开放实验室平台建设与培养学生实践创新能力——以渭南师范学院为例
2012-07-21袁卫
袁 卫
(渭南师范学院物理与电气工程学院,陕西 渭南 714000)
高等教育的任务是培养高层次的创新型人才,而提高学生,尤其是理工科学生创新精神和实践能力的培养更显得尤为重要,[1]文献[2]提出一个新的评价标准——“行商”概念,认为现行的“智商”、“情商”两个维度只能反映人的智力因素和情感因素,而不能反应创新型人才的技术素养、实践能力和创造能力。因此,为提高我院学生实践创新能力,使之“智商”、“情商”和“行商”得以共同发展,我院依托学校“大学生创新计划项目”经费支持,在我院建立以师生共建,学生自主管理模式的全方位开放实验室,作为我院课外电子科技实践活动的基地,为我院学生提供课外电子科技活动的空间,在相关专业教师大方向的指导下,让学生做他们自己想做的实验,支持他们富有创新性的活动。[3]同时该开放实验室也是开设技术讲座,组织电子竞赛等的基地,从而引导学生向更专业方向发展。
一、建立开放实验室的作用及重要性
针对师范类院校理工科学生普遍存在重理论、轻实践的特点,我院按照学校提出“学以致用”的指导思想,在物理与电气工程学院建立以提高学生实践能力为目标的全开放型实验室平台。首先,开放实验室可作为学生进入公司或企业的跳板,学生经过两年内在实验室的磨练,无论实践能力还是分析问题、解决问题的能力均得到提高,使之能更快地适应用人单位的要求。到目前为止,共有5期数百名学生进入实验室进行实践能力的培训,并已有不少优秀学生脱颖而出。其次,指导教师需要不断地更新知识,才能提出更多的研究探索性实验项目,满足不同兴趣爱好学生的需要,也为学院年轻教师实践能力的提高提供一个成长平台。最后,实验室的全方位开放和优秀学生的脱颖而出也成为低年级学生的榜样,进一步促进学院优良学风的形成。
二、开放实验室建立科学的管理机制
建立开放实验室在保证学生科技活动需要,增强学生实践能力外,为使实验室功能充分实现良性循环,我院对开放实验室的管理分为日常事务管理和项目管理两部分。经过近三年的探索,采取以下管理模式。
(一)日常事务采取学生自主管理,教师监督相结合方式
开放实验室作为学生的实践基地,实验室日常事务的管理,可指定一至二个高年级学生负责,主要负责实验室日常的考勤、实验室安全等。这同时也锻炼了学生的管理和组织能力。实验室中,学生参与的设计项目包括自选项目和教师指定项目,在设计过程中所需要的仪器、器件及制作的电路板,可采取学生提交项目申请报告,经由指导教师根据项目要求,批准后方可购买的原则。
(二)项目管理采取严格的申报制度
无论是学生自选项目还是指定项目,均需进行答辩,答辩小组由相关专业教师参加,只有经过同意的项目,方可申请创新计划经费资助,项目负责人由学生担任,项目负责人负责该项目的设计全过程,并且定期要参加由指导教师主持的项目报告会,项目参与中的每一位学生均要做项目阶段汇报,项目设计过程要有纸质设计文档,项目设计完成后要有总结报告并要进行项目答辩,最终结题需经答辩评委同意后方可结题。学生经过严格的项目申报、项目设计、项目答辩过程训练,这将有助于学生分析、判断和独立思考能力的培养,有助于就业后,更快适应公司或企业的要求。
三、开放实验室学生培养机制
(一)开放实验室建立循序渐进的学生培养机制
开放实验室的学生培养方式根据学生年级不同,基础不同,其培训方式分为三步走,“基础知识应用能力培训”、“综合设计应用培训”、“研究型创新性培训”三个层次。
1.基础知识应用能力培训
基础知识应用能力培训主要是针对低年级或初进入实验室的学生,对这部分学生的培训主要是先培养兴趣,为了帮助学生了解实验室,进而喜欢实验室、主动进实验室培养自己的动手能力。首先,对低年级学生做一个实践兴趣报告会,报告会由高年级学生根据自身的成长经历做一个讲座,并给学生进行历届的学生作品演示,演示过程中,使同学们大开眼界,从而提高学生的学习兴趣。其次,组织学生参观实验室,在实验室中使低年级学生与高年级学生进行现场交流,使大家相互了解,为以后建立良好的团队奠定基础。最后,对报名参加的学生进行电子设计的相关软件、课程,如电路图、PCB制作软件Protel99,单片机仿真软件Protues、单片机课程等,大约一学期的培训,培训过程不同于课堂教学,主要以应用为目的,配合大量的实验演示,使学生在学习知识的基础上,对电子设计产生浓厚的兴趣,为以后进一步提高奠定基础。
2.综合设计应用培训
综合性、设计性培训主要针对有一定基础的学生,其内容涉及到电子专业课程的综合知识,需要发挥学生的主动性,教师提出具体设计要求和时间要求,实验过程相对开放,学生在选择题目、制定方案及确定实验时间、地点方面,有一定的自由度,综合、设计性实验主要体现在电类基础课实验的选做的提高部分以及课程设计、单片机应用开发设计等,在综合设计能力的培训过程中,即可发现实践动手能力强的学生,也作为以后参加全国大学生电子设计竞赛的后备队员。
3.研究型创新性培训
研究型创新性能力培训主要针对少部分专业基础好,实践能力强的学生,尤其是在电子大赛中获奖的学生,鼓励这些学生申报学校的“创新计划项目”,并派专职的指导教师负责题目选定和设计,并对全过程进行跟踪,在实践设计中充分发挥学生的自主性,锻炼学生的想象力和实践能力。[4]开放实验室注重教师主导作用与学生学习主动性相结合。提高了学生的科研能力,使学生熟悉了科研的基本程序,有利于提高毕业论文的质量,同时,使学生在公司或企业就业后,可独立地承担项目研究工作。
(二)开放实验室以全国大学生电子竞赛为导向,为学生提供一个积极锻炼的参赛平台
开放实验室主要以全国大学生电子设计竞赛为导向,为学生提供一个参赛的平台,积极组织学生参加全国大学生电子设计竞赛和全国电子创新设计竞赛以及学校组织的各种课外创新作品大赛,使学生在实践中学习,在实践中创新,把理论知识很好地应用于实践中,培养了学生的创新精神和创新能力,给大学生提供了一个课外科研实践、创新平台。[5]
经过两年的实训,培养的学生在各种大赛中,均取得了较好的竞赛成绩,获得各种竞赛奖励,多人次获得国家或省级一等奖、二等奖、三等奖。获奖的学生也一致受到用人单位的好评。如,在2009年全国电子竞赛上获得一等奖的2007级电信专业的孙毅明同学,现已成为深圳忆嘉电子科技有限公司的技术骨干,毕业一年内已承担六个项目的研发工作。
四、创新开放实验室取得的成果及存在的问题
我院开放实验室经过2009年至2011年近三年的良性发展,无论在学生实践能力培养还是学院师资力量的提高上,均比以往有大幅度提升,如表1列举了1997年至2008年11年的学生参加全国竞赛的获奖情况与2009至2011年三年的获奖情况对比,通过表1可明显看到我院学生在电子类竞赛中无论从获奖数量还是质量上均有大幅度提高,也可证明,开放实验室作为学生的实践基地对学生的“行商”能力提高是有极大的帮助。当然,由于师资数量有限,该开放实验室的发展还处在初期发展阶段,还不能保证大面积学生的培养,这也是以后要解决的问题。
表1 近三年与前多年学生电子竞赛获奖对比
[1]王永红,余晓芬.传感技术课程的创新实践与开放实验平台[J].实验室研究与探索,2010,(2):97-99.
[2]吴祖仁,吴江滨,张增.行商概念的科学背景及其意义[J].北京师范大学学报(自然科学版),2010,(2):103-107.
[3]褚晓锐,钱波.基于工科学生科技创新能力培养的开放实验教学平台的构建[J].实验技术与管理,2011,(10):15-18.
[4]张家栋,房海蓉.加强开放实验平台建设 促进学生创新能力培养[J].现代教育技术,2009,(7):132 -134.
[5]胡浩军,梁永辉,毛宏军.基于实验教学的创新能力培养[J].高等教育研究学报,2009,(9):87-88.