依托开放实验室 培养学生创新实践能力

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投稿邮箱：jyxdhbjb@vip.163.com人才培养与机制创新培养大学生的创新思维和实践能力，是当前我国高等教育改革面临的重要任务之一[1-2]。传统的实验教学模式，往往以教师为中心，在培养学生创新意识、动手能力等方面存在一定的局限性，不能很好地适应当前社会对人才培养的需求。我校电子信息工程专业从自身的教学实践出发，依托开放实验室对学生的创新能力培养进行改革和探索，通过建立不同模式的开放实验室，并实施层次化实践开放内容，在已有的实验条件下最大限度地实施开放，使实验室成为学生自主学习、独立探究的场所，经过多年的实践，学生的创新能力得到了提高,󰀃取得了良好的效果。本文从开放实验室创新实践平台的搭建，给出了几种不同开放模式，并通过多层次的开放实验内容，阐述了学生创新能力培养的途径和方法，此外，从以竞赛为契机对学生创新能力的提升方面，论述了依托开放实验室培养创新人才的成效。一　开放实验室，搭建学生创新实践平台我校电子信息工程专业作为所在师范院校为数不多的工科专业，实验教学一直是我们教学改革关注的重点。我们在教学的过程中逐渐意识到，作为一个工科专业，电子信息工程专业课程的教学，不仅要讲透理论知识，使学生的理论基础打扎实，更要给他们提供充分的实践机会，这样才能把基础理论和知识变为一种熟练的技能和实践的能力。因而，开展与该专业课程相应的实验教学改革就显得尤为迫切。为了更好地提高学生的实践能力，培养适应现代社会需求的创新人才，我们从2000年开始就着手逐步建立专门的学生开放实验室，创建一个让学生自主管理、自主研究和自主实践的环境平台。开放实验室是一个具有开放性质的独立的实验场所，可以为学生的探索研究活动提供服务󰀃[3]。为更好地培养学生的创新精神，锻炼他们的实践动手能力，就必须要把实验室开放。实验室开放并不是简单地将实验室门打开,󰀃延长实验时间，而应该是注重创建开放性实验项目和对学生实践能力的培养[4]。从所在专业的教学实践出发，并结合自身的特点，如学生规模相对较小，操作相对灵活等，开放实验室的创建我们采取了两种不同形式的开放模式[5-6]，分别是：（一）　以兴趣为导向的第二课堂开放模式该类开放实验室主要面向低年级学生，以激发学生的兴趣为主。对于刚步入大学校园的高校学生,󰀃由于经历长期的应试教育的缘故，在自主性、独立依托开放实验室󰀃培养学生创新实践能力李军，朱方明（杭州师范大学󰀃󰀃信息科学与工程学院，浙江󰀃󰀃杭州󰀃󰀃310036）摘　要：建立开放实验室对培养学生创新思维、促进课程教学改革等具有重要的作用。为培养电子信息工程专业创新人才，搭建了开放实验室创新实践平台，引入了不同开放模式，并通过多层次实验开放内容，循序渐进地培养学生的创新意识和创新能力。以竞赛为契机，使学生的创新能力得到进一步提升。实践证明，建立学生开放实验室，是学生创新实践能力培养的一个有效途径。关键词：创新实践；开放实验室；󰀃开放模式；学科竞赛Relying󰀃on󰀃Open󰀃Laboratory󰀃to󰀃Cultivate󰀃Students’󰀃Ability󰀃of󰀃Innovation󰀃and󰀃PracticeLI󰀃Jun,󰀃ZHU󰀃Fang-ming(School󰀃of󰀃Information󰀃Science󰀃and󰀃Engineering,󰀃Hangzhou󰀃Normal󰀃University,󰀃Hangzhou,󰀃Zhejiang,󰀃310036)Abstract: Establishing open laboratory plays an important role in cultivating students’ creative thinking and promoting the teaching reform of the course. For the cultivation of innovative talents in electronic information engineering specialty, open laboratory for innovative practice platform was built, and the different open mode was introduced. Through the multi-level open experiment content, the students’ innovation consciousness and innovation ability were trained step by step. Taking the contest as an opportunity, the students’ innovation ability has been further promoted. The practice has proved that it is an effective way to cultivate students’ ability of innovation and practice for building open laboratory.Key󰀃words: Innovation and practice; Open laboratory; Open mode; Subject contest作者简介：　󰀃李军，男，浙江台州人，杭州师范大学，信息科学与工程学院，实验师，工学硕士研究生。研究方向：实验室管理研究；通讯作者：朱方明，女，浙江湖州人，杭州师范大学，信息科学与工程学院，副教授，工学博士研究生。研究方向：电子信息领域的教学与科研工作。DOI：10.16541/j.cnki.2095-8420.2016.38.016

教育现代化·2016年82133教育现代化·2016年12月第38期人才培养与机制创新性等方面往往较缺乏，动手操作能力较弱。作为工科专业的大学生，培养他们的动手实践能力，首先要激发他们的兴趣，帮助他们养成到实验室进行主动探究的习惯。通过把一些闲置的实验设备集中起来，建立学生开放实验室,󰀃学生在课余时间进入开放实验室,󰀃即利用第二课堂，完成自己设计的实验内容，学会主动运用知识、查阅相关资料，养成主动到实验室自主实践的良好习惯，逐步培养到实验中探索问题、研究问题和解决问题的兴趣和积极性。实验室采取由学生自我管理、自我服务的管理模式,󰀃教师起到巡视和指导的作用,󰀃对学生设计的作品在具体制作过程中进行必要的指导。（二）　以项目为驱动的完全开放模式面向高年级同学进行自主实验，专门建立相应的学生开放实验室，添加专业设备，让学生带项目进实验室进行创新实践活动。该类开放实验室在实验时间、内容和教学形式上实现完全的开放，学生可以在任意时间来实验室做自己准备好的实验项目。进入该实验室的学生已经掌握实验仪器的基本使用方法，了解实验的基本操作规程和实验方法，因此,󰀃该类实验室一般较适合对高年级的同学或学科竞赛成员开放。教师根据自己的教学科研实际，并结合学生的基础等给出设计题目和任务要求，或学生在教师的指导下自主选题。确定题目之后，学生需要通过查阅大量的参考文献和资料，并自主设计出相关的实验方案，提出设计的思路和详细的实验步骤。通过这种方式，充分调动学生自主学习的积极性，培养其分析问题和解决问题的能力，并激发其创新意识和创新思维。教师或实验人员对学生进行专门的指导，并通过讲座的形式对参与实验的同学定期进行强化培训,󰀃并组织对实验项目开展讨论[7-8]。可见，依托开放实验室开展开放式实验内容，从教学方式上，逐步实现了由原来的教师为主体的实验教学模式向以教师为指导，学生为主体的方式转变，使学生成为教学的中心；从能力培养上，使学生通过参与创新性实验项目，充分发挥自身的主观能动性,󰀃逐渐形成了提出问题󰀃、思考问题󰀃、解决问题的的思维习惯，对学生的创新意识和创新能力培养起到至为关键的作用。二　开放实验内容，培养学生创新实践能力学生通过申请进入开放实验室后，采用以“学生为主体，教师为主导”的开放式培养模式，学生平时在开放实验室的实践内容，根据不同层次学生的知识结构，以及学生的各自特点，设置多层次实验室开放内容,󰀃满足不同能力的学生的学习需求,󰀃循序渐进地培养学生的创新意识和创新能力。（一）　基本技能训练型的开放实验一二年级的大学生,󰀃对于一些基本的实验仪器的使用往往还不熟悉，基本的实验技能也比较缺乏。利用开放实验室，通过加强课内实验操作技能的训练,使他们熟练掌握实验设备的使用，此外，可以由指导教师将课内实验进行延伸或设计课内拓展实验,󰀃引导学生自主进入实验室进行实验。学生在实验中会遇到各种问题，通过经历无数的挫折和失败,󰀃教会他们发现问题、独立思考并解决问题，使之达到预期效果，逐步树立正确的思维方法和严谨求实的工作态度。（二）　综合性和设计性的开放实验学生通过系列实验和各种实验操作，进一步熟悉各种类型仪器的使用方法，掌握各项实验的操作技能和手段，使自己的实验技术水平不断得到提高，独立分析问题、解决问题的能力得到锻炼。对于大学生来说，专业知识的积累很重要，而更为重要的是知识的综合应用与创新。对于高年级学生,󰀃我们一直坚持把培养学生的综合素质和创新能力放在第一位，在实验内容的设计中努力开放以设计性、综合性实验为主的实验项目 ,󰀃不断丰富开放性实验内容,󰀃使学生综合运用专业知识的能力获得不断的提升。（三）　学生参与科研型的开放实验通过让学生参与科研，教会学生如何发现课题，如何搞科研工作，培养他们实事求是的科学态度、严谨治学的优良学风和相互协作的团队精神。学校开辟多种渠道,󰀃为学生提供更多的参与科研的机会,󰀃营造良好的科研氛围。通过多种形式开设创新实验项目,󰀃如校级“本科创新能力提升”项目、“星光计划”项目、实验室开放项目以及自主开发项目等形式,󰀃积极倡导学生作为助手参与到教师的科研项目,󰀃承担部分实验工作,󰀃将本科生独立申报的科研项目与教师的科研活动结合起来等,󰀃充分调动指导教师和学生的积极性,󰀃从而带动本科生积极参与科研实验和科研活动，提高学生的创新能力。（四）　学生自选课题型的开放实验在自主性实验中，学生与指导教师一起确定研究课题或研究方向，学生独立查找相关信息和资料，完成课题的方案设计、实验装置安装与调试，修改完善后，在指导教师的指导下进行实验，撰写实验报告或论文。学生可根据自己的兴趣和将来的打算，选择课题方向，搜集资料，掌握技术，以便将来选择适合自己的职业。鼓励学生自选课题,󰀃包括科研项目、创新创业活动、科技竞赛等，在参与这些实践活动中，逐步培养学生自主探索知识的精神和自主获取知识的能力,󰀃在实践中不断提出新问题,󰀃并独立分析和解决问题，逐步形成创新思维，培养其创新实践能力。此外，通过开放实验室的实践活动，学生会设计出各种各样的作品，为鼓励和激发学生的创新积极性，我们因势利导，每年举办一次电子作品展，一方面对学生的作品进行评比，另一方面面向全校师生进行宣传和展示，极大地激发了学生的创新热情，学生参与的积极性很高，既使得第二课堂学习更加充实丰富，又带动了学风建设，激发了学生的学习兴趣和创新积极性。

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投稿邮箱：jyxdhbjb@vip.163.com人才培养与机制创新三　参加学科竞赛，提升学生创新实践能力“挑战杯”󰀃、全国电子设计大赛等国家级大学生科技竞赛吸引了无数大学生参与科技活动,󰀃发现和培养了许多在学术和科技创新上有潜力的优秀人才，竞赛既是对学生的综合设计能力、创新能力的培养，也是对这种能力的检验。学科竞赛不仅有利于学生创新能力与素质的培养，也有利于学生的团队协作精神和拼搏精神等素质的提高[9-10]。学院每年定期举办电子设计竞赛的培训和参赛队伍的选拔。首先，由具备相关知识基础的本科生自主组队，教师负责竞赛培训，并布置相应的竞赛题目。参赛队员根据题目要求进行分工合作，在规定时间内完成软硬件设计、作品调试与测试等工作。通过参与学科竞赛，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的创新意识、实践能力和团队协作精神。同时，通过模拟竞赛的实验项目，培养了学生的工程实践技能，提高了其综合运用知识解决实际问题的能力，吸引了更多的学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才的脱颖而出创造了条件。近5年来，在全国和浙江省大学生电子设计竞赛中,我校获得全国二等奖1项，省一等奖2项，省二等奖3项，三等奖十余项。参加电子设计竞赛使那些具有良好的理论基础、较强的实践动手能力，特别是具有创新意识和团队精神的学生有了施展自己才能的空间。通过赛前的培训以及大赛的锻炼，这些学生提高了综合素质。学生通过参加全国大学生电子设计竞赛，不仅在实际操作能力、团队合作能力等方面有较大提高，而且对其创新能力也有很大促进作用。竞赛获奖学生在研究生面试的时候占有了很大的优势，面试导师非常认可学生的获奖，这是实践动手能力最好的体现，竞赛为这些学生的进一步发展创造了良好的条件。而参加工作的学生也极受公司的欢迎，许多参加工作的竞赛获奖学生在工作中明显成长较快，有较强的工作能力和突出的业绩，深受公司领导的青睐。因此，竞赛对优秀大学生的培养、选拔发挥了巨大的作用。同时，这些学生取得的成绩，对激发低年级学生学习积极性、增强实践创新能力意识起到了积极作用。因此，让学生参加学科竞赛，是提高其的创新实践能力的重要途径。依托开放实验室，积极开展各类学科竞赛，并以此为契机，可以进一步提升学生的创新实践能力。实践证明，以学科竞赛带动开放实验室建设和创新人才培养模式，不仅使学生的实践动手能力、解决实际问题能力得到显著提高，而且大大增强了其独立和创新意识，对创新人才的培养起到了积极的推动作用。四　总结󰀃通过引入开放实验室实验教学模式，为大学生实现知识、素质和能力的协调发展搭建了平台，创造了条件，使大学生在校期间能尽早养成良好的实验室自主探究的习惯，基于层次化实验开放内容,󰀃循序渐进地培养学生发现问题和解决问题的能力，提高学生综合应用知识的能力，依托学科竞赛，进一步提升学生创新实践能力，形成崇尚科学、追求创新的良好氛围。在学生创新实践能力培养方面，我们已经尝试了十多年，实践证明，作为工科专业在创新实践能力培养方面，建立学生开放实验室是一个非常有效的途径，有助于高校培养更多的具有创新精神和实践能力的人才。参考文献[1]　󰀃曾萍，张雅君，蒋华.大学生创新能力培养探究[J].实验室研究与探索，2009，28(5):8-10．[2]　󰀃李滨，王芳，宋瑛琳，等.大学生创新能力培养探究[J].实验室研究与探索，2010，27(10):194-195．[3]　󰀃廖庆敏，秦钢年．建立开放实验室󰀃提高学生的实践能力和创新能力[J]．实验室研究与探索，2010，29(4):162-165．[4]　󰀃耿新，陈心浩，姜臣林.开放性实验室建设的实践与探索[J].实验室研究与探索，2011，30(12):150-152．[5]　󰀃张红光，孙晓娜，纪常伟，等．开放实验室，培养大学生的创新精神和实践能力[J]．实验技术与管理，2011，28(6)：16-19．[6]　󰀃张威，张晓伟，黄泳，等．多层次开放实验室󰀃渐进式培养创新人才[J]．实验室研究与探索，2010，29(8)：298-300．[7]　󰀃张波，贯会明.开放性实验在实验教学体系构建中的作用[J].实验室研究与探索，2010，29(9):135-137．[8]　󰀃汤兆平.依托实验室加强大学生科技竞赛人才的培养[J].华东交通大学学报，2007，24:172-174．[9]　󰀃高云鹏，滕召胜，黎福海.开放实验室与学科竞赛平台相结合的创新人才培养模式[J].实验技术与管理，2012，29(4):360-362．[10]　󰀃易黎.加强实验室开放管理󰀃培养学生实践创新能力[J].实验技术与管理，2014，31(7):223-225．