加快實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)

李 敏，王代華，潘銀松

(重慶大學(xué) 光電技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400044)

加快實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)

李 敏，王代華，潘銀松

(重慶大學(xué) 光電技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400044)

高等教育應(yīng)重視創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，高水平的實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要陣地，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才中至關(guān)重要的一環(huán)。針對(duì)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在的問(wèn)題，從儀器設(shè)備的管理、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的建立、創(chuàng)新實(shí)踐班的開(kāi)設(shè)、大學(xué)生科研訓(xùn)練和學(xué)科競(jìng)賽的開(kāi)展以及高水平實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的建設(shè)6方面對(duì)如何改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)進(jìn)行了論述。

儀器設(shè)備；實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；創(chuàng)新人才；實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍

胡錦濤在慶祝清華大學(xué)建校100周年大會(huì)上的講話中強(qiáng)調(diào)：“高等教育的根本任務(wù)是人才培養(yǎng)。要堅(jiān)持把促進(jìn)學(xué)生健康成長(zhǎng)作為學(xué)校一切工作的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，全面貫徹黨的教育方針，堅(jiān)持育人為本、德育為先、能力為重、全面發(fā)展，著力增強(qiáng)學(xué)生服務(wù)國(guó)家服務(wù)人民的社會(huì)責(zé)任感、勇于探索的創(chuàng)新精神、善于解決問(wèn)題的實(shí)踐能力”，教育部在《面向21世紀(jì)教育振興行動(dòng)計(jì)劃》中指出：“高等學(xué)校要緊跟國(guó)際學(xué)術(shù)發(fā)展前沿，成為知識(shí)創(chuàng)新和高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基地，高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐精神和創(chuàng)新精神”。

1 實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)教學(xué)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力具有極為重要的作用，是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1-2]。劍橋大學(xué)、MIT等世界一流大學(xué)都十分重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)室是高等學(xué)校進(jìn)行教學(xué)、從事科學(xué)研究和科技創(chuàng)新的重要場(chǎng)所，實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量與水平是一所大學(xué)科技創(chuàng)新能力的基本標(biāo)志之一。從一定意義上講，實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)水平體現(xiàn)了學(xué)校的教學(xué)水平、科研水平和管理水平。實(shí)驗(yàn)室是創(chuàng)新人才的培養(yǎng)基地；是科技創(chuàng)新的搖籃；是服務(wù)社會(huì)的窗口[3]。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大學(xué)生實(shí)踐教育的重要組成部分，它不僅能培養(yǎng)大學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，而且在培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立研究和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮著重要作用，相對(duì)于理論教學(xué)而言，實(shí)驗(yàn)以及實(shí)踐性教學(xué)更有利于突出學(xué)生的主體性，促進(jìn)學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)體系[4]。

2 實(shí)驗(yàn)室管理及實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

2.1 儀器設(shè)備管理模式不合理，使用效率低

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式陳舊，實(shí)驗(yàn)課程缺乏層次

目前許多高校將實(shí)驗(yàn)教學(xué)納入本課程理論教學(xué)之內(nèi)，采用驗(yàn)證式、灌輸式的教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)課程缺乏層次，難成體系。一般以班級(jí)為單位，統(tǒng)一的學(xué)習(xí)進(jìn)度，統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在固定時(shí)間、固定地點(diǎn)，按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)給出的固定實(shí)驗(yàn)步驟被動(dòng)地完成實(shí)驗(yàn)[6]。這種機(jī)械的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，沒(méi)有考慮到學(xué)習(xí)者的需求，嚴(yán)重忽略了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍結(jié)構(gòu)不合理且不穩(wěn)定

由于對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的重要性認(rèn)識(shí)不足，在人事分配政策上把實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師等同于教輔人員。與理論教師相比，實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員待遇低，故而無(wú)法吸引優(yōu)秀的學(xué)科帶頭人或高水平專業(yè)人才的加入，導(dǎo)致這支隊(duì)伍普遍呈現(xiàn)學(xué)歷低、職稱低、待遇低的“三低”現(xiàn)象[7]。由于人事管理政策未能執(zhí)行穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍策略，很多新進(jìn)入實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的研究生，在繼續(xù)深造后，普遍直接脫離了實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、穩(wěn)定化的建設(shè)目標(biāo)。

3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)

隨著高等教育的進(jìn)一步改革，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的地位也將更加突出，沒(méi)有科學(xué)管理的實(shí)驗(yàn)室，沒(méi)有創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，沒(méi)有高水平的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍，就無(wú)法保證創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，可以從以下三方面考慮。

3.1 科學(xué)管理儀器設(shè)備，充分發(fā)揮儀器設(shè)備在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的作用

科學(xué)地管理實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，合理有效地利用儀器設(shè)備資源，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享，有利于高校教學(xué)、科研的協(xié)調(diào)發(fā)展，有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

無(wú)論教學(xué)、科研還是學(xué)科建設(shè)，無(wú)論是學(xué)校、學(xué)院還是課題組投資購(gòu)置的儀器設(shè)備，都是國(guó)有資產(chǎn)和公共資源，應(yīng)該共建共享[8]，學(xué)?；?qū)W院可按照?qǐng)D1所示的儀器設(shè)備共享管理模式對(duì)學(xué)?，F(xiàn)有國(guó)有儀器設(shè)備進(jìn)行管理。

圖1 儀器設(shè)備共享管理模式圖

新購(gòu)置的儀器設(shè)備，先加入儀器設(shè)備共享平臺(tái)，如是通用性強(qiáng)的儀器設(shè)備由實(shí)驗(yàn)室集中管理，專用性強(qiáng)的儀器設(shè)備由相關(guān)科研室負(fù)責(zé)管理，并指定專門的設(shè)備管理負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)儀器設(shè)備的管理、維護(hù)和新實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)，最大限度的對(duì)教學(xué)、科研服務(wù)。儀器使用跟蹤評(píng)估中心根據(jù)儀器設(shè)備完好率、使用率以及使用效率對(duì)實(shí)驗(yàn)室做出綜合績(jī)效評(píng)價(jià)，并制定相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)政策。

3.2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的作用

開(kāi)展理論教學(xué)、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、科研訓(xùn)練、學(xué)科競(jìng)賽以及項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)為一體的人才培養(yǎng)模式，通過(guò)“學(xué)習(xí)—實(shí)驗(yàn)—?jiǎng)?chuàng)新”的途徑，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高水平人才。下面以測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)為例來(lái)討論實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新。

3.2.1 構(gòu)建模塊化、層次化、共性與個(gè)性并重的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

從創(chuàng)新人才培養(yǎng)的角度來(lái)構(gòu)建和實(shí)施具有專業(yè)特設(shè)、行之有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，即“模塊化、層次化、共性與個(gè)性并重”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系如圖2所示。模塊化，即根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的不同，設(shè)置硬件實(shí)驗(yàn)?zāi)K、軟件實(shí)驗(yàn)?zāi)K和實(shí)訓(xùn)模塊；層次化[9]，即把實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容分為基本能力訓(xùn)練，綜合能力訓(xùn)練和創(chuàng)新能力訓(xùn)練三個(gè)層次；共性與個(gè)性并存，指把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為必做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和選做(開(kāi)放)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，必做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目定位在演示和驗(yàn)證層次，選做(開(kāi)放)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目定位在綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新研究層次。必做實(shí)驗(yàn)在課堂上完成；選做(開(kāi)放)實(shí)驗(yàn)在課后完成，學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，自主擬定實(shí)驗(yàn)方案，選定實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，完成實(shí)驗(yàn)并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)由必做實(shí)驗(yàn)成績(jī)和選做(開(kāi)放)實(shí)驗(yàn)成績(jī)按比例組成，必做試驗(yàn)主要考核出勤、實(shí)驗(yàn)報(bào)告；選做(開(kāi)放)實(shí)驗(yàn)考核要綜合考慮作品水平、答辯質(zhì)量和撰寫的實(shí)驗(yàn)總結(jié)。

圖2 模塊化、層次化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

3.2.2 建立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室, 開(kāi)設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐班，組織開(kāi)展大學(xué)生科技創(chuàng)新和學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)

根據(jù)楊叔子院士提出的“創(chuàng)新之根在實(shí)踐，創(chuàng)新源于實(shí)踐”的理念[10]，建設(shè)高水平、綜合性、全開(kāi)放的綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，配備專、兼職教師和輔導(dǎo)人員對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[11]。

目前，大學(xué)生參加國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目以及不同類型的學(xué)科競(jìng)賽的機(jī)會(huì)越來(lái)越多。學(xué)生在參加科研訓(xùn)練項(xiàng)目和學(xué)科競(jìng)賽的同時(shí)要完成學(xué)校規(guī)定課程的學(xué)習(xí)，時(shí)間相當(dāng)緊張。在這種情況下，如果學(xué)生沒(méi)有掌握前期的基礎(chǔ)知識(shí)，很難出創(chuàng)新成果，學(xué)?；蛘邔W(xué)院應(yīng)該根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，建立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室, 開(kāi)設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班，組織開(kāi)展大學(xué)生科研訓(xùn)練和學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)。

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配置常規(guī)的電子測(cè)量?jī)x器設(shè)備、通用元器件、常用書(shū)籍資料等，學(xué)生可以按照有關(guān)實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度合理使用。同時(shí)，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備門禁及考勤系統(tǒng)，進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室均需刷卡通行。采用這種措施，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的無(wú)人值守，保證每天24小時(shí)的全天候?qū)W(xué)生開(kāi)放，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供了一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

創(chuàng)新實(shí)踐班分層次的開(kāi)設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐課程，創(chuàng)新實(shí)踐課程可分為三個(gè)層次，第一層，培養(yǎng)學(xué)生興趣，學(xué)習(xí)電工電子基礎(chǔ)知識(shí)以及一種電路仿真軟件，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單的放大、濾波電路；第二層，掌握單片機(jī)技術(shù)，PCB板的設(shè)計(jì)與制作以及常用的軟件語(yǔ)言，以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)制作小型的自動(dòng)化儀器儀表；第三層，掌握DSP、ARM或FPGA中的一種技術(shù)，能進(jìn)行集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作。通過(guò)創(chuàng)新班的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，鞏固理論知識(shí)，提高動(dòng)手能力和科研能力，為參加科研訓(xùn)練和學(xué)科競(jìng)賽提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

為鼓勵(lì)大學(xué)生參加科研訓(xùn)練和學(xué)科競(jìng)賽，學(xué)校應(yīng)制定相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制。例如對(duì)參加大學(xué)生科研項(xiàng)目和學(xué)科競(jìng)賽成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生給予物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)和學(xué)分獎(jiǎng)勵(lì)，并將大學(xué)生科研訓(xùn)練和學(xué)科競(jìng)賽結(jié)果納入研究生選拔體系，對(duì)學(xué)生產(chǎn)生較大的激勵(lì)作用，吸引更多的優(yōu)秀學(xué)生更投入、更執(zhí)著地參與科技創(chuàng)新活動(dòng)。

4 建立高水平的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供技術(shù)保障

現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍學(xué)歷層次、職稱結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)都無(wú)法支撐創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。必須從適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)角度，構(gòu)建能支撐創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的高水平的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。

4.1 引進(jìn)高水平人才作領(lǐng)頭人

一只高水平的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍必須要有高水平的人才來(lái)引領(lǐng)，建立以學(xué)術(shù)帶頭人所研究的學(xué)科領(lǐng)域?yàn)橹鞯亩喙δ堋⒕C合性大規(guī)模實(shí)驗(yàn)室，集教學(xué)、科研、技術(shù)開(kāi)發(fā)為一體，以教學(xué)促科研，以科研帶開(kāi)發(fā)，反過(guò)來(lái)用科研、技術(shù)開(kāi)發(fā)成果擴(kuò)展教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

4.2 提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍人員的素質(zhì)和能力

一方面, 從應(yīng)屆畢業(yè)生中選拔優(yōu)秀的碩士、博士畢業(yè)生從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)；另一方面, 通過(guò)經(jīng)費(fèi)投入、人員培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)審監(jiān)督等方式提高實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新水平。

4.3 穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍

制定合理的考核機(jī)制和激勵(lì)措施，以穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。將實(shí)驗(yàn)教師的工作量分為實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)工作量、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目指導(dǎo)工作量、指導(dǎo)大學(xué)生科技創(chuàng)新與學(xué)科競(jìng)賽工作量、科研工作量和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理工作量幾部分，考核他們?cè)诳蒲兴?、?shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)改革與創(chuàng)新、儀器設(shè)備管理與功能開(kāi)發(fā)以及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理方面的業(yè)績(jī)。同時(shí)建立職稱評(píng)定、獎(jiǎng)金等激勵(lì)措施，獎(jiǎng)勵(lì)為實(shí)驗(yàn)室發(fā)展做出貢獻(xiàn)的人才。

5 結(jié)束語(yǔ)

創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的核心，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力具有極為重要的作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革要以“學(xué)思結(jié)合”“知行統(tǒng)一”“因材施教”為指導(dǎo)思想，探索多種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)做出貢獻(xiàn)。

[1]龍春陽(yáng),趙阿勇,周析.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，培養(yǎng)具有特色的應(yīng)用型專業(yè)人才口[J].教育探索,2009 (2) :64-65.

[2]何亞?wèn)|.談創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建[J]. 中國(guó)高等教育,2010(7):43-44.

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[4]楊丹. 全面培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的舉措[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011,30(7):1-5.

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[11] 白云,柴玨. 加強(qiáng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2010,29(8):109-112.

Accelerating Experimental Teaching Reform and Promoting Innovative Talents Cultivation

LI Min,WANG Daihua,PAN Yinsong

(Key Laboratory of Optoelectronic Technology and System of the Education Ministry of China, Chongqing University, Chongqing 400044, China)

Higher education should pay attention to the cultivation of innovational spirit and innovational ability, high-level laboratory is an important position for cultivating innovative talents. Experimental teaching is an important link in cultivating innovative talents. To solve the problems of experimental teaching in universities, this paper discussed how to accelerate experimental teaching reform and promoting innovative talents cultivation from the administration of instrument equipment, the constructing of innovation experimental teaching system, the establishment of open laboratory, the creation of innovative practice classes, the development of students research training and subject competition and the construction of high level laboratory staffs.

instrument equipment; experimental teaching system; innovative talents; laboratory staffs

2013-06-28

重慶市重大教改項(xiàng)目(091001)；重慶大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目(2012Y16)。

李 敏(1978-)，女，工程師，研究方向：實(shí)驗(yàn)教育與實(shí)驗(yàn)管理，光電傳感與測(cè)控技術(shù)。

G642.0；G642.423

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2014.04.040