中科大實驗教學改革：實驗室種下科研的“種子”
黃蔚（右二）指導學生做實驗
許星星同學最近雙喜臨門，這位中國科學技術大學化學與材料科學學院的大四女孩，不僅拿到全額獎學金將赴瑞典深造，又收到國際著名學術期刊《德國應用化學》的論文錄用通知，她作為共同第一作者的論文即將發表。
“是‘無機化學實驗’實驗課激發了我對化學合成的興趣，大二結束后我就到俞書宏教授的實驗室，學習作這方面的研究。”許星星說。
記者在采訪中發現，像許星星一樣在本科期間就發表學術論文，或在國內外學術大賽中取得優異成績的學生，在中國科大還有不少。而這與該校實驗實踐課培養學生的創新意識和動手能力密切相關。
打通本科和研究生實驗
中國科大非常強調學生的數學和物理基礎，“大學物理實驗”是所有本科生的必修課程。
作為首批國家級物理實驗教學示范中心，經過多年探索，他們構建了以能力培養為核心的多層次、研究性實驗教學體系，即“基礎實驗—綜合性、設計性實驗—現代物理實驗技術—研究性實驗—專業基礎實驗—專業實驗”。低年級的實驗課以激發學生學習興趣和訓練基本實驗技能為目的；高年級課程則以全方位的科研素養訓練或自主實驗為主，實現個性化培養。
其中，作為科研能力培養的重要課程“研究性實驗”（四級），讓學生處于主導地位，三四人一組，從查閱文獻、提出實驗課題、準備實驗設備條件、設計實驗方案，到做實驗、撰寫論文以及答辯等，都由學生自主完成，實驗教學中心負責提供相關的實驗儀器和指導教師。每年約有600名與物理相關的不同學院的學生參加，選題完全開放。
該校物理實驗教學中心主任張增明說，這對實現從本科到研究生學習的平穩過渡發揮了重大作用。近年來，該校物理學院本科生的深造率一直保持在80%以上，出國深造的約占40%，一些國際名校很看重學生的科研潛力。為保證實驗教學內容的先進性，他們還及時將最新科研成果、研究方法轉化為教學實驗，每年更新的內容約20%。
“從基礎實驗到高級綜合實驗，再到完全自主的創新性實驗，這為學生創新能力培養搭建了扎實的階梯。”該校教務處處長周叢照說。
為實驗教師單開一扇門
走進中國科大化學實驗教學中心，一個個實驗室寬敞明亮，儀器設備擺放整齊，完全沒有印象中到處都是的瓶瓶罐罐和濃烈異味。
相比儀器設備，在曾擔任過該中心主任、現為化學與材料科學學院副院長的侯中懷看來，建立一支穩定的高水平實驗教師隊伍對我國高校來說更為重要，也最為困難。
近年來，該校化學實驗教學中心招聘了一批博士加強實驗教師隊伍，目前專職實驗教師有34人，主要負責基礎化學實驗；兼職教師40多人，由各系教學科研崗骨干教師構成，負責綜合化學實驗課。
黃微，2010年南開大學博士畢業加入該中心。由于工作出色，還是中級職稱的她已擔任該中心副主任。幾年來，她開過“無機化學實驗”“化學科研基礎訓練”等5門實驗課。“我們工作上每取得一點成績，都會得到肯定。”黃微說，比如出版教材、發表教學研究論文、參加教學研討會等，都會給予一定的獎勵，“關鍵不是錢多少，而在于工作得到了尊重，我很喜歡這里的工作氛圍”。
據該校教務處副處長湯家駿介紹，實驗教師的考核和職稱晉升都單列，“主要不是看發了多少科研論文，而是看對實驗教學的投入、有哪些創新、新開了哪些實驗項目等”。此外，實驗課與全校46門重要基礎課一樣，享有課時津貼。
“基礎化學實驗為學生實驗技能打下‘寬、厚、實’的基礎，而高水平的兼職實驗教師隊伍則保證了綜合化學實驗‘精、新、活’的特色優勢。”該校化學實驗教學中心主任朱平平說，如“化學物理實驗”由包括國家“杰青”、中科院“百人”在內的5名教授和6名副教授共同承擔，教學完全采取課題組向學生開放的方式進行，讓學生直接感受到化學物理前沿交叉的魅力。
教改走向國際舞臺
國際遺傳工程機器競賽（iGEM），一項由美國麻省理工學院主辦的合成生物學領域頂級國際大學生學術競賽，每年都吸引世界一流大學的學生參加。中國科大自2007年組隊參賽以來，共獲得12金、1銀、1銅和3項單項獎。這些驕人成績，源自該校生命學院實驗教學中心創新研究型生物學實驗室的教學改革。
據中心主任趙忠教授介紹，他們每年組織兩支隊伍參加iGEM，目的是以競賽的方式培養學生的科學思維、創新能力和團隊協作精神。濕隊（實驗隊）主要由生命學院本科生組成，干隊（軟件隊）隊員來自全校不同學院。從隊員招募、閱讀文獻、確定選題，到設計方案、做實驗、準備答辯等，都由學生獨立自主完成，實驗中心提供實驗儀器設備、實驗耗材和相關指導。
俞鈞陶是中國科大生命學院大二學生，去年他是濕隊一員，因簽證延誤未能成行，今年擔任隊長。他一月份就開始忙活招募新隊員，通過宣講會、面試，錄取了20多人。目前，隊員們正在一邊分頭研讀文獻，一邊通過每周組會的“頭腦風暴”討論選題。
“學院和實驗室很支持我們，洪炯老師每周都參加我們的組會，聽我們討論，給出指導意見。兩個隊之間也經常交流，互相支持。”俞鈞陶說，通過參加這項賽事，不僅學到了很多知識，體驗了做科研的過程，還提高了團隊領導能力和交流表達能力，并與隊友們建立了很深的友誼。
正如中國科大副校長陳初升所說，“中國科大培養的是科技等領域的拔尖人才，本科期間開設研究性實驗，并通過各種方式吸引學生走進科研實驗室，學校就是為這個目標服務的”。而讓學生們親身體驗科研過程，今后作研究也就水到渠成了。
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