基于開放實驗室的大學(xué)生創(chuàng)新項目教學(xué)和實踐研究

黎 昂，曾利軍

實驗室是人才培養(yǎng)和科研平臺的基礎(chǔ)，是體現(xiàn)一個學(xué)校辦學(xué)水平的重要標志之一[1]。加強實驗室共享平臺建設(shè)、實踐基地、實踐教學(xué)、綜合推進實驗室向?qū)W生開放對教師科研、學(xué)生創(chuàng)新項目研究以及師資隊伍建設(shè)具有重要意義，開發(fā)實驗室建設(shè)是湖南工學(xué)院推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，提高應(yīng)用人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要措施。這里以該校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開放實驗室為例闡述大學(xué)生創(chuàng)新教育和實踐分析。

1 實驗室建設(shè)

學(xué)院實驗室實行校、二級學(xué)院兩級管理。計算機基礎(chǔ)實驗室2005年12月被省教育廳評為“湖南省普通高等學(xué)?；A(chǔ)課示范實驗室”。2014年，通過中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金建設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程實驗室，2015年，通過中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金建設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)RFID驗室、無線傳感與移動互聯(lián)開發(fā)應(yīng)用實驗室，完善了實驗室管理制度和操作規(guī)程，實行開放式管理，加強實踐教學(xué)研究。為了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)需要，本專業(yè)實驗室面積增加到205 m2，儀器設(shè)備163臺套，設(shè)備資金額214.46萬元。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)共有15名實踐教師，兼職實踐教師12，專職實踐教師3名。其中，高級職稱10人（占比67%），中級職稱4人（占比27%），初級職稱1人（占比6%），全部具有碩士學(xué)位或講師以上職稱，實驗教學(xué)隊伍結(jié)構(gòu)合理，滿足本專業(yè)教學(xué)需求。嚴格按照教學(xué)計劃完成各項實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，根據(jù)教學(xué)大綱，實驗課開出率100%，專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課中有綜合性、設(shè)計性實驗的課程占有實驗的課程總數(shù)的比例[2]為67.86%。同時，學(xué)院制定了一系列實驗室管理制度，保證了設(shè)備的利用率，為學(xué)生提供開放實驗室提供了有力條件。

2 大力推進實驗室開放

湖南工學(xué)院充分利用學(xué)科資源平臺和已有科研資源，鼓勵本科生積極參與相關(guān)教師的科研項目，實現(xiàn)實驗室向本科生開放，對本科生的科研訓(xùn)練和科研水平得到極大的提高。同時，學(xué)院制訂了《湖南工學(xué)院實驗室開放管理辦法》，鼓勵各實驗室通過規(guī)范管理，學(xué)生可以在實驗室預(yù)約系統(tǒng)中進行預(yù)約，實行全天開放；此外，學(xué)校還把實驗室開放作為年度考核的必要條件，對開放工作做得好的實驗室，在年度評選優(yōu)秀校級實驗中心予以傾斜。通過上述舉措，保證教學(xué)類實驗室全部向?qū)W生開放。

通過計算機科技協(xié)會、學(xué)生助教、引導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽、湖南省程序設(shè)計大賽、湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習與創(chuàng)新性試驗項目實施等激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，組織學(xué)生參加各類學(xué)科競賽和科技創(chuàng)新活動并取得好成績，2013級物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生獲得廳局級獎項7項；專利和取得相關(guān)資格證書4項；校級競賽獎項10余項。4年來，通過物聯(lián)網(wǎng)教研室教師主導(dǎo)，學(xué)生參與課題、項目中來，獲省級教學(xué)成果獎1項，校級教學(xué)成果獎2項，自然科學(xué)基金1項、省級教研教改課題9項、湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習與創(chuàng)新性試驗項目6項，教育部國家級大學(xué)生研究性學(xué)習與創(chuàng)新性試驗項目1項，發(fā)表研究論文多篇。

3 增強學(xué)生校內(nèi)外實踐能力

針對應(yīng)用型本科教育，在注重理論教學(xué)的同時，尤其要突出實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。首先在師資上要求理論課教師積極參加實驗室的建設(shè)，承擔各種實踐教學(xué)任務(wù)，教研室與實驗室一起在學(xué)校、學(xué)院統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下完成了本院實驗室、校內(nèi)外實習教學(xué)基地與工程實踐教學(xué)中心等的建設(shè)任務(wù)；其次是制定了符合培養(yǎng)目標的實踐教學(xué)計劃，并能嚴格按計劃執(zhí)行。

以提高學(xué)生綜合素質(zhì)、工程應(yīng)用能力與創(chuàng)新意識為主線，樹立以人為本、因材施教、求實創(chuàng)新，綜合培養(yǎng)的教育理念，實施“基本技能－綜合應(yīng)用－工程素質(zhì)－創(chuàng)新意識”的“四層次”人才階梯培養(yǎng)實踐教學(xué)新模式。創(chuàng)新了全方位、多層次、模塊化的實踐教學(xué)新體系：基礎(chǔ)技能訓(xùn)練，以掌握基本實驗技能為基礎(chǔ)；綜合應(yīng)用訓(xùn)練，以掌握知識的綜合運用為主體；工程素質(zhì)訓(xùn)練，結(jié)合工程實際課題進行設(shè)計及職業(yè)能力培養(yǎng)；創(chuàng)新意識培養(yǎng)，以具備創(chuàng)新意識為目的。對學(xué)生在不同的階段進行分層次、遞進式培養(yǎng)。該模式突出能力培養(yǎng)，將創(chuàng)新教學(xué)貫徹于整個過程之中，并密切跟蹤社會對人才的需求動向，始終以提高學(xué)生就業(yè)競爭力為目標，培養(yǎng)社會需求的應(yīng)用性人才[3]。嚴格按照教學(xué)計劃完成各項實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，根據(jù)教學(xué)大綱，實驗課開出率100%，專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課有綜合性、設(shè)計性實驗的課程占實驗的課程總數(shù)的比例為67.86%。

3.1 實施任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法

針對某一訓(xùn)練模塊內(nèi)容（如人機界面設(shè)計），教師在課內(nèi)布置設(shè)計任務(wù)、提出問題，學(xué)生課外查閱資料、現(xiàn)場參觀和實際操作訓(xùn)練，完成相應(yīng)的任務(wù)并解決相應(yīng)的問題。

3.2 實施“學(xué)長制”助教實踐教學(xué)方式

在實驗課程教學(xué)過程中，實施“學(xué)長制”完成各項實驗教學(xué)，“學(xué)長制”是選拔一批素質(zhì)高、理論基礎(chǔ)較好、實踐動手能力強的高年級學(xué)生（學(xué)長）在實踐教師帶領(lǐng)下指導(dǎo)實踐教學(xué)、選修實訓(xùn)項目和設(shè)備維護，通過“學(xué)長制”的助教活動，實驗室開放運行能長久實施。

3.3 開展課外科技活動

將“雙師”型教師重新組合，實行“導(dǎo)師制”配備指導(dǎo)教師進行輔導(dǎo)，即是讓實踐經(jīng)驗豐富的教師作為學(xué)生的導(dǎo)師，指導(dǎo)5～7名學(xué)生，開展課外科技活動，學(xué)生自由安排時間進行綜合布線、安裝調(diào)試，通過課外實踐活動，開展了學(xué)生職業(yè)技能培訓(xùn)與考證工作。

3.4 開展學(xué)科競賽

成立了計算機科技協(xié)會，組織學(xué)生參加實驗項目設(shè)計競賽、學(xué)校ACM程序設(shè)計競賽、計算機科技文化節(jié)、挑戰(zhàn)杯設(shè)計競賽等，多層次培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、技術(shù)應(yīng)用能力、工程意識和創(chuàng)新意識。

加強畢業(yè)設(shè)計（論文）教學(xué)環(huán)節(jié)，嚴格畢業(yè)設(shè)計（論）工作過程監(jiān)控，畢業(yè)設(shè)計課題必須盡可能結(jié)合生產(chǎn)、科研和實驗室建設(shè)等任務(wù)，體現(xiàn)本專業(yè)基本訓(xùn)練的內(nèi)容，得到全面的鍛煉，應(yīng)力求有益于學(xué)生綜合運用多學(xué)科的理論

文

知識與技能。

4 促進創(chuàng)新成果培育

通過開放性實驗室的建設(shè)和實驗項目的推進，學(xué)校為了激發(fā)學(xué)生的興趣與潛能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)意思維、創(chuàng)業(yè)能力以及團隊協(xié)同實戰(zhàn)精神，通過廣大教師參與指導(dǎo)、培訓(xùn)各類競賽，鼓勵學(xué)生參與各類學(xué)科競賽、職業(yè)技能比賽，如全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計競賽、全國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國大學(xué)生電子商務(wù)“創(chuàng)新、創(chuàng)意及創(chuàng)業(yè)”挑戰(zhàn)賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽等，都取得豐碩的成果。

5 結(jié)語

“實踐出真知，”將實驗室全面向?qū)W生開放，是強化培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型本科人才的必經(jīng)之舉，加強大學(xué)生實踐教學(xué)是高校培養(yǎng)人才的重要途徑之一。積極發(fā)揮各類實驗平臺作用，充分利用學(xué)校的人力、物力資源，為大學(xué)生實驗實踐提供支持，引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生積極參與各種實驗，既有利于學(xué)生牢固掌握專業(yè)知識，提高學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐中[4]，并在實驗實踐中將學(xué)生逐漸培育成德才兼?zhèn)涞膽?yīng)用型人才。

[參考文獻]

[1] 劉 薇，顏海燕.淺析開放型電子信息類實驗教學(xué)體系的構(gòu)建[J].科技風，2017（5）：40.

[2] 百度文庫.文理學(xué)院本科專業(yè)教學(xué)水平評估方案[EB/OL].（2010-09-28）[2018-01-23].https://wenku.baidu.com/view/acd827d5b9f3f90f76c61bdd.html.

[3] 李祖林，姚勝興，陸秀令.面向卓越工程師培養(yǎng)的自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系研究與探索[J].教育教學(xué)論壇，2015（17）：127-128.

[4] 陳 潔，劉為滸，蔡斌華.開放實驗室促進大學(xué)生自主實踐活動探討[J].實驗室研究與探索，2016，35（10）：257-259.