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摘要：科學(xué)研究訓(xùn)練旨在培養(yǎng)具有“創(chuàng)新、創(chuàng)造和創(chuàng)業(yè)”精神和能力的人才，包括對創(chuàng)新精神和科學(xué)研究基本素質(zhì)的培養(yǎng)。該文探索構(gòu)建大學(xué)生科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺，以期提高教學(xué)管理的質(zhì)量和效率，形成適應(yīng)信息化社會要求的教學(xué)管理新模式。

關(guān)鍵詞：科學(xué)研究訓(xùn)練；創(chuàng)新；信息化管理

1科學(xué)研究訓(xùn)練的必要性

1.1內(nèi)涵。大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃（studentresearchtrainprogram,SRTP）是專門面對在校學(xué)生所舉辦的科研鍛煉項目，最早為1969年美國麻省理工編制的計劃。而國內(nèi)則是清華大學(xué)比較領(lǐng)先，它于1996年開始實施SRTP計劃，隨后其他高校相繼學(xué)習(xí)實行SRTP計劃[1-3]。針對臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)，哈爾濱醫(yī)科大學(xué)針對其七年制專業(yè)實施了此項計劃；浙江大學(xué)也公示了本校在醫(yī)學(xué)方面實施此計劃所取得的重大成果[4]。相關(guān)研究證實，接受了SRTP計劃的學(xué)生，能夠更好地完成具有創(chuàng)新價值的工作，且實驗取得成功的比例明顯增長[5-8]。所以，SRTP計劃是目前部分高校認可的教育實踐形式，也是高校為了順應(yīng)時代的發(fā)展，努力培養(yǎng)創(chuàng)新人才而開展的一項頗具創(chuàng)新價值的試驗。武漢大學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)中心（以下簡稱“教學(xué)中心”）是我國第一批次國家級實驗示范教學(xué)中心之一。中心始終堅持以學(xué)生為本，以培育學(xué)生自學(xué)能力、提升其實踐創(chuàng)新能力為目的，突出實踐育人的理念，進一步推動教學(xué)變革，全面彰顯實驗教學(xué)對于學(xué)生自主性和創(chuàng)新性培養(yǎng)的重大價值。

1.2科學(xué)研究訓(xùn)練需要完善的教學(xué)體系支撐?？茖W(xué)研究訓(xùn)練的目的是培育具備創(chuàng)新能力、可以進行創(chuàng)業(yè)的人才。對于學(xué)生而言，創(chuàng)新精神是他們完成科研的基本素養(yǎng)。本科生科學(xué)研究訓(xùn)練應(yīng)是一個具有延續(xù)性、漸進性的系統(tǒng)過程，為培養(yǎng)創(chuàng)新型科學(xué)人才。武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院依托教學(xué)中心，根據(jù)學(xué)科特色構(gòu)建了實驗技能系統(tǒng)訓(xùn)練與培養(yǎng)科學(xué)研究能力、創(chuàng)新能力相結(jié)合的“基礎(chǔ)型實驗教學(xué)—綜合型實驗教學(xué)—研究創(chuàng)新型實驗教學(xué)”三層次相互銜接、循序漸進的本科實驗教學(xué)體系。我院根據(jù)學(xué)生的年級和知識儲備的差異編制實驗課程，其主要包含下面幾種形式：（1）在課程系統(tǒng)的架構(gòu)之內(nèi)設(shè)置單一開放實驗項目。對于一年級學(xué)生而言，動物、植物乃至普通生物學(xué)實驗中，按2~4人/小組自由組合立項，以小組為單位獨立選擇相關(guān)實驗項目，為學(xué)生開放實驗室，在本學(xué)期內(nèi)完成立項實驗內(nèi)容。（2）整體綜合開放實驗項目。涉及的課程有微生物學(xué)實驗和遺傳學(xué)實驗。實驗面向全年級學(xué)生，以4人小組為單位，在總體框架內(nèi)自行選擇實驗內(nèi)容，安排實驗內(nèi)容，給出最后的檢測鑒定報告。如在開學(xué)階段，就讓學(xué)生完成環(huán)境微生物分離鑒定實驗：①學(xué)生將細菌從環(huán)境中分離；②依據(jù)各自的課程進展自行完成細菌鑒定；③在學(xué)期結(jié)束時遞交鑒定結(jié)果并撰寫報告。（3）以專業(yè)為引導(dǎo)的開放實驗項目。主要針對那些學(xué)習(xí)成績優(yōu)異且對有關(guān)研究比較感興趣的學(xué)生展開，在生物化學(xué)、細胞學(xué)等內(nèi)容之外，設(shè)定一些相對全面的綜合型實驗。（4）科學(xué)研究訓(xùn)練。在課堂講授基礎(chǔ)上，按照1~4人/組自由組合，以小組為單位單獨申請立項，參與實際科研問題的研究工作，為每小組配備一位教師，指導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)研究訓(xùn)練。

1.3科學(xué)研究訓(xùn)練教學(xué)效果顯著。通過科學(xué)研究訓(xùn)練課程教學(xué)活動，將不同層次的學(xué)生和不同屬性的科研項目緊密聯(lián)系，組織學(xué)生申報各級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，參加湖北省高等學(xué)校大學(xué)生生物實驗技能競賽、全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新實驗大賽和國際遺傳工程機器競賽等學(xué)科競賽，將各類大學(xué)生科研項目納入科學(xué)研究訓(xùn)練課程統(tǒng)一管理，提高了大學(xué)生科研課題的創(chuàng)新性、科學(xué)性、研究性。有效、規(guī)范的本科生科研訓(xùn)練一體化培養(yǎng)模式將各類大學(xué)生的科研活動、學(xué)科競賽及學(xué)位論文等有機聯(lián)系起來，對大學(xué)生科研項目的申請和完成質(zhì)量、學(xué)科競賽成績以及畢業(yè)學(xué)位論文質(zhì)量都有一定的提升作用。學(xué)生科研能力體現(xiàn)在其發(fā)表的學(xué)術(shù)論文、畢業(yè)論文的質(zhì)量及其綜合科研素質(zhì)。

2科學(xué)研究訓(xùn)練管理面臨的問題

（1）紙版檔案管理落伍。以往科學(xué)研究訓(xùn)練教學(xué)中各類項目的管理模式是以紙版檔案管理為主，歷年的項目申請、項目考核、項目結(jié)題論文均以大量紙版材料存檔，不僅占用物理空間，而且也不便于查詢。（2）管理過程缺乏互動?？茖W(xué)研究訓(xùn)練是學(xué)生利用業(yè)余時間進行，沒有固定時間，不同于理論課和實驗課的面對面教學(xué)，學(xué)生與老師缺乏互動，問題解決滯后，不利于充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，影響教學(xué)效果的提升。（3）偏重目標(biāo)，過程管理欠缺。以往的科學(xué)研究訓(xùn)練教學(xué)管理模式，偏重目標(biāo)，忽略過程管理。如對學(xué)生的實驗成果集中體現(xiàn)在論文上，沒有進行實時的實驗過程管理，成績評定需進一步細化步驟和建立科學(xué)依據(jù)。

3構(gòu)建大學(xué)生科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺

為了實現(xiàn)科學(xué)研究訓(xùn)練教學(xué)管理數(shù)字信息化，建立師生互動信息平臺，實現(xiàn)過程管理和目標(biāo)管理的協(xié)調(diào)，細化考核評價體系，2017年，我們構(gòu)建了大學(xué)生科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺。

3.1平臺的技術(shù)模式。平臺基于MSSQLSRVER數(shù)據(jù)庫，整個體系結(jié)構(gòu)分為：表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層三個不同的處理層次。以該結(jié)構(gòu)對外部提供Web服務(wù)，從而滿足不同用戶的分布式訪問，極大地保證了系統(tǒng)的安全性、可擴展性。平臺運用B/S結(jié)構(gòu)，全部的系統(tǒng)管理及升級均要通過服務(wù)器完成，不用在客戶端進行單獨設(shè)置，因此升級過程不會干擾客戶對原始資料的調(diào)用。平臺支持IE、GoogleChrome、FireFox、Opera、AppleSafari等主流瀏覽器，方便用戶使用。

3.2平臺實現(xiàn)了精細化、信息化的教學(xué)檔案管理。平臺實現(xiàn)了基礎(chǔ)型、綜合型實驗教學(xué)開放實驗和科學(xué)研究訓(xùn)練課程一體化的信息管理模式，將大學(xué)生申請的各類科研項目、學(xué)科競賽等活動的信息管理納入科學(xué)研究訓(xùn)練課程的統(tǒng)一信息管理，實現(xiàn)對本科生專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課以及業(yè)余科研等各類型科學(xué)研究訓(xùn)練過程精細的信息化管理。信息管理內(nèi)容包括：課題項目信息（課題建立、課題成員、指導(dǎo)老師、開題報告等）、過程跟蹤（學(xué)生定期上傳實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，教師進行過程交流和指導(dǎo)）、課題成果（科研訓(xùn)練結(jié)束時，學(xué)生上傳課題論文）、課題成績查詢、課題互動、課題匯總（可按不同需求查詢相應(yīng)的課題）等功能。通過平臺的數(shù)據(jù)庫，可以進行數(shù)據(jù)計算、圖形生成、數(shù)據(jù)收集和整理等，存儲和處理科學(xué)研究訓(xùn)練中相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)。管理人員可以通過平臺管理端很方便地完成相關(guān)分類統(tǒng)計工作，實現(xiàn)了教學(xué)檔案的數(shù)字信息化管理。

3.3平臺實現(xiàn)了管理過程的互動和細致的考核評價。平臺實現(xiàn)了管理過程中師生的互動，并將科學(xué)研究訓(xùn)練的考核評價貫穿于整個的師生互動過程中，建立了細致的考核評價體系。平臺設(shè)置角色主要分為：學(xué)生、教師、管理者。項目申請階段，學(xué)生通過平臺，以小組為單位，填寫項目信息的具體內(nèi)容，包括成員姓名、班級、聯(lián)系方式、項目起止時間、指導(dǎo)老師姓名、項目類別，并以開題報告形式提交項目主要研究內(nèi)容、研究方案。教師通過平臺進行審閱和批改，提交同意指導(dǎo)的確認。項目進行階段，通過平臺，學(xué)生可以隨時提出問題、定期上傳實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果，教師通過平臺及時回答問題，提出實驗指導(dǎo)意見，記錄平時實驗分數(shù)，從而細化了實驗過程管理，使實驗考核有了更細致的依據(jù)。項目考核階段，學(xué)生通過平臺提交課題論文，老師結(jié)合平時實驗過程，進行考核評分，含實驗素質(zhì)分和論文分數(shù)。此外項目考核還有現(xiàn)場答辯環(huán)節(jié)評分，由管理人員通過管理端輸入評分，系統(tǒng)將會依據(jù)考核方法中各部分評分的比重，自動計算出最終分數(shù)。學(xué)生可通過平臺查詢成績。同時大學(xué)生科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺還建有通知欄，管理人員通過平臺可以上傳科學(xué)研究訓(xùn)練課程安排、學(xué)術(shù)講座信息、學(xué)生業(yè)余科研項目申請和各類專業(yè)競賽等相關(guān)信息，這些信息有助于學(xué)生更好地了解如何確定合適的科學(xué)研究訓(xùn)練項目。

4大學(xué)生科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺的運行成效

我院已經(jīng)在生物學(xué)國家級實驗教學(xué)中心示范網(wǎng)站上建成了“科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺”，學(xué)生的科學(xué)研究訓(xùn)練過程都及時記錄在平臺上。通過使用該科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺，學(xué)生的科學(xué)研究訓(xùn)練能力得到了顯著的提升，增強了學(xué)生的自信心，激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)研究訓(xùn)練的興趣和潛能。在使用科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺后，老師對學(xué)生科學(xué)研究訓(xùn)練的指導(dǎo)更全面，更細致，學(xué)生實驗效率也顯著提高。此外，該科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺的使用也明顯提高了學(xué)生科學(xué)研究訓(xùn)練論文的質(zhì)量和學(xué)生實驗成績考核的優(yōu)秀率。同時通過科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺的通知欄中的各類競賽信息和往年參賽項目信息，可以讓學(xué)生根據(jù)自身興趣更加針對性制定參賽項目和選擇指導(dǎo)老師，對提高學(xué)生競賽成績起到很好的促進作用。例如，我院本科生自2009年成立iGEM（InternationalGeneticallyEngineeredMachineCompetition）團隊，2011年首次參加國際基因工程機器大賽。該賽事是享譽全球的合成生物學(xué)競賽。歷年來我院參賽隊伍組成成員常有來自其他院系的學(xué)生，指導(dǎo)老師也由外院的老師和本院老師共同擔(dān)任。科訓(xùn)課管理平臺為指導(dǎo)老師和參賽學(xué)生搭建了在線的指導(dǎo)、討論交流平臺。我院參賽隊伍在2017年獲銀獎，2018年、2019年、2020年（線上競賽）連續(xù)3次獲得金獎。在科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺使用過程中，我們注重收集學(xué)生對平臺的客觀評價及建議，學(xué)生對平臺使用體驗反映良好，我們將結(jié)合改進計劃進一步加強平臺管理，維護和更新，完善平臺建設(shè)，“科學(xué)研究訓(xùn)練課程”是生物學(xué)國家級示范中心教學(xué)體系中研究創(chuàng)新型層次的一門課程，科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺的建設(shè)滿足了“科學(xué)研究訓(xùn)練課程”的師生互動、細化考核的教學(xué)和信息化的管理要求。

5結(jié)語

大學(xué)生科學(xué)研究訓(xùn)練信息化管理平臺的建設(shè)是我院實驗教學(xué)信息化成果的一部分，實現(xiàn)了對本科生專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課以及業(yè)余科研等各類型科研訓(xùn)練過程統(tǒng)一規(guī)劃的信息管理，顯著提高了學(xué)生實踐研究能力、創(chuàng)新精神與能力和可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)效率。我們將在今后工作中繼續(xù)完善和推進實驗教學(xué)信息化建設(shè)，以形成適應(yīng)信息社會要求的新的教學(xué)和管理模式。

作者:龍燕 謝志雄 單位:武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院