的培养离不开实践教育，离不开实验教学。实验教学的好与坏，直接关系到学生创新能力的高与低，因此，解决好当前大型精密仪器实验教学中存在的问题是提高学生创新能力的关键[2]。

目前，大型精密仪器的实验教学，一般属于验证性实验。实验时学生分大组进行，内容主要是学生观摩实验，实验教师演示仪器的操作过程，介绍仪器操作过程中的注意事项，并对简单样品的结果进行分析。这种实验教学过程学生没有实际操作的机会，走马观花，实验的价值很小。另一方面，大型精密仪器开机成本很高，保证每位学生都操作不现实。

针对实验教学中的这些缺陷，提出打破传统的实验教学体系，建立立体式的实验教学体系，功夫下在平时，让学生在教师的指导下尽早接触科研，在进行科研训练的同时不断深入了解应用这些仪器设备。

对一、二年级专业基础比较薄弱的学生，提出并实施“科研立项”计划。学生根据自己的爱好，跟随专业教师进行初步科研训练，鼓励学生提出实验题目、应用背景、实验内容、所用仪器等；指导教师与学生讨论后，根据其实验过程列出所需使用的仪器设备及次数并监督实验的进展，在实验完成后帮助学生对实验结果进行分析。在这个过程中，很多教师和学生都可以参与其中，使学生了解科研的流程，激发学生的专业认知度，培养学生的兴趣，为理论课程打下良好的基础。

对高年级的学生，在专业知识已经巩固的基础上，通过设立涉及多个专业多个研究方向的开放性、设计性实验，让学生大胆提出实验思路，实验室提供必要的条件和经费支持，学生自己动手进行实验验证。在这个过程中，教师也可以把在科研过程中遇到的一些问题与学生讨论，帮助学生形成自己的想法和科研思维方式，提高学生应用知识的能力，使学生形成自己的兴趣点，为毕业设计环节的进行提供很好的基础。

3 加强毕业设计环节实验支撑，提高学生的科研创新能力

毕业设计阶段是对学生专业知识、技能和创新能力的检验和再提高的时期。经过前期的科研训练，在毕业设计阶段，学生能够独立进行科学研究，是学生科研创新能力集中体现的时期[3]。通过查阅文献资料、设计实验方案、搭建实验台架、进行实验测试、分析实验结果等过程，对学生进行严格的科研训练。学院要尽量多地给学生使用这些大型仪器的机会，并且对一些专业知识基础扎实、动手能力强的学生培训后，独立对大型仪器进行操作。这样在减轻实验教师压力的同时，对学生个人能力的提高也起到很重要的作用。

另外，学生科研创新能力的体现建立在大量的实验工作基础上。现在毕业设计一般安排在第四学年，这时专业课的学习基本结束，学生为考研、找工作等事情困扰，在毕业设计进行过程中容易出现自我管理能力不足，情绪易受影响等问题的困扰。指导教师要注意对学生的管理和督促，跟踪实验进展，经常关心学生，及时解决学生实验过程中的困难，提高学生的科研创新能力。

4 优化大型精密仪器实验教学管理制度，为学生科研创新能力的提高创造良好的环境

目前高校对大型精密仪器的教学和实验存在重理论、轻实践的弊端，实验教学的时间比理论课程的课时要少得多[4]。要提高学生的创新能力，必须尽量多地让学生亲自动手，在实践中总结经验，提出问题，这就需要增加实验教学的课时，加大实验教学的投入。另一方面，由于大型精密仪器的特点以及仪器管理的需求，这些设备通常实行封闭式管理，即除了在规定的时间之外，其他时间允许学生使用仪器进行实验和测试。使得学生更加缺少将某些创新观念进行实践、验证的机会，创新能力的发展自然受到限制。

因此，在提高教学人员教学水平的同时，还要改进教学人员的配备，增加教学人员的数量，增加开机时间，让这些设备尽量多地为学生服务。这样，通过实验培养创新能力的教学模式才能够得到保障，学生的创新能力才能够得到提高。

5 结语

利用大型精密仪器提高学生的科研创新能力不是一蹴而就的，而是循序渐进、耐心引导的过程。这需要学校、教师、学生三者紧密配合才能实现：学校提供良好的大型精密仪器的管理制度和科研环境；教师根据自己的经验，有意识地引导学生，培养学生对科研创新的兴趣，帮助学生形成良好的科研习惯；学生在学习的过程中，利用学校提供的平台不断提升自己，创新能力才能不断提高。

参考文献

[1]陶文宏，王英姿，杨中喜，等.关于大型仪器实验教学的思考：以《现代材料测试方法》实验教学为例[J].中国科教创新导刊，2008（8）：182.

[2]梁惠仪，林来兴，张艳玲，等.完善实验教学以培养学生创新能力[J].中国科教创新导刊，2011（23）：25-26.

[3]黄己立.在毕业设计教学环节加强教研室、实验室组织功能的研究与实践[J].中国建设教育，2009，10（10）：43-45.

[4]冯烜.对高校仪器设备管理与使用的若干思考[J].中国科教创新导刊，2011（22）：231.