大學(xué)生科創(chuàng)能力培養(yǎng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)體系的探索與實(shí)踐

劉克江 張樹(shù)玉

摘 要：文章通過(guò)近年來(lái)在培養(yǎng)學(xué)生課外科創(chuàng)實(shí)踐能力的探索，總結(jié)提出了“科創(chuàng)能力培養(yǎng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)體系”，旨在搭建一個(gè)多方位、立體式的學(xué)生科創(chuàng)平臺(tái)。“科創(chuàng)能力培養(yǎng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)體系”中包含 “常規(guī)型培養(yǎng)類(lèi)”、“提高型興趣類(lèi)”、“實(shí)踐型專(zhuān)業(yè)類(lèi)”、“創(chuàng)新型綜合類(lèi)” 四個(gè)系列，經(jīng)過(guò)6年的實(shí)踐檢驗(yàn)取得了多方面的優(yōu)異成效，使得學(xué)生在不斷鍛煉的過(guò)程中其自主能力、創(chuàng)新能力得到了明顯提升。

關(guān)鍵詞：課外科創(chuàng)；能力培養(yǎng)；開(kāi)放式；科創(chuàng)平臺(tái)

中圖分類(lèi)號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）11-0025-03

Abstract： Through the exploration of the cultivation of students' extracurricular science and innovation practice ability in recent years， this paper sums up and put forward "science and innovation practice ability training open experimental system" which aims to build a comprehensive， three-dimensional science and innovation platform for students. " This system contains "conventional training class"、"interest-enhanced class"、"practice-oriented professional class"、"innovation-oriented comprehensive class". After 6 years of practice test， we have achieved good results in many ways， and students' ability of self-determination and innovation have been significantly improved in the process.

Keywords： Extracurricular programs； Ability training； Open type； Science and innovation platform

一、概述

高等學(xué)校學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)方式，特別是工科類(lèi)的大學(xué)生課外科創(chuàng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，一直是我國(guó)各大高校教師的探索方向。為此，各高等院校都投入了大量的人力物力進(jìn)行研究探索，也建立了多種具有各學(xué)校特色的培養(yǎng)體系和模式。通過(guò)參加各項(xiàng)課外科創(chuàng)競(jìng)賽提高學(xué)生創(chuàng)新能力已成為社會(huì)及高等學(xué)校的高度共識(shí)[1，2]。然而往往由于缺乏一個(gè)激勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境，學(xué)生的參與程度不高等問(wèn)題，導(dǎo)致缺少對(duì)學(xué)生實(shí)踐興趣的激發(fā)及實(shí)踐創(chuàng)新能力長(zhǎng)期系統(tǒng)訓(xùn)練，使得學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的顯著提高很難做出實(shí)效[3]。

為此，我院自2012年來(lái)根據(jù)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的特點(diǎn)和要求，依托廣東省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃項(xiàng)目“構(gòu)建職教師資人才培養(yǎng)開(kāi)放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)體系的探索與實(shí)踐”，搭建針對(duì)自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)生的“科創(chuàng)能力培養(yǎng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)體系”。

“科創(chuàng)能力培養(yǎng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)體系”旨在培養(yǎng)自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)生的整體創(chuàng)新實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)全面提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)綜合素質(zhì)的目的，并建立起完善有效的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)體系。

二、開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)體系的基本內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放是我國(guó)高校實(shí)驗(yàn)室改革和發(fā)展的大趨勢(shì)，不但可以提高儀器設(shè)備的利用率，實(shí)現(xiàn)資源共享，而且可為學(xué)有余力、有個(gè)性和特長(zhǎng)的學(xué)生提供一個(gè)施展聰明智慧的平臺(tái)，同時(shí)可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、科研能力和自我管理能力。

自2012年開(kāi)始，我院各基于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施在該體系上經(jīng)過(guò)四年的實(shí)踐，成功搭建了“科創(chuàng)能力培養(yǎng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)體系”。該體系主要以我院自動(dòng)化學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心提供必要的硬件設(shè)備及場(chǎng)地，以學(xué)院專(zhuān)任指導(dǎo)老師為引導(dǎo)，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐為核心的學(xué)生科創(chuàng)性平臺(tái)。體系中包含有四個(gè)系列，分別是“常規(guī)型培養(yǎng)類(lèi)”、“提高型興趣類(lèi)”、“實(shí)踐型專(zhuān)業(yè)類(lèi)”、“創(chuàng)新型綜合類(lèi)”，如圖1所示，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性對(duì)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)類(lèi)的學(xué)生從大一開(kāi)始遞進(jìn)式的能力培養(yǎng)。

（一）常規(guī)型培養(yǎng)類(lèi)

該系列內(nèi)容主要針對(duì)大一大二學(xué)生的科創(chuàng)基礎(chǔ)能力，主要由高年級(jí)的學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室的資源，以課余培訓(xùn)、論壇演講等方式，引導(dǎo)低年級(jí)的學(xué)生，提高學(xué)生的科創(chuàng)興趣和動(dòng)手能力。

（二）提高型興趣類(lèi)

該系列內(nèi)容是由自動(dòng)化學(xué)院舉辦學(xué)院范圍內(nèi)的興趣比賽，其中包含有已成功舉辦兩屆的“彩燈節(jié)大賽”、“智能循跡小車(chē)大賽”等主題科創(chuàng)文化活動(dòng)。旨在激發(fā)學(xué)生創(chuàng)作熱情、學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能，促進(jìn)學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)的開(kāi)展，在低年級(jí)學(xué)生中響應(yīng)度和參與度很高。

（三）實(shí)踐型專(zhuān)業(yè)類(lèi)

隨著高年級(jí)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)，為了提高學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)技能的學(xué)以致用、聯(lián)系實(shí)際的能力，推動(dòng)課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作，舉辦具有專(zhuān)業(yè)針對(duì)性的學(xué)生競(jìng)賽。

（四）創(chuàng)新型綜合類(lèi)

學(xué)院根據(jù)近年來(lái)學(xué)生參加的各類(lèi)全國(guó)大學(xué)生競(jìng)賽，設(shè)立多個(gè)課外科創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室，積極組織能力優(yōu)秀的學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生“恩智浦杯”（原“飛思卡爾”）智能汽車(chē)競(jìng)賽、中國(guó)機(jī)器人大賽、電子設(shè)計(jì)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大賽、“亞龍杯”全國(guó)大學(xué)生智能建筑工程實(shí)踐技能競(jìng)賽和全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽，科創(chuàng)競(jìng)賽成績(jī)優(yōu)秀，已經(jīng)形成我院的科創(chuàng)活動(dòng)品牌效應(yīng)，出現(xiàn)了學(xué)生踴躍報(bào)名積極參與的良好局面。

三、實(shí)施的基本過(guò)程

“學(xué)生科創(chuàng)能力培養(yǎng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)體系”的運(yùn)作模式主要分為兩個(gè)階段：初期培訓(xùn)階段，后期自主設(shè)計(jì)階段、參加競(jìng)賽。

初期學(xué)生基于該體系自由報(bào)名參加實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)技能培訓(xùn)，參加學(xué)院自主舉辦的各項(xiàng)興趣競(jìng)賽。如“智能控制大賽”成功舉辦兩屆比賽共吸引了全院31個(gè)團(tuán)隊(duì)，107人參加 ；“智能循跡小車(chē)大賽”三屆共吸引了全院48個(gè)團(tuán)隊(duì)，超過(guò)160人次參加；第一屆“數(shù)電課程及PCB制板比賽”吸引10個(gè)班的102名同學(xué)報(bào)名參加；兩屆“彩燈節(jié)大賽”有56個(gè)團(tuán)隊(duì)，219人參加。同時(shí)每學(xué)年我們邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)老師開(kāi)展多次主題培訓(xùn)，其中涵蓋內(nèi)容包括“如何確定科創(chuàng)作品的題目和內(nèi)容”、“科創(chuàng)作品硬件電路板的制作步驟”、“如何提高資料搜集能力”等。

經(jīng)過(guò)一定的能力鍛煉后，學(xué)生科創(chuàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力大幅提高，掌握本專(zhuān)業(yè)基本知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)自己的興趣結(jié)合自身能力特點(diǎn)參加具有一定挑戰(zhàn)性的全國(guó)大學(xué)生各類(lèi)競(jìng)賽。在各類(lèi)省級(jí)、國(guó)家級(jí)科創(chuàng)競(jìng)賽中，我院學(xué)生在歷屆競(jìng)賽中均取得優(yōu)異的成績(jī)。

與此同時(shí)我們鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行多層次、多方向的實(shí)踐訓(xùn)練，積極申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、攀登計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)自主管理，努力打造自身的專(zhuān)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。為了更好地有利于學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和教學(xué)能力的培養(yǎng)，為培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神打好基礎(chǔ)。我院大力提倡導(dǎo)師制，要提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生創(chuàng)新能力，需要有一支在理論和實(shí)踐方面具有專(zhuān)長(zhǎng)的師資隊(duì)伍，良好的師資是保證實(shí)踐教學(xué)水平的前提和條件。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的工作不應(yīng)只停留在一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)上，而應(yīng)花更多精力在提高學(xué)生工程觀念和創(chuàng)新能力上。高度重視實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)，在缺乏專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)教師的情況下，采取多種措施讓有教學(xué)、科研經(jīng)驗(yàn)的教師來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)，在實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程中，將一定的學(xué)術(shù)前沿內(nèi)容引進(jìn)到實(shí)驗(yàn)中，增加實(shí)驗(yàn)的科學(xué)趣味。教師將學(xué)科的最新科研成果、學(xué)術(shù)前沿和實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合起來(lái)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，使實(shí)踐教學(xué)具有良好的前沿性和時(shí)代性。

需要堅(jiān)持倡導(dǎo)教師吸引學(xué)生進(jìn)入科研課題，鼓勵(lì)基礎(chǔ)較好、學(xué)有余力的同學(xué)提前參加科研課題組的研究工作。在科研課題研究過(guò)程中，力爭(zhēng)使學(xué)生能夠有兩年左右的時(shí)間與導(dǎo)師一起，利用實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備，從事相關(guān)技術(shù)方向的研究工作。這種全程參與科研的方式，鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、想象和思維能力、綜合運(yùn)用知識(shí)能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，這些能力正是理工科大學(xué)生師資培養(yǎng)所不可或缺的素質(zhì)要求。

四、取得的主要成果

（一）分層次的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系，極大提高了學(xué)生的參與度

為滿(mǎn)足不同能力，不同年級(jí)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手水平，本體系中以分層次，分類(lèi)別為核心，開(kāi)展具有針對(duì)性的活動(dòng)、競(jìng)賽及講座培訓(xùn)。幾年來(lái)，僅自動(dòng)化學(xué)院就有近350名學(xué)生參加各種興趣小組開(kāi)展各類(lèi)科技活動(dòng)，占學(xué)生總數(shù)的43.7%。我院每年一度舉辦“挑戰(zhàn)杯”大賽，參賽作品逐年增加，師生參與面逐漸擴(kuò)大。

（二）學(xué)生主動(dòng)積極申報(bào)各類(lèi)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目，課外科創(chuàng)氛圍濃厚

近幾年來(lái)我院學(xué)生在“學(xué)生科創(chuàng)能力培養(yǎng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)體系”的促進(jìn)影響下，積極申報(bào)各類(lèi)校級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目。共獲校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目超過(guò)500項(xiàng)，省級(jí)以上大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目立項(xiàng)54項(xiàng)，獲攀登計(jì)劃立項(xiàng)5項(xiàng)（其中重點(diǎn)兩項(xiàng)）。以上成果為打造大學(xué)生專(zhuān)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力發(fā)揮了舉足輕重的作用，并在校內(nèi)外產(chǎn)生了廣泛的影響。開(kāi)放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生提供了一個(gè)平臺(tái)，在這里，以學(xué)生為主導(dǎo)的開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力起到了非常重要的作用，我校的許多省級(jí)、國(guó)家級(jí)的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目都是基于這個(gè)平臺(tái)開(kāi)展的。我們鼓勵(lì)學(xué)生勤動(dòng)腦，多動(dòng)手，讓學(xué)生敢想、敢做，從簡(jiǎn)單的課外小制作、小發(fā)明開(kāi)始，使學(xué)生在不斷實(shí)踐的過(guò)程中主動(dòng)創(chuàng)新，學(xué)生的自主能力、創(chuàng)新能力得到了培養(yǎng)和發(fā)展，并逐步形成適合自身發(fā)展的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性思維方法。

（三）科技競(jìng)賽成績(jī)優(yōu)異，提升學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

近6年，學(xué)生獲得學(xué)科競(jìng)賽國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng)2項(xiàng)，省級(jí)、國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)兩百余項(xiàng)。在畢業(yè)生就業(yè)中，用人單位了解到我院學(xué)生在各類(lèi)競(jìng)賽獲得優(yōu)異成績(jī)，實(shí)踐創(chuàng)新能力強(qiáng)，主動(dòng)聯(lián)系我們，提出豐厚條件錄用畢業(yè)生。以自動(dòng)化學(xué)院為例，四年來(lái)平均就業(yè)率93.96%。

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