开放性实验对大学生创新能力培养的研究

李 妍

（蚌埠学院 计算机科学与技术系，安徽 蚌埠 233000）

随着社会对创新性人才需求的不断增高，高等教育也越来越重视对学生创新精神和创新能力的培养.实验教学作为高等教育的重要环节，是使学生在学好基本理论和技能的同时，培养学生实践能力、创新意识和团队精神，提高学生综合素质的重要途径[1].对以培养应用型人才为主要目的的工科院校来说，实验教学在大学生创造力培养上的作用无可替代.但现行的实验教学模式多是由指导教师在实验初期规定实验内容，设立统一的实验方法和实施步骤，得到统一的实验结果，这种实验教学模式在高校实验教学中运转了很多年，但是对学生来说毫无差异性，实验的研究性、综合性、应用性和前沿性都不够，很难提升实验积极性和实验效果[2].目前许多高校也认识到这一点，纷纷提出了开放性实验的理念，蚌埠学院计算机科学与技术系以计算机网络实训中心为试点，以学院提出的“工程化”教育理念为引导，从2010年起组织开放实验室，鼓励和支持学生在课余时间积极参加开放实验，激发学生学习的主动性和积极性，培养学生的实践动手能力和应用研究能力、创新意识和团队协作精神.

1 开放性实验的内容模式

实验室的开放包括时间、空间上的开放以及实验内容的开放.时间和空间的开放给学生提供更多的实验机会，是实验室开放的基本条件；实验内容的开放有助于培养学生实践能力和创新精神，是实验室开放的本质要求[3].为了提高学生的实际操作能力和应用研究能力，计算机网络实训中心本着因材施教、形式多样的指导原则面向全系师生开放，在实验内容的选择上主要有以下几种形式：

1.1 针对刚步入高校的大学生，要注重专业知识的积累.主要由指导教师提出课内实验之外的进一步延伸或拓展实验，这类实验不仅有利于对理论知识的理解和掌握，同时能促使学生逐步养成到实验室自主学习和实验的兴趣和习惯；达到一定知识累积之后，可以由学生自拟实验项目，但须经指导教师审核通过，进一步培养学生提出问题、分析问题及解决问题的能力；

1.2 对于高年级的学生，以培养学生实践能力、创新意识为目的，注重对所学知识的综合运用及创新，主要以设计性、综合性、创新性的实验为主.实验内容的来源主要有以下几个方面：

教师将自身课题中有助于培养学生创新能力的部分拿出来作为实验项目，学生直接参与到项目中，近距离的接触科研，调动学生探索、开发的积极性，提升学生专业综合实践能力和应用研究能力；

专门针对一些大学生竞赛（如“飞思卡尔”智能车、机器人、挑战杯等）开设的实验项目，这些项目使学有余力的学生满足进一步发展的需要，提升了学生的团队协作能力；

学院为学生开辟实习实训市场，将企业的一些项目引进实验室，使学生在校期间与企业接触，这种来源于实际的项目让学生在实战中得到很好的锻炼，综合素质得到提升，促进学生就业的竞争力，使学生知道自己该做什么，能做什么，为今后能更快地融入社会和实际工作打下基础.

2 开放性实验的管理模式

2.1 时间管理.由于计算机网络实训中心还承担着正常的教学任务，因此开放时间只能选择在没有教学任务的时间.在每学期开学初，实验室老师将本学期可开放的时间段在系网站上公布，学生根据自己的情况，使用前进行预约、登记，实验室教师做好相应实验准备.

2.2 人员管理.为了保证实验室开放的质量和效果，网络实训中心在配备专门的实验教师外，还选拔了责任心强、知识面宽、实验动手能力强的年轻教师参与到实验室工作中.网络实训中心现有实验管理人员数名，其中具有高级职称的系统分析师和网络规划师各一名，具有硕士及以上学位的老师三名，这样一支高素质的实验指导队伍，不仅能够提升学生的素质和动手能力，同时也使年轻教师在指导实验中得到锻炼和提升.

2.3 设备管理.组织开放性实验，实验室的软硬件环境必须有保障.在增加实验项目和实验时间的情况下，实验设备的利用率提高了，所有仪器设备的保有量、日常的维护、各种耗材的供应等都要跟上.实验室老师每隔一段时间都会带着部分参与开放性实验的学生对实验室仪器设备进行维护和维修，进一步增强学生的动手能力.同时，指导教师和实验室教师积极挖掘实验设备功能，开发创新性、探索性、综合型和设计性的实验项目.

3 开放性实验对大学生创新能力培养的作用及相关成果

经过两年多开放性实验的运行和实施，它对学生的能力培养、教师的专业发展以及实验室建设等各方面都起到积极的推动作用.在学生能力培养方面，它促进了学生主动学习的积极性，使学生参与到老师的科研中来，提高了学生独立工作学习和团队协作的能力，学生逐步形成创新意识、创新思维和能力[4]；在教师专业发展方面，促进教师的专业发展和科研组织能力；在实验室建设方面，充分发挥实验室场地、设施及仪器设备的使用率，提高实验教学的质量.

经过不断的摸索，蚌埠学院计算机科学与技术系在建设开放性实验室上也取得了一定的成绩，计算机网络实训中心在2011年被批准为安徽省省级示范实习实训中心；2010－2012年由实训中心老师带队的“全国大学生飞思卡尔”智能汽车竞赛中，获得了安徽赛区摄像头组四个三等奖，光电组四个三等奖，电磁组一个二等奖、两个三等奖和一个优秀奖的好成绩；安徽省“挑战者”杯科技作品大赛中获得两个二等奖，参与的学生从2007级到2010级，涉及计算机科学与技术、计算机网络、计算机应用、电子信息技术等数个专业，达三十多人.同时指导教师还带领学生积极参与到“全国机器人邀请赛”、“程序设计”等竞赛中，通过参加各种比赛，学生和老师都得到了很好的锻炼.

4 存在的问题及解决方案

4.1 对学生自拟的题目，不能直接全盘接受，需要指导教师对选题的科学性和难易程度进行审核，确保实验项目的可行性和意义；确定选题后，指导教师指导学生独立撰写实验实施方案、设计实验步骤，经指导教师审阅同意后才可以进行具体实施.

4.2 现阶段的开放性实验主要依据计算机科学与技术系自身的科研力量、实验条件，这在一定程度上限制了学生的发挥.需要将开放性实验的范围扩大，在条件成熟的情况下可以和其他实验室、相关企业联合，互用资源、取长补短.

4.3 对开放性实验项目应有一套激励机制.现行组织的开放性实验主要是教师和学生兴趣所在，长久性难以保证.今后可考虑建立开放性实验项目和实验成果的评选活动，奖励在开放性实验中完成质量好且具有创新性的项目，建立对教师的奖励机制，制订学生参加开放性实验成果鉴定结果的奖励方案等，进一步调动师生参与开放性实验的积极性[5].

4.4 实验教师能力水平差别较大.应鼓励教师，尤其是年轻教师不断学习、提高业务能力水平，有计划的外出培训学习，这样在实验教学中才能更好的指导和培养学生.

5 结束语

实验室开放是大学生走向社会、认知社会的关键，是培养学生专业技能、创新思维的重要场所.蚌埠学院计算机科学与技术系的开放性实验建设还处在探索阶段，接下来需要考虑的是如何能够将本系资源与其他资源整合起来、如何开发综合性实验项目以及指导教师的实践能力的培养等，让开放性实验真正促进和融入学生的实践能力发展中，让更多的学生参与到开放性实验中，促进学生的综合素质和创新能力的提升[6].

〔1〕王兴邦.实验室开放的内涵与机制研究[J].实验室研究与探索，2009(5).

〔2〕王柏华.师范院校工科实验教学中心建设探讨与实践创新[J].实验研究与探讨，2009(5).

〔3〕任孟梅，等.开放性实验教学，提高学生创新能力[J].价值工程，2012（1）.

〔4〕夏雪，曹永建.开放性实验教学中大学生创新实践能力的培养——培养软实力 提高竞争力[J].中国轻工教育，2012(4).

〔5〕吴兴应，等.基于培养大学生创新能力的开放性实验教学质量评价体系的研究[J].实验室科学，2012（4）.

〔6〕周彩云.提高大学生创新能力的实验教学改革研究[J].当代教育论坛（管理研究），2011(6).