開放性實驗對大學生創新能力培養的研究

李 妍

（蚌埠學院 計算機科學與技術系，安徽 蚌埠 233000）

隨著社會對創新性人才需求的不斷增高，高等教育也越來越重視對學生創新精神和創新能力的培養.實驗教學作為高等教育的重要環節，是使學生在學好基本理論和技能的同時，培養學生實踐能力、創新意識和團隊精神，提高學生綜合素質的重要途徑[1].對以培養應用型人才為主要目的的工科院校來說，實驗教學在大學生創造力培養上的作用無可替代.但現行的實驗教學模式多是由指導教師在實驗初期規定實驗內容，設立統一的實驗方法和實施步驟，得到統一的實驗結果，這種實驗教學模式在高校實驗教學中運轉了很多年，但是對學生來說毫無差異性，實驗的研究性、綜合性、應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，蚌埠學院計算機科學與技術系以計算機網絡實訓中心為試點，以學院提出的“工程化”教育理念為引導，從2010年起組織開放實驗室，鼓勵和支持學生在課余時間積極參加開放實驗，激發學生學習的主動性和積極性，培養學生的實踐動手能力和應用研究能力、創新意識和團隊協作精神.

1 開放性實驗的內容模式

實驗室的開放包括時間、空間上的開放以及實驗內容的開放.時間和空間的開放給學生提供更多的實驗機會，是實驗室開放的基本條件；實驗內容的開放有助于培養學生實踐能力和創新精神，是實驗室開放的本質要求[3].為了提高學生的實際操作能力和應用研究能力，計算機網絡實訓中心本著因材施教、形式多樣的指導原則面向全系師生開放，在實驗內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生，要注重專業知識的積累.主要由指導教師提出課內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，同時能促使學生逐步養成到實驗室自主學習和實驗的興趣和習慣；達到一定知識累積之后，可以由學生自擬實驗項目，但須經指導教師審核通過，進一步培養學生提出問題、分析問題及解決問題的能力；

1.2 對于高年級的學生，以培養學生實踐能力、創新意識為目的，注重對所學知識的綜合運用及創新，主要以設計性、綜合性、創新性的實驗為主.實驗內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學生創新能力的部分拿出來作為實驗項目，學生直接參與到項目中，近距離的接觸科研，調動學生探索、開發的積極性，提升學生專業綜合實踐能力和應用研究能力；

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

學院為學生開辟實習實訓市場，將企業的一些項目引進實驗室，使學生在校期間與企業接觸，這種來源于實際的項目讓學生在實戰中得到很好的鍛煉，綜合素質得到提升，促進學生就業的競爭力，使學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.

2 開放性實驗的管理模式

2.1 時間管理.由于計算機網絡實訓中心還承擔著正常的教學任務，因此開放時間只能選擇在沒有教學任務的時間.在每學期開學初，實驗室老師將本學期可開放的時間段在系網站上公布，學生根據自己的情況，使用前進行預約、登記，實驗室教師做好相應實驗準備.

2.2 人員管理.為了保證實驗室開放的質量和效果，網絡實訓中心在配備專門的實驗教師外，還選拔了責任心強、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.網絡實訓中心現有實驗管理人員數名，其中具有高級職稱的系統分析師和網絡規劃師各一名，具有碩士及以上學位的老師三名，這樣一支高素質的實驗指導隊伍，不僅能夠提升學生的素質和動手能力，同時也使年輕教師在指導實驗中得到鍛煉和提升.

2.3 設備管理.組織開放性實驗，實驗室的軟硬件環境必須有保障.在增加實驗項目和實驗時間的情況下，實驗設備的利用率提高了，所有儀器設備的保有量、日常的維護、各種耗材的供應等都要跟上.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生對實驗室儀器設備進行維護和維修，進一步增強學生的動手能力.同時，指導教師和實驗室教師積極挖掘實驗設備功能，開發創新性、探索性、綜合型和設計性的實驗項目.

3 開放性實驗對大學生創新能力培養的作用及相關成果

經過兩年多開放性實驗的運行和實施，它對學生的能力培養、教師的專業發展以及實驗室建設等各方面都起到積極的推動作用.在學生能力培養方面，它促進了學生主動學習的積極性，使學生參與到老師的科研中來，提高了學生獨立工作學習和團隊協作的能力，學生逐步形成創新意識、創新思維和能力[4]；在教師專業發展方面，促進教師的專業發展和科研組織能力；在實驗室建設方面，充分發揮實驗室場地、設施及儀器設備的使用率，提高實驗教學的質量.

經過不斷的摸索，蚌埠學院計算機科學與技術系在建設開放性實驗室上也取得了一定的成績，計算機網絡實訓中心在2011年被批準為安徽省省級示范實習實訓中心；2010－2012年由實訓中心老師帶隊的“全國大學生飛思卡爾”智能汽車競賽中，獲得了安徽賽區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秀獎的好成績；安徽省“挑戰者”杯科技作品大賽中獲得兩個二等獎，參與的學生從2007級到2010級，涉及計算機科學與技術、計算機網絡、計算機應用、電子信息技術等數個專業，達三十多人.同時指導教師還帶領學生積極參與到“全國機器人邀請賽”、“程序設計”等競賽中，通過參加各種比賽，學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 對學生自擬的題目，不能直接全盤接受，需要指導教師對選題的科學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，指導教師指導學生獨立撰寫實驗實施方案、設計實驗步驟，經指導教師審閱同意后才可以進行具體實施.

4.2 現階段的開放性實驗主要依據計算機科學與技術系自身的科研力量、實驗條件，這在一定程度上限制了學生的發揮.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、相關企業聯合，互用資源、取長補短.

4.3 對開放性實驗項目應有一套激勵機制.現行組織的開放性實驗主要是教師和學生興趣所在，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量好且具有創新性的項目，建立對教師的獎勵機制，制訂學生參加開放性實驗成果鑒定結果的獎勵方案等，進一步調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.應鼓勵教師，尤其是年輕教師不斷學習、提高業務能力水平，有計劃的外出培訓學習，這樣在實驗教學中才能更好的指導和培養學生.

5 結束語

實驗室開放是大學生走向社會、認知社會的關鍵，是培養學生專業技能、創新思維的重要場所.蚌埠學院計算機科學與技術系的開放性實驗建設還處在探索階段，接下來需要考慮的是如何能夠將本系資源與其他資源整合起來、如何開發綜合性實驗項目以及指導教師的實踐能力的培養等，讓開放性實驗真正促進和融入學生的實踐能力發展中，讓更多的學生參與到開放性實驗中，促進學生的綜合素質和創新能力的提升[6].

〔1〕王興邦.實驗室開放的內涵與機制研究[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中心建設探討與實踐創新[J].實驗研究與探討，2009(5).

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

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

〔5〕吳興應，等.基于培養大學生創新能力的開放性實驗教學質量評價體系的研究[J].實驗室科學，2012（4）.

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