食品專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放共享機(jī)制探索與實(shí)踐

西南林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院（昆明 650224）

創(chuàng)新力的競(jìng)爭(zhēng)是激發(fā)全社會(huì)創(chuàng)新潛能和創(chuàng)業(yè)活力的有效途徑，推進(jìn)創(chuàng)新教育是催生經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展新動(dòng)力的必然選擇，也是擴(kuò)大就業(yè)、實(shí)現(xiàn)富民之道的根本舉措。高校擔(dān)負(fù)著為國(guó)家建設(shè)培養(yǎng)高層次人才的重任，學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)不僅關(guān)系到高等教育培養(yǎng)的人才是否具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，是否適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，是否能夠承擔(dān)振興民族事業(yè)的重要任務(wù)[1]。高校實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要場(chǎng)所之一，對(duì)于應(yīng)用型本科院校而言，學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力尤為重要[2]。以多種實(shí)踐形式激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、提高學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放機(jī)制，是新時(shí)代下高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必由之路，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑[3-4]。最大限度提升實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的功能，既可以提高學(xué)生的思維和應(yīng)變性，也能充分發(fā)揮學(xué)生的自主能力和創(chuàng)新能力[5]，因此加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放共享機(jī)制的探索和實(shí)踐對(duì)食品專(zhuān)業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有十分重要的意義。

為建立一套科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放共享機(jī)制運(yùn)行模式，真正發(fā)揮以實(shí)驗(yàn)室為媒介達(dá)到提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的目的，就西南林業(yè)大學(xué)食品專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放共享機(jī)制進(jìn)行探索和改革實(shí)踐，以開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)，以各種創(chuàng)新競(jìng)賽為契機(jī)探索創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式，建立了一套提升學(xué)生創(chuàng)新能力的、具有專(zhuān)業(yè)特色的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放共享模式。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和總結(jié)，取得了一些階段性成果，形成了一套完善可行、具有一定參考價(jià)值的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放共享運(yùn)行體系。

1 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放共享機(jī)制改革

1.1 樹(shù)立“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生的練兵場(chǎng)，教師只是管理者和服務(wù)者”觀念

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)面臨的主要問(wèn)題是如何從管理理念和管理制度上提升大學(xué)生的創(chuàng)新能力，如何培養(yǎng)出大批“創(chuàng)新型、應(yīng)用型、社會(huì)需求型”人才，如何在培養(yǎng)過(guò)程中不斷涌現(xiàn)出優(yōu)秀的科研成果等[6]。

首先，從思想上要認(rèn)識(shí)到開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生靈活運(yùn)用理論知識(shí)結(jié)合實(shí)際操作進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)的重要基地，是重點(diǎn)開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手和創(chuàng)新能力、完全對(duì)學(xué)生開(kāi)放的開(kāi)展課程實(shí)驗(yàn)、科研項(xiàng)目及畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要場(chǎng)所。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的主要使用者是學(xué)生，所以要對(duì)學(xué)生做到時(shí)間、空間、試劑儀器及相關(guān)資料的全天候開(kāi)放，教師只是為學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的服務(wù)者和安全員，引導(dǎo)、指導(dǎo)及答疑學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題，定時(shí)檢查實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行情況及杜絕安全隱患。西南林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院食品教研室主要有食品加工和食品分析兩個(gè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，有專(zhuān)設(shè)實(shí)驗(yàn)員負(fù)責(zé)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)教學(xué)及管理工作，指導(dǎo)教師及專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行中全程指導(dǎo)和監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)了全覆蓋多元化的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理理念。

其次，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室可持續(xù)健康運(yùn)行的重要保障是制度建設(shè)，主要包括實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入、安全管理、四位一體監(jiān)督、共享信息管理及過(guò)程評(píng)價(jià)管理等方面，具體內(nèi)容如圖1所示。

圖1 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室制度管理體系

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)如開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)、自主研究實(shí)驗(yàn)、競(jìng)賽項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)和參與教師科研實(shí)驗(yàn)等，學(xué)生都是直接的參與者。為衡量學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)情況，也為了評(píng)價(jià)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行效率，從學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的規(guī)范操作情況、知識(shí)運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)及團(tuán)隊(duì)協(xié)作水平等方面進(jìn)行考察，經(jīng)過(guò)多年的研究實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)過(guò)程評(píng)價(jià)管理能夠客觀反映學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

1.2 實(shí)驗(yàn)室互聯(lián)網(wǎng)化運(yùn)行機(jī)制

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐預(yù)案、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)施及完成等環(huán)節(jié)的內(nèi)容和形式都由學(xué)生自主選擇和決定，教師僅提供參考意見(jiàn)，這不僅鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，還有效地培養(yǎng)了學(xué)生的積極探索能力和社會(huì)實(shí)踐能力[7]。在當(dāng)今“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的管理者及使用對(duì)象都可以在線獲取實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)信息的共享，這樣就大幅度提高了信息的及時(shí)性和獲取信息的方便程度，是提升開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行效率能力的重要手段。而如何把互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室結(jié)合起來(lái)，更好地為學(xué)生服務(wù)，是當(dāng)高校開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室積極努力建設(shè)的方向[8-9]。

對(duì)于提升大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的高效運(yùn)行至關(guān)重要。經(jīng)過(guò)多年的探索實(shí)踐，教研組建立并逐步完善了一套基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目互聯(lián)網(wǎng)管理體系，如圖2所示。體系包括項(xiàng)目申請(qǐng)和項(xiàng)目監(jiān)督管理，學(xué)生根據(jù)自己的意愿，開(kāi)展各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目申請(qǐng)，包括課程綜合性實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、“互聯(lián)網(wǎng)+”競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、生命科學(xué)競(jìng)賽、校企合作項(xiàng)目及教師科研項(xiàng)目等。學(xué)生自由結(jié)合并合理分工完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，指導(dǎo)教師全程監(jiān)督并正確引導(dǎo)，特別是在項(xiàng)目實(shí)施方案及經(jīng)費(fèi)使用方面要重點(diǎn)監(jiān)督，在項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)遇到的問(wèn)題要合理引導(dǎo)啟發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中資料查閱、協(xié)同合作、實(shí)踐操作、問(wèn)題解決及思維創(chuàng)新能力。

圖2 開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目互聯(lián)網(wǎng)管理體系

1.3 創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式改革

1.3.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放性可以使教師和學(xué)生擁有多種參與形式，教師可以根據(jù)自己的科研和教學(xué)安排，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)形式，制定實(shí)驗(yàn)安排，布置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生可以根據(jù)興趣愛(ài)好確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，查閱相關(guān)文獻(xiàn)和參考資料，和指導(dǎo)教師進(jìn)行探討，擬定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)具體步驟，有利于激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新能力大有裨益[10]。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)將將學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，把實(shí)踐研究理念納入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，在模式和方法上變“靜”為“動(dòng)”，從而推動(dòng)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)[11]。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角色關(guān)系，讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者和執(zhí)行者，教師作為監(jiān)督和輔助者引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維的啟發(fā)和實(shí)踐能力的鍛煉，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在創(chuàng)新性和實(shí)踐型專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)方面起著重要的作用，多年來(lái)通過(guò)TBL（target-based learning）、PBL（problem-based learning）教學(xué)模式在食品保藏原理及食品化學(xué)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐，并和傳統(tǒng)LBL（lecture-based learning）教學(xué)模式進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)TBL和PBL教學(xué)對(duì)開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維、提高學(xué)生動(dòng)手能力、提升教學(xué)效果方面都有積極的作用[12-14]。實(shí)施以目標(biāo)和問(wèn)題為核心的TBL和PBL教學(xué)模式，在開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，挑選一些思維活躍、動(dòng)手能力強(qiáng)、積極性高的學(xué)生成立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組，自行閱讀文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、擬定較為詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟并提交給指導(dǎo)教師審閱，并共同討論、修改方案，指出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題與需要注意的事項(xiàng)，最后確定可行性方案，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施環(huán)節(jié)中，始終是以學(xué)生為主體，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，這些開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下培養(yǎng)實(shí)用型創(chuàng)新性專(zhuān)業(yè)人才的重要手段。

1.3.2 學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)機(jī)制

學(xué)科競(jìng)賽以學(xué)生為主體，指導(dǎo)教師為輔助，以多層次學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目為平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使學(xué)生在學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目里不斷提高實(shí)踐動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力[15]。在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)科競(jìng)賽為大學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)、素質(zhì)和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展創(chuàng)造了條件，使大學(xué)生在校期間就能盡早進(jìn)入科學(xué)研究領(lǐng)域?qū)W習(xí)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，并在大學(xué)生中形成崇尚科學(xué)、追求創(chuàng)新的良好氛圍[16]。如何能夠更好地培養(yǎng)大學(xué)生通過(guò)各種學(xué)科競(jìng)賽的鍛煉來(lái)提高自身的創(chuàng)新能力已成為高校實(shí)踐教學(xué)改革的一個(gè)重要研究方向。

學(xué)科競(jìng)賽能夠提升大學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，為此，在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行機(jī)制下要充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，培養(yǎng)和啟發(fā)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新思維，大力鼓勵(lì)學(xué)生參實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理、參加各種學(xué)科競(jìng)賽，營(yíng)造良好的學(xué)科氛圍。“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室+學(xué)科競(jìng)賽”人才培養(yǎng)體系如圖3所示。大學(xué)生參加不同類(lèi)型的學(xué)科競(jìng)賽，包括“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃訓(xùn)練項(xiàng)目、大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽及學(xué)校舉辦的各種實(shí)驗(yàn)技能大賽等，在這些競(jìng)賽的參與過(guò)程中，大學(xué)生的管理能力、技術(shù)能力、溝通能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力及分析能力都得到了很好的鍛煉和提高。

圖3 “開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室+學(xué)科競(jìng)賽”人才能力培養(yǎng)體系

2 階段性成效

西南林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院食品教研室老師經(jīng)過(guò)多年創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，在實(shí)踐中總結(jié)出實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放共享是大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要途徑和手段，在充分發(fā)揮開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法及參加各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽，大學(xué)生創(chuàng)新能力得到了明顯的提升，也取得了不錯(cuò)的成效和較多的成果，主要有：

1) 近5年，食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)、食品科學(xué)與工程高職本科、食品科學(xué)與工程專(zhuān)升本、食品質(zhì)量與安全4個(gè)專(zhuān)業(yè)共480余名學(xué)生通過(guò)各種創(chuàng)新競(jìng)賽項(xiàng)目使用了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放資源，使實(shí)驗(yàn)室的利用率大和學(xué)生創(chuàng)新能力都得到大幅度提高。

2) 學(xué)生通過(guò)競(jìng)賽發(fā)表在核心期刊及SCI期刊的數(shù)量和質(zhì)量穩(wěn)步提高，資料查閱能力和論文撰寫(xiě)能力也同步提高。平均考研率增加到50%以上，就業(yè)率也在98%以上，穩(wěn)居全校前三。另外，本專(zhuān)業(yè)學(xué)生參賽各種競(jìng)賽項(xiàng)目并多次獲獎(jiǎng)。2019年，獲得“歐倍爾杯”第二屆全國(guó)大學(xué)生食品工程虛擬仿真大賽（西部賽區(qū)）一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，第五屆云南省“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)1項(xiàng)，還有1項(xiàng)云南省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃訓(xùn)練項(xiàng)目和1項(xiàng)國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃訓(xùn)練項(xiàng)目考核優(yōu)秀，參加2項(xiàng)全國(guó)大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽。在學(xué)校學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，每學(xué)期的各項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽都有條不紊地順利開(kāi)展。

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段，實(shí)驗(yàn)室是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要場(chǎng)地，基于實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的人才培養(yǎng)模式，是在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理平臺(tái)下，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室互聯(lián)網(wǎng)化運(yùn)行機(jī)制、開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)機(jī)制，充分發(fā)揮學(xué)生為主體的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，在指導(dǎo)教師的合理引導(dǎo)下，提升大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。經(jīng)過(guò)多年的探索與實(shí)踐，已證明這種人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新模式能夠大大提升實(shí)驗(yàn)室的利用率，促進(jìn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的可持續(xù)健康運(yùn)行，同時(shí)也極大提升了大學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力尤其是創(chuàng)新能力，取得了良好的教學(xué)效果和成果，為高校人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了一條可行的發(fā)展路徑。