開放性實驗對大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究

李 妍

（蚌埠學(xué)院 計算機科學(xué)與技術(shù)系，安徽 蚌埠 233000）

隨著社會對創(chuàng)新性人才需求的不斷增高，高等教育也越來越重視對學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).實驗教學(xué)作為高等教育的重要環(huán)節(jié)，是使學(xué)生在學(xué)好基本理論和技能的同時，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新意識和團隊精神，提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑[1].對以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要目的的工科院校來說，實驗教學(xué)在大學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)上的作用無可替代.但現(xiàn)行的實驗教學(xué)模式多是由指導(dǎo)教師在實驗初期規(guī)定實驗內(nèi)容，設(shè)立統(tǒng)一的實驗方法和實施步驟，得到統(tǒng)一的實驗結(jié)果，這種實驗教學(xué)模式在高校實驗教學(xué)中運轉(zhuǎn)了很多年，但是對學(xué)生來說毫無差異性，實驗的研究性、綜合性、應(yīng)用性和前沿性都不夠，很難提升實驗積極性和實驗效果[2].目前許多高校也認識到這一點，紛紛提出了開放性實驗的理念，蚌埠學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)系以計算機網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)中心為試點，以學(xué)院提出的“工程化”教育理念為引導(dǎo)，從2010年起組織開放實驗室，鼓勵和支持學(xué)生在課余時間積極參加開放實驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和應(yīng)用研究能力、創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作精神.

1 開放性實驗的內(nèi)容模式

實驗室的開放包括時間、空間上的開放以及實驗內(nèi)容的開放.時間和空間的開放給學(xué)生提供更多的實驗機會，是實驗室開放的基本條件；實驗內(nèi)容的開放有助于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神，是實驗室開放的本質(zhì)要求[3].為了提高學(xué)生的實際操作能力和應(yīng)用研究能力，計算機網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)中心本著因材施教、形式多樣的指導(dǎo)原則面向全系師生開放，在實驗內(nèi)容的選擇上主要有以下幾種形式：

1.1 針對剛步入高校的大學(xué)生，要注重專業(yè)知識的積累.主要由指導(dǎo)教師提出課內(nèi)實驗之外的進一步延伸或拓展實驗，這類實驗不僅有利于對理論知識的理解和掌握，同時能促使學(xué)生逐步養(yǎng)成到實驗室自主學(xué)習(xí)和實驗的興趣和習(xí)慣；達到一定知識累積之后，可以由學(xué)生自擬實驗項目，但須經(jīng)指導(dǎo)教師審核通過，進一步培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題及解決問題的能力；

1.2 對于高年級的學(xué)生，以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新意識為目的，注重對所學(xué)知識的綜合運用及創(chuàng)新，主要以設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性的實驗為主.實驗內(nèi)容的來源主要有以下幾個方面：

教師將自身課題中有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的部分拿出來作為實驗項目，學(xué)生直接參與到項目中，近距離的接觸科研，調(diào)動學(xué)生探索、開發(fā)的積極性，提升學(xué)生專業(yè)綜合實踐能力和應(yīng)用研究能力；

專門針對一些大學(xué)生競賽（如“飛思卡爾”智能車、機器人、挑戰(zhàn)杯等）開設(shè)的實驗項目，這些項目使學(xué)有余力的學(xué)生滿足進一步發(fā)展的需要，提升了學(xué)生的團隊協(xié)作能力；

學(xué)院為學(xué)生開辟實習(xí)實訓(xùn)市場，將企業(yè)的一些項目引進實驗室，使學(xué)生在校期間與企業(yè)接觸，這種來源于實際的項目讓學(xué)生在實戰(zhàn)中得到很好的鍛煉，綜合素質(zhì)得到提升，促進學(xué)生就業(yè)的競爭力，使學(xué)生知道自己該做什么，能做什么，為今后能更快地融入社會和實際工作打下基礎(chǔ).

2 開放性實驗的管理模式

2.1 時間管理.由于計算機網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)中心還承擔(dān)著正常的教學(xué)任務(wù)，因此開放時間只能選擇在沒有教學(xué)任務(wù)的時間.在每學(xué)期開學(xué)初，實驗室老師將本學(xué)期可開放的時間段在系網(wǎng)站上公布，學(xué)生根據(jù)自己的情況，使用前進行預(yù)約、登記，實驗室教師做好相應(yīng)實驗準(zhǔn)備.

2.2 人員管理.為了保證實驗室開放的質(zhì)量和效果，網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)中心在配備專門的實驗教師外，還選拔了責(zé)任心強、知識面寬、實驗動手能力強的年輕教師參與到實驗室工作中.網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)中心現(xiàn)有實驗管理人員數(shù)名，其中具有高級職稱的系統(tǒng)分析師和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃師各一名，具有碩士及以上學(xué)位的老師三名，這樣一支高素質(zhì)的實驗指導(dǎo)隊伍，不僅能夠提升學(xué)生的素質(zhì)和動手能力，同時也使年輕教師在指導(dǎo)實驗中得到鍛煉和提升.

2.3 設(shè)備管理.組織開放性實驗，實驗室的軟硬件環(huán)境必須有保障.在增加實驗項目和實驗時間的情況下，實驗設(shè)備的利用率提高了，所有儀器設(shè)備的保有量、日常的維護、各種耗材的供應(yīng)等都要跟上.實驗室老師每隔一段時間都會帶著部分參與開放性實驗的學(xué)生對實驗室儀器設(shè)備進行維護和維修，進一步增強學(xué)生的動手能力.同時，指導(dǎo)教師和實驗室教師積極挖掘?qū)嶒炘O(shè)備功能，開發(fā)創(chuàng)新性、探索性、綜合型和設(shè)計性的實驗項目.

3 開放性實驗對大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用及相關(guān)成果

經(jīng)過兩年多開放性實驗的運行和實施，它對學(xué)生的能力培養(yǎng)、教師的專業(yè)發(fā)展以及實驗室建設(shè)等各方面都起到積極的推動作用.在學(xué)生能力培養(yǎng)方面，它促進了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生參與到老師的科研中來，提高了學(xué)生獨立工作學(xué)習(xí)和團隊協(xié)作的能力，學(xué)生逐步形成創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和能力[4]；在教師專業(yè)發(fā)展方面，促進教師的專業(yè)發(fā)展和科研組織能力；在實驗室建設(shè)方面，充分發(fā)揮實驗室場地、設(shè)施及儀器設(shè)備的使用率，提高實驗教學(xué)的質(zhì)量.

經(jīng)過不斷的摸索，蚌埠學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)系在建設(shè)開放性實驗室上也取得了一定的成績，計算機網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)中心在2011年被批準(zhǔn)為安徽省省級示范實習(xí)實訓(xùn)中心；2010－2012年由實訓(xùn)中心老師帶隊的“全國大學(xué)生飛思卡爾”智能汽車競賽中，獲得了安徽賽區(qū)攝像頭組四個三等獎，光電組四個三等獎，電磁組一個二等獎、兩個三等獎和一個優(yōu)秀獎的好成績；安徽省“挑戰(zhàn)者”杯科技作品大賽中獲得兩個二等獎，參與的學(xué)生從2007級到2010級，涉及計算機科學(xué)與技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、計算機應(yīng)用、電子信息技術(shù)等數(shù)個專業(yè)，達三十多人.同時指導(dǎo)教師還帶領(lǐng)學(xué)生積極參與到“全國機器人邀請賽”、“程序設(shè)計”等競賽中，通過參加各種比賽，學(xué)生和老師都得到了很好的鍛煉.

4 存在的問題及解決方案

4.1 對學(xué)生自擬的題目，不能直接全盤接受，需要指導(dǎo)教師對選題的科學(xué)性和難易程度進行審核，確保實驗項目的可行性和意義；確定選題后，指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生獨立撰寫實驗實施方案、設(shè)計實驗步驟，經(jīng)指導(dǎo)教師審閱同意后才可以進行具體實施.

4.2 現(xiàn)階段的開放性實驗主要依據(jù)計算機科學(xué)與技術(shù)系自身的科研力量、實驗條件，這在一定程度上限制了學(xué)生的發(fā)揮.需要將開放性實驗的范圍擴大，在條件成熟的情況下可以和其他實驗室、相關(guān)企業(yè)聯(lián)合，互用資源、取長補短.

4.3 對開放性實驗項目應(yīng)有一套激勵機制.現(xiàn)行組織的開放性實驗主要是教師和學(xué)生興趣所在，長久性難以保證.今后可考慮建立開放性實驗項目和實驗成果的評選活動，獎勵在開放性實驗中完成質(zhì)量好且具有創(chuàng)新性的項目，建立對教師的獎勵機制，制訂學(xué)生參加開放性實驗成果鑒定結(jié)果的獎勵方案等，進一步調(diào)動師生參與開放性實驗的積極性[5].

4.4 實驗教師能力水平差別較大.應(yīng)鼓勵教師，尤其是年輕教師不斷學(xué)習(xí)、提高業(yè)務(wù)能力水平，有計劃的外出培訓(xùn)學(xué)習(xí)，這樣在實驗教學(xué)中才能更好的指導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生.

5 結(jié)束語

實驗室開放是大學(xué)生走向社會、認知社會的關(guān)鍵，是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能、創(chuàng)新思維的重要場所.蚌埠學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)系的開放性實驗建設(shè)還處在探索階段，接下來需要考慮的是如何能夠?qū)⒈鞠蒂Y源與其他資源整合起來、如何開發(fā)綜合性實驗項目以及指導(dǎo)教師的實踐能力的培養(yǎng)等，讓開放性實驗真正促進和融入學(xué)生的實踐能力發(fā)展中，讓更多的學(xué)生參與到開放性實驗中，促進學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的提升[6].

〔1〕王興邦.實驗室開放的內(nèi)涵與機制研究[J].實驗室研究與探索，2009(5).

〔2〕王柏華.師范院校工科實驗教學(xué)中心建設(shè)探討與實踐創(chuàng)新[J].實驗研究與探討，2009(5).

〔3〕任孟梅，等.開放性實驗教學(xué)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力[J].價值工程，2012（1）.

〔4〕夏雪，曹永建.開放性實驗教學(xué)中大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)——培養(yǎng)軟實力 提高競爭力[J].中國輕工教育，2012(4).

〔5〕吳興應(yīng)，等.基于培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的開放性實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系的研究[J].實驗室科學(xué)，2012（4）.

〔6〕周彩云.提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的實驗教學(xué)改革研究[J].當(dāng)代教育論壇（管理研究），2011(6).