優化創新型人才培養的實驗大平臺構建研究

王輝+于立君+王科俊

摘?要：依托船舶導航與控制國家級實驗教學中心，研究和探索構建培養學生創新能力的實驗教學平臺，并對其硬件、軟件資源配置進行優化，形成一套完整的運行平臺機制，期望能為高校創新人才培養提供參考依據。

關鍵詞：優化;創新型人才培養;實驗大平臺構建

中圖分類號：G640???文獻標志碼：A???文章編號：10017836（2015）10002302

引言

2010年《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》明確指出：“高校的中心工作是人才培養，要著力培養高素質專門人才和拔尖創新人才。”[1]創新型人才培養是一項復雜的系統工程[2]，實驗教學是高等學校培養學生創新能力不可或缺的主要環節，先進的實驗教學理念和科學的實驗教學體系是創新型精英人才培養的關鍵[3]。因而創新型人才培養必須以實驗教學中心教學體系的創新與實驗教學模式的改革為前提，優化創新型人才培養的實驗大平臺的構建[4]。

1?設計思路與目標

以我校船舶導航與控制實驗教學中心為例研究和探索優化創新型人才培養的實驗大平臺的構建[5]。為各類實驗課開設提供有效人力、物力、實驗設備的優化配置，以及為營造創新氛圍、培養學生創新能力起整體支撐作用[6]。

船舶導航與控制實驗教學中心的軟硬件環境、開設的課程和師資隊伍具備了構建一個較高水平的集創新、教學、科研為一體的實驗大平臺的條件，通過對實驗大平臺構建優化的研究與探索，解決各實驗環節對儀器設備的重復需求、對師資隊伍的人數需求、對實驗場地的容量需求等現實問題。可更加有效利用實驗資源，對學生創新能力的發展和提高更為有利[7]。

2?設計內容

2.1?優化創新型人才培養的實驗大平臺構建——硬件資源優化配置

以船舶導航與控制國家級實驗教學中心作為大平臺硬件構建依托對象，按照硬件實驗環境一體化、實驗平臺綜合化、實驗內容系統化的思路對下設的若干個實驗室進行資源的優化配置，形成實驗基礎平臺構建和實驗創新平臺構建。由于船舶導航與控制國家級實驗教學中心承擔全院實驗教學課程，除考慮課程本身的學時、所在的學期、前續課程及后續課程、實驗教學內容等內因外，還要考慮實驗課程間的設備共享、輔導實驗教師組等諸多方面的交叉影響，因此在全面分析的基礎上才能得到準確的優化效果，并建立各類實驗課相互影響軟硬件關系矩陣[8]。

2.1.1?整合構建實驗基礎平臺

實驗基礎平臺是以電子線路、傳感器、微特電機、單片機、PLC、FPGA知識為主，對開設的與“檢測與轉換技術實驗”“過程控制實驗”“單片機實驗”“運動控制實驗”

“微機原理與接口技術實驗”“自動控制原理實驗”、課程設計實驗部分等20余門實驗課程相關聯的硬件設備設施、實驗室分配的整合利用，提出整合構建基礎實驗平臺的方法，利用關聯系數進行資源的優化配置。

2.1.2?優化配置實驗創新平臺

實驗創新平臺是根據創新型人才培養的特點，利用對儀器、設備等進行自研改造升級的需求，同時結合創新認知實驗課程的任務分解[9]，實現創新實驗平臺的構建。它是以參加電子創新等各種大學生競賽項目、以機器人技術、新能源技術、自動化技術綜合應用的項目為主，是對學生創新能力培養的重要途徑，對與“心電弱信號檢測”“溫濕度自動控制監控”“電機調速控制”等50余個創新實驗項目相關聯的設備根據創新需求關聯系數進行優化配置[10]。

2.2?優化創新型人才培養的實驗大平臺構建——軟件資源優化配置

2.2.1?師資隊伍優化配置

實驗師資隊伍建設優化指的是實驗教師隊伍在年齡結構、學歷梯隊、職稱層次與學科等諸方面能最大限度發揮其群體功能的最佳人員配比。船舶導航與控制國家級實驗教學中心擁有相關教師40余人，對已經開設的實驗課來說未能進行師資隊伍的優化配置，存在一些實驗課的指導教師梯隊人數不合理、職稱分布不均衡、指導水平不匹配等現象。通過對中心按照大實驗平臺管理配置，對不同實驗課程指導教師業務交叉程度分析，實現師資隊伍的優化配置，保證中心統一管理下的實驗開設效果。

2.2.2?管理制度及質量評價體系優化

（1）實驗課管理制度的優化。實驗課管理制度及相關保障措施是提高實驗開設質量的基礎，因此優化管理規章制度、構建實驗課質量保障措施勢在必行。對每門實驗開設所必需的人力、物力、硬件設施等進行資源整合，優化配置，實現實驗大平臺的一體化實驗課管理制度及質量保障體系。

（2）實驗課質量評價體系優化。實驗課質量評價體系的完善優化，對軟件資源優化配置起著指導性作用。利用學院不同專業和不同班級的跟蹤記錄得到的原始數據和材料，采用層次分析法（AHP）即Analytical Hierarchy

Process構建實驗課效果評價體系并通過反饋修正優化。基于課題組成員前期在實驗教學中積累的豐富經驗，結合開展教學改革項目的有效方法，并充分利用AHP的優勢，將影響實驗課的各種復雜情況梳理出量化指標，為評價提供具體數值[11]。

3?研究途徑與方法

3.1?建立各類實驗課相互影響軟硬件關系矩陣

采取課題組成員實際承擔的實驗教學管理、組織、實施等任務進行明確分工，發揮各自的優勢，全面分析船舶導航與控制國家級實驗教學中心創新型人才培養實驗大平臺構建關鍵要素，在全面分析的基礎上才能得到準確的優化效果，因此需要建立各類實驗課相互影響軟硬件關系矩陣。將實驗中心開設的各門實驗課進行統籌規劃，根據課程知識點間的前續和后續關系建立實驗課程對儀器設備需求的二維關系矩陣，從人才培養需求方面分析各門實驗課程內容涉及的必要支撐條件，從而確定關系矩陣中的權值系數，提出構建實驗大平臺硬件資源及師資隊伍優化配置的實施方案。

3.2?確定各類實驗設備使用關系矩陣表

通過召開實驗中心教學研討會，對現有實驗課的梳理，總結和提煉各類實驗課之間對硬件設備設施的交叉需求，對照實驗教學大綱中實驗內容及進度安排、所開設的學期、學時、前續課程及后續課程、輔導實驗教師組等方面因素確定各類實驗設備使用關系矩陣表。

3.3?管理制度及保障措施的實施

依托學院基層學術組織改革方案，完善和制定出切實可行的實驗課質量管理及保障辦法，使實驗教學中心順利推行實驗教學任務。在實驗教學中心現有的管理保障措施基礎上，針對實驗教學教師建立篩選管理辦法、實驗室設備管理辦法、實驗教學隊伍建設制度、承擔理論課程的教師與實驗教師參與實驗輔導管理規定、學生實驗環節分組辦法、實驗考核辦法、實驗課專家測評管理辦法及實驗課工作量計算辦法等若干措施。通過上述管理制度及保障措施的實施，以達到對實驗課的管理和質量提升促進作用。

3.4?實驗課質量評價體系屬性模型

通過課題組成員對影響實驗質量的因素匯總分析，采用層次分析法建立三層實驗課質量評價指標體系，并通過對不同專業、班級、學生在實驗課環節的跟蹤記錄數據，通過評價體系獲得任何一門實驗課的最終評價結果。通過課題組成員與實驗教師梯隊、實驗中心領導、學生代表等對評價結果的分析和討論，進行實驗課質量管理保障制度的完善，同時對評價體系進行修訂，使之優化，能夠實現實驗大平臺下行之有效的一套完備體系。

結束語

通過對實驗課內容分析及現有資源的優化整合、教學梯隊優化配置，實現中心管理模式下實驗大平臺的構建，實現對創新型人才培養的有效硬件環境支撐及資源的有效利用，為國內其他高校創新人才培養提供一些參考。

參考文獻：

[1]教育部.國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）[Z].2010.

[2]教育部.教育部關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知（教高〔2005〕8號）[Z].

[3]于立君，田凱，王輝.自動化專業卓越工程師人才培養模式探索——以HEU為例分析[

J].黑龍江教育學院學報，2013，32（3）：22—23.

[4]高立民，楊繼清.實驗教學中心管理平臺的構建[J].實驗室研究與探索，2013，（2）.

[5]王輝，劉勝，田凱，張波波，于立君.心電測試儀開發及在教學中的應用[J].實驗技術與管理，2015，（5）.

[6]劉勝，于立君，許偉，王輝.自動化領域研究生培養質量影響要素研究[J].黑龍江教育學院學報，2014，33（5）：39—40.

[7]梁云，孟偉.創新實驗教學，提高實驗教學水平[J].實驗技術與管理，2008，（5）.

[8]于立君，劉勝，于鑫，許偉.二級學院提高研究生培養質量的管理模式探索[J].黑龍江教育學院學報，2014，33（1）：9—10.

[9]王輝，劉勝，于立君，蘭海.研究型教學模式下IDIF實驗教學法實踐與探索[J].中國科技縱橫，2010，（2）.

[10]王輝，于立君，蘭海.以偏差信號為導向的新型教學方法初探——基于創新型人才培養的視角[J].中國科技信息，2010，（15）.

[11]丁家玲，葉金華.層次分析法和模糊綜合評判在教師課堂教學質量評價中的應用[J] .武漢大學學報：社會科學版，2003，（2）.

（責任編輯：朱?嵐） ?2015年10月第34卷第10期

黑龍江教育學院學報Journal of Heilongjiang College of Education