為學(xué)生搭設(shè)實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)
---南開大學(xué)加強(qiáng)和改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)紀(jì)實(shí)
“你們的實(shí)驗(yàn)課水平不低于美國(guó)?！边@是20世紀(jì)20年代美國(guó)哈佛大學(xué)校長(zhǎng)在南開大學(xué)科學(xué)樓中發(fā)出的贊嘆。80多年后，斥資7000多萬(wàn)元、占地25767平方米，被學(xué)生稱為“實(shí)驗(yàn)航母”的全校本科生實(shí)驗(yàn)基地---綜合實(shí)驗(yàn)樓在科學(xué)樓旁拔地而起，延續(xù)著南開以“實(shí)驗(yàn)見長(zhǎng)”的優(yōu)良傳統(tǒng)。
“允公允能，日新月異”是南開的校訓(xùn)。南開大學(xué)校長(zhǎng)饒子和說(shuō)：“南開學(xué)生不僅要擁有豐厚的科學(xué)文化知識(shí)，更應(yīng)具有服務(wù)社會(huì)的實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)正是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神的重要過(guò)程?！?
實(shí)驗(yàn)不再照著教科書上的步驟“按方抓藥”
“劃開家兔皮膚時(shí)動(dòng)作要輕，注意不要碰到下面的臟器和胸管?！痹诰C合實(shí)驗(yàn)樓里的一堂動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，南開大學(xué)醫(yī)學(xué)院03級(jí)本科生張倩正在講臺(tái)上一邊演示家兔解剖的步驟，一邊向同學(xué)們講解注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)開始后，她又來(lái)到同學(xué)中間，逐一查看、指導(dǎo)他們實(shí)驗(yàn)。
在這堂課上，張倩是教師。而課程的主講教師賀秉軍則在一旁默默觀察著張倩和同學(xué)們的“師生”互動(dòng)，并進(jìn)行適度的輔導(dǎo)。
從2000年開始，南開大學(xué)的動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)課實(shí)行了“師生角色轉(zhuǎn)換”的教學(xué)模式，讓學(xué)生當(dāng)一回老師，親身參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)。賀秉軍說(shuō)，本科階段的動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如果只是讓學(xué)生照著教科書上的步驟“按方抓藥”，無(wú)法提高學(xué)生對(duì)此類實(shí)驗(yàn)課的興趣。因此我們嘗試“師生互換”，讓學(xué)生通過(guò)主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)過(guò)程達(dá)到對(duì)實(shí)驗(yàn)基本技能的掌握，同時(shí)培養(yǎng)他們搜集信息的能力和探索精神。
在南開大學(xué)，學(xué)生是實(shí)驗(yàn)課堂的絕對(duì)主角，教師則為他們的實(shí)驗(yàn)提供正確引導(dǎo)。南開大學(xué)教務(wù)長(zhǎng)朱光磊說(shuō)，我們鼓勵(lì)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中打破教師講、學(xué)生聽、照章做的單一模式，讓學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，在親自感受、發(fā)現(xiàn)、探索中獲得樂(lè)趣，提高能力，增強(qiáng)自信，從而自主地接受知識(shí)。
教師的科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容
南開大學(xué)在改革驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)的同時(shí)，加大綜合性實(shí)驗(yàn)的比重，特別強(qiáng)調(diào)根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展需要，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增添應(yīng)用性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將最新科研成果與教學(xué)相結(jié)合。
在高等物理實(shí)驗(yàn)課上剛剛完成“黑白底片的彩色編碼”實(shí)驗(yàn)的南開大學(xué)物理學(xué)院04級(jí)本科生趙坤十分興奮：“原來(lái)用黑白膠片真的能拍出彩色照片，不愧是應(yīng)用于國(guó)防建設(shè)的科研成果啊?！?
該實(shí)驗(yàn)是我國(guó)著名光學(xué)專家母國(guó)光院士的科研成果。他認(rèn)為，這是一個(gè)物理思想和內(nèi)容都非常豐富的好實(shí)驗(yàn)，很適合高年級(jí)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，因此將其“移植”到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課中，并經(jīng)常親臨現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。幾年來(lái)，該實(shí)驗(yàn)成為物理學(xué)院學(xué)生們必做的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者楊振寧教授看了該實(shí)驗(yàn)后，發(fā)出了“非常巧妙，是活物理”的贊嘆。
教師的科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，幾乎存在于南開大學(xué)每一個(gè)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)課堂上。如環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“藻類攝取磷動(dòng)力學(xué)方程”的實(shí)驗(yàn)，是由國(guó)家攻關(guān)課題“湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化控制”中的相關(guān)內(nèi)容轉(zhuǎn)化而來(lái)；經(jīng)濟(jì)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)課程“災(zāi)因分析”，則來(lái)源于風(fēng)險(xiǎn)管理與保險(xiǎn)學(xué)系2004年與中國(guó)人民財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)股份有限公司合作開發(fā)的科研項(xiàng)目---“中國(guó)財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)重大災(zāi)因分析”。
為了讓學(xué)生更好地在實(shí)驗(yàn)中吸收科研成果的精髓，了解前沿技術(shù)在科學(xué)、生活中的應(yīng)用，這些由科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化而來(lái)的實(shí)驗(yàn)，一般都由該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)教師來(lái)指導(dǎo)，其中不乏各學(xué)科的學(xué)術(shù)帶頭人。如包括許京軍教授、嚴(yán)秀平教授在內(nèi)的多名“長(zhǎng)江學(xué)者”、知名教授都親自帶本科生做實(shí)驗(yàn)，以他們豐富的科研心得、高超的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度激勵(lì)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技能的熱情和求知欲望。
培養(yǎng)創(chuàng)新精神是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的永恒主題
日前，南開大學(xué)的幾名本科生設(shè)計(jì)完成了全國(guó)高校中首工個(gè)互動(dòng)式校園三維導(dǎo)航系統(tǒng)---“視覺南開”。這一集導(dǎo)航、介紹、服務(wù)和管理功能為一體的網(wǎng)站導(dǎo)航系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，用戶只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)，便能在虛擬的校園中輕松漫游，獲得在南開大學(xué)學(xué)習(xí)、生活所需要的各類信息。而這一導(dǎo)航系統(tǒng)正是學(xué)生們?cè)谖膶W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的數(shù)字藝術(shù)與傳播實(shí)驗(yàn)室完成的。
“實(shí)驗(yàn)室內(nèi)最新的蘋果iMac一體機(jī)、非線性采編系統(tǒng)、全套影視拍攝機(jī)器，完全能夠讓我們將夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)?！毕到y(tǒng)主要設(shè)計(jì)者、南開大學(xué)文學(xué)院2003級(jí)藝術(shù)設(shè)計(jì)系本科生劉俊玲說(shuō)，“開放的實(shí)驗(yàn)室可以使我們?cè)谡n余時(shí)間也能使用這些設(shè)備討論、制作，還可以得到老師的指導(dǎo)。”
在南開大學(xué)，物理、化學(xué)、生物、電子信息、經(jīng)濟(jì)、文學(xué)等10余個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室均對(duì)本科生開放。精良先進(jìn)的儀器設(shè)備、經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)教師，讓開放實(shí)驗(yàn)室成為學(xué)生自由揮灑創(chuàng)新思維、積極實(shí)踐奇思妙想的空間。不僅如此，國(guó)家和省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及其他科研實(shí)驗(yàn)室也有計(jì)劃地對(duì)本科生開放。例如，教育部光學(xué)信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專門開辟實(shí)驗(yàn)室供本科生做教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，指導(dǎo)教師則是來(lái)自該實(shí)驗(yàn)室的教授。在這些實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生不僅可以預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，還可以進(jìn)行自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。 南開2002年開始實(shí)施的本科生創(chuàng)新科研“百項(xiàng)工程”，為學(xué)生的科研創(chuàng)新活動(dòng)提供資金支持，從這里誕生了許多具有較強(qiáng)應(yīng)用性和社會(huì)意義的優(yōu)秀成果。如由環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院1999級(jí)學(xué)生董昭為組長(zhǎng)的項(xiàng)目組，對(duì)奧運(yùn)賽場(chǎng)人群聚集進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析研究，對(duì)2008年北京奧運(yùn)會(huì)賽場(chǎng)公共安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。
“培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)際操作能力的高水平現(xiàn)代化人才，是南開大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的永恒主題。”南開大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)陳洪表示。
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