高校創新實驗室建設的探索與實踐

許金海

（陜西理工大學 電工電子實驗中心，陜西 漢中 723003）

隨著我國各行業高速增長階段轉向高質量發展階段，建設創新型國家，用創新帶動產業升級轉型已成為可持續發展的戰略選擇，十九大報告也提出我國要加快建設創新型國家，創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐[1-2]。教育部近年持續推行“大學生創新創業訓練計劃項目”“互聯網+”“恩智浦”杯智能汽車大賽等各項學科競賽及項目，亦是為了建立適應現代經濟發展需要合理的人才結構，實現教育結構類型的多樣化，實現創新人才的培養[3-4]。而高校實驗室作為提高學生實踐能力、實施創新教育的重要場所，是培養創新型人才的關鍵平臺。伴隨著社會對于創新實踐人才的迫切需求，國內各大高校逐漸意識到實驗室建設的重要性和急迫性，從場地擴建、實驗教學內容的擴展、實驗教學人員的擴大、實驗設備的更新、學生覆蓋面等各個方面加強了實驗室的建設[5-7]。學校也在2017年提出主動適應經濟發展新常態，創建高水平應用型大學，將創新融入專業教育。

1 創新實驗室建設的探索與實踐

2000年學校成立陜西理工學院電工電子教學實驗中心，服務于全校工科院系，在實驗教學中開放了一批實驗室供學生自主進行探索式實驗，開始電類專業創新實踐教學模式，培養電類專業型創新人才的探索。隨著學生自主實踐需求的急劇增加，以及學校對人才培養戰略的定位，2004年成立了專門的電工電子創新實驗室，面向全校師生全天候開放。

1.1 遞進式綜合培養實踐平臺

創新實驗室同實驗中心以及各學院實踐培養有效連接而又相互獨立，建立起了遞進式的綜合培養實踐平臺，采用“基礎訓練—技術綜合—工程實踐與創新”的層層遞進的應用型人才培養模式，其總體結構如圖1所示[8]。實驗中心主要承擔電子工藝實習和電類專業課基礎實驗的教學任務，包括基本元器件的相關理論與測試、常用電子測量儀器儀表的基本原理及使用、焊接技術及實踐、PCB板制作技術及應用、簡單功能電路板制作以及數電、模電、電路等基礎實驗，旨在培養學生的基本動手能力、引導學生的實踐興趣。同時學院和實驗中心開設有EDA實驗、單片機實驗、微機原理實驗以及課程設計，旨在通過實踐更深入促進理論學習，同時培養學生的設計能力。創新實驗室則以學生自主設計及實現和專業性競賽為主要內容，建立了西門子PLC，GE智能、智能汽車、嵌入式系統、機器人實驗室等5個工程實踐與創新實驗平臺，旨在激發學生的個性發展，培養其實踐能力和創新精神。

1.2 創新實驗室的管理建設

創新實驗室堅持以學生為主的原則，采用自主、自動、自創、自理的模式，為有興趣且學有余力的學生提供完全自主的平臺，學生可根據自己的特長，利用現有的平臺提出計劃方案，并自主查詢資料設計實驗方案，在調試中發現和解決問題，也鼓勵其參加專業類競賽，滿足學生不同層次的需求，激發學生的個性發展，提高其創新實踐能力。創新實驗室制定了包括承諾書、創新實驗室出入、儀器設備管理、元器件領用等一系列規章制度，以保證實驗室持續有序健康地管理。實驗室內購置了豐富的元器件和各種常用儀器設備，無經費支持的學生進行創新實踐活動時只需登記便可免費使用。與此同時，創新實驗室設立勤工儉學崗位，實驗室中責任心強、有一定管理能力的學生皆可申請，學校也會劃撥一定經費給予補助，既能夠更有效地管理實驗室，也可以培養學生的交流協調能力、管理能力和團隊意識。

圖1 遞進式綜合培養實踐平臺

1.3 創新實驗室的文化建設

創新實驗室內布置了各級各類專家來實驗室參觀考察的照片，曾經在實驗室奮斗過的畢業生的獲獎作品和感言，以及北京大學原校長陳佳洱院士給實驗室的題詞、給學生的現場視頻講話等，旨在引導學生崇賢尚能、追求真理，創新創業、服務社會、報效國家。平時生活學習過程中，創新實驗室一直強調學生要堅持做正確的事情，從認知上要付諸理性而非感性，時刻秉持懷疑的精神，踏實鉆研、勇于實踐、善于交流探討，在發現問題到問題求解中不斷積累經驗，增強自信，不斷完善自我。將學生實踐活動與創新項目和各層次學科競賽相結合，引導學生各方位發展，形成了積極向上、和諧共進的實驗室氛圍，所以即使放假期間，學生也會自發留在創新實驗室繼續進行各自的實踐活動。

1.4 創新實驗室教師隊伍的建設

教師不僅是科學文化知識和技能的傳播者，更是培養其良好的道德品質和行為習慣的踐行者，亦是提高教育教學質量、落實教育職責、深化高校創新創業教育改革的根本保證。創新實驗室目前擁有專職和兼職指導教師10余人，這些教師不僅具有豐富的理論知識和工程實踐經驗，現代化的教育理念與技能，同時具備良好的師德修養，能夠將自身愛崗敬業、對待科學嚴謹務實的作風融入平時的教學實踐中。對于學生所提出的各種想法思路，指導教師都會充分傾聽并提供相關資料讓學生自行學習驗證，在學生迷茫困惑時通過討論的方式點撥協助，注重培養學生的懷疑精神，鼓勵其通過實踐獲取問題求解方式。另一方面，學生開放性的思維激勵著指導教師與時俱進的思考和學習，同事間的交流合作亦能促使指導教師更新教學方式、拓寬知識面、強化實踐能力。創新實驗室尤其積極鼓勵、支持青年教師指導指導學生進行科學實踐活動，旨在通過這種良性循環的教學培養模式充分調動其積極性、進取性和合作意識，在教學實踐中不斷總結發現和解決問題，更注重融入自身實踐能力的培養。伴隨著教學實驗設備、內容的更新，實驗室教師積極同步相應的實驗教程，編寫了數字電子技術、模擬電子技術、電工學等各項實驗指導書。并自行設計組裝了DG-1型和DG-2型電子技術試驗箱70套，負載燈箱70件，電感線圈70對等應用于各類專業課實驗和課程設計。

2 取得的成績

越來越多的學生主動申請進入實驗室學習，日復一日地研究自己所感興趣的項目課題，理論與實踐水平都得到了提升，最重要的是拓寬了學生遇到新問題的探索求解之路，形成了科學的思維和習慣。同時學生參加學科專業競賽獲獎的數量和質量都不斷提升，尤其是參與高質量項目和競賽的數量也處于不斷攀升狀態。同時創新實驗室的示范及輻射作用也不斷增強，多所高等院校的領導及教師都曾來實驗室考察交流。

3 結語

本文以陜西理工大學創新實驗室為例淺談了一些創新實驗室建設的具體思路和措施，目前創新實驗室的實踐教學成果和人才培養效果顯著，但學校和實驗室管理者仍需持續探索研究并實踐，建立起科學可持續的創新實驗室建設發展機制，充分調動起教師和學生的積極性，更高效地發揮創新實驗室培養創新實踐人才的作用，并加以推廣輻射至其他學科，推動高等教育不斷向前發展。