面向创新人才培养的实验室开放模式研究

潘文婵

(南京邮电大学 计算机学院，南京 210023)

面向创新人才培养的实验室开放模式研究

潘文婵

(南京邮电大学 计算机学院，南京 210023)

在论述实验室开放的理念及思路的基础上，介绍了实验室开放的模式和管理策略，探讨适合网络通信实验室的开放模式。基于培养创新型人才的理念，提出了实验室开放的具体措施：改革实验教学方法、丰富综合性实验项目和制定切实可行的管理制度。网络通信实验室开放有利于提高实验教学质量，对培养学生的实践能力、创新能力、科研能力等方面有着重要作用。

实验室开放；管理策略；创新型人才；开放实验项目

实验室是高校开展实验教学、科学研究的重要场所，是培养学生创新精神和创造能力的重要基地。实验室开放是高校实验室建设和改革的趋势。

1 实验室开放的理念和思路

创新人才是指具有创新意识、创造性思维和创新能力的人才。高校是培养创新人才的主要基地，实验室是学生参与实验实践环节的重要场所。然而，由于经费不足和课内实验学时限制，实验室开设的验证性实验多，综合性、设计性实验较少，无法满足培养学生创造性思维与创新意识的需求。因此，开放实验室，充分发挥实验室的资源优势，更好地服务于创新人才的培养，对提高人才培养质量，提高高校的科研水平具有非常重要的意义[1]。

1.1 实验室开放的理念

实验室开放给学生创造了自主的学习氛围、自选的实验内容、多样的学习形式和自控的实验过程，将有利于培养学生的动手能力、自我管理能力和创新能力。但基于自主学习的开放性实验仍然需要教师的适当指导，也需要一定的考评制度。

1.2 实验室开放的思路

(1)教师应转变教育观念，改革实验教学方法，减少演示讲授实验时间，增加学生自主实验时间。开放实验室应采取以学生为主体，教师加以启发指导的实验教学模式。实验类型由验证性实验向综合性、设计性实验转变。

(2)加强学生的自主实验意识。调动学生学习的主动性和积极性，推进自主学习、合作学习和研究性学习，让学生从各种资源途径中获取资料，体验学习的成功乐趣。

(3)开发出有一定难度的综合性实验项目，实验室提供可供选择的实验项目，并配备实验指导手册。

(4)制定实验室开放管理规章制度，通过激励机制，调动参与实验室开放工作、指导开放实验的教师的积极性。

2 实验室开放的模式

2.1 实验内容的开放项目

2.1.1 实验室开放项目。

实验室开放项目，以综合性、设计性实验为主，减少验证性实验。努力开拓学生的思路，使学生对所学知识有更深层次的认识，提高学生开放实验项目综合运用知识的能力。综合性实验是实验内容和理论知识密切相关，涉及某门课程或相关课程的综合知识，是对所学课堂知识的验证。设计性实验是学生根据实验目的、要求和实验条件，自行设计实验方案，并加以实现[2]。面向学生开展实验室开放项目，由指导教师拟定实验题目，学生在规定时间内到实验室使用实验仪器设备，在教师指导下做相关实验。实验完成后，学生提交实验报告，经教师审查合格后获得相应的自主个性化学分。

实验室开放项目应具有创新性，鼓励学生收集资料开展深入研究，独立提出设计方案，最终完成实验项目[3]。实验室开放项目，能够激发学生自主学习的积极性，培养学生的创造性思维能力，加深对理论知识的理解，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力[4]。

南京邮电大学计算机学院网络通信实验室由中央与地方共建，具备相关配套的软硬件和网络环境，配有IPV4/V6基础实验台、无线实验台、防火墙实验台、VPN实验台、入侵检测实验台、融合通信实验台、协议原理分析实验台和高级流量分析实验台等。网络通信软件模块可满足开设和提供计算机网络、通信网协议、Web服务器配置和管理、网络安全等通信软件课程的相关实验。以防火墙实验台为例，可开设的项目有：基于防火墙策略路由的校园网多出口解决方案。通过防火墙策略路由配置和安全策略类配置(NAT、包过滤、端口映射和IP映射)等实验，设计综合实验，将策略路由技术应用于校园网中，达到提高网络出口资源利用率，保护校园网安全的目的。学生学习、思考防火墙策略路由的实验过程和方法，通过应用于校园网环境深刻地理解网络安全的原理和作用。

2.1.2 大学生创新训练计划项目

大学生创新训练计划项目是本科生个人或团队，在导师指导下，自主完成创新性研究项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果(学术)交流等工作。组织实施大学生科技创新训练计划STITP(Science and Technology Innovation Training Program，STITP)的目的是给本科生提供科技创新训练机会，以期培养更多具有创新意识与能力的高质量人才；使学生接触和了解学科的前沿，明晰学科的发展动态；培养学生理论联系实际，科研创新实践能力和独立工作能力以及加强学生团队合作精神和交流表达能力。实验室提供研究场所和实验设备，教师不定期指导，从而可以培养学生的科研意识和严谨求实的科研作风。学校每年三月份都有大学生创新训练计划项目申报，学生主动联系导师，并在导师的指导下，独立完成项目课题。

网络通信实验室具有的无线实验台包含智能无线局域网交换机、802.11b/g室内智能管理型无线接入点、802.11g无线局域网外置网卡和单端口以太网供电(POE)适配器等设备。以无线实验台为例，可开设的大学生创新训练计划项目有：无线网络安全防护研究。STITP项目对无线网络特点及应用进行介绍，分析、探讨无线网络面临的安全问题及攻击工具，最后提出无线网络安全解决方案。由无线网卡、无线接入点和无线局域网交换机构成无线网络，项目组成员通过对无线网络的配置，提出相应的安全防范策略让无线网络更加安全可靠。

2.2 实验时间的开放

在时间管理上，采取预约开放的形式。采用网上预约的制度，充分利用计算机网络的现代化手段，在学院网站上建立预约平台。学生提前向实验室提出申请，实验室教师根据学生人数、实验内容和实验时间进行安排。通过网上预约平台，学生填写实验内容，包括实验题目、实验方案，以及所需实验仪器器材等。平台的预约制度可以有效管理实验室的利用时间，提高实验仪器设备使用效率。

3 实验室开放的管理策略

3.1 培养学生参加实验的积极性

开放实验室是培养学生自主创新能力的重要实践基地，学生能否积极参加实验活动是问题的关键。通过丰富、创新、综合的实验项目，教师有意识地引导培养学生学习的兴趣，从而激发学生的学习热情，强化学生自主实验的意识。建立对学生的激励机制，学生参加实验室开放项目和STITP项目，成绩考核合格后给予相应的自主个性化学分，并对有重大创新成果的学生进行奖励。

3.2 制定切实可行的管理制度

开放实验室，由于学生的实验项目、实验仪器设备和实验时间各不相同，实验设备准备、整理和维护需要花费大量时间，因此实验室管理工作相对复杂。实施实验室开放，需要制定严谨、规范的实验室管理制度，确保实验室开放顺利进行[5]。可制订如下管理制度：开放实验室学生管理制度、开放实验室仪器设备管理制度、实验室安全管理制度等，营造良好的实验环境，维持实验室长期稳定开放。

3.3 加强实验师资队伍建设

素质优良的实验师资队伍是实验室开放可持续发展的关键因素。注重教师的深造和培训，通过对实验教师进行专业培训、选派优秀教师到一线单位进行交流学习等措施，加速教师的知识更新，提高师资队伍的整体素质和业务水平。学校应从政策上保证实验教师的工作积极性，根据开放实验的时间和学生人数等给予一定的补贴，采用发放指导酬金和记入教学工作量等方式激励教师参与。

3.4 设立实验室开放专项经费

学校每年划拨一定比例的实验室建设经费用于实验室开放，实验室开放经费包含仪器设备更新与维护费用、实验耗材费和指导教师的工作量补贴。学校审定批准开放实验项目，核算相关费用，保障实验室开放能够顺利运行。

4 网络通信实验室开放的管理

4.1 实验室开放的指导思想

网络通信实验室开放的指导思想是从培养学生实践能力、创新意识出发，建立与计算机专业培养目标紧密联系的实验实践项目，以适应人才培养的需要。

4.2 实验室开放的原则

4.3 实验项目的开发

实验项目开发是实验室开放的前提，只有为学生提供充足、适宜的实验项目，才能满足学生的需求。针对不同年级、不同专业、不同程度的学生开发不同的具有一定难度和综合性、设计性的实验项目，并按照年级层次，逐步增加难度[6]。当学生申请实验项目时，实验室教师可根据申请情况，分门别类，把具有相同或相近实验项目的同学划分到一起，和学生一起讨论，最终确定实验目的和具体内容。实验室还要配备适当的教师对学生进行必要的指导，以确保正确的引导学生的实践活动。

4.4 模块化建设实验室

充分利用网络通信实验室资源的前提下，形成模块化、全方位、灵活可变的网络实验体系格局，将整个网络通信实验室分成三个部分：计算机网络组网与配置实验、计算机网络应用实验、信息安全实验。例如，组网与配置类实验：WWW、FTP服务器的配置及网站建设。其项目实现目标与具体要求为通过实验了解Web网站组建的过程，能按实验要求设计、安装与调试Web网站系统，训练组建技能，学会团队协作解决问题的方法。

5 结束语

通过建立适应创新型人才培养需求的实验室开放与管理模式，可使网络通信实验室能更好地面向学生开放，能全面提升实验室的开放水平，促进实践教学改革，充分调动和发挥学生的主观能动性，提高学生的创新与研究能力。

利用计算机网络通信实验室的现有资源，开发与部署计算机网络实验，为把网络通信实验室建设成为一个面向全校甚至面向社会的开放性实验室做好准备。实验室开放改革需要不断研究探索，与时俱进，进一步做好实验室的开放工作，对于高素质人才的培养起着重要的作用。

[1]王涛,钟穗东,张汉平，等.大学生开放实验教学的探索与研究[J].中国现代教育装备,2010(13):125-127.

[2]白雪峰,李沛.关于专业实验室开放的探讨[J].实验室研究与探索,2006,25(7):848-850.

[3]郑家茂.构建开放创新实验教学体系推动学生自主学习[J].中国高等教育,2009(5):39-41.

[4]时连君,万殿茂,王芳，等.实验室开放与创新型人才培养的探索[J].实验室研究与探索,2009,28(5):168-170.

[5]侯凤才,张国华.高校实验室开放存在的问题与对策分析[J].实验技术与管理,2011,28(1):177-179.

[6]裴斐,金秋.高校计算机实验室开放实验教学管理模式探讨[J].教育与职业,2011(30):156-157.

Research on Management Model of Open Laboratoryfor the Cultivation of Innovative Talents

PAN Wenchan

(School of Computer Science and Technology, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China)

On the basis of the ideas and methods of open laboratory, this paper introduces the model and management strategy of open laboratory in the universities, to explore the management model of open Network Communication Laboratory. Based on the innovating personnel training, this paper discusses the specific measures of open laboratory, including the reform of experimental teaching method, the abundant comprehensive experiment projects and the development of practical management system. The open Network Communication Laboratory is conducive to improving the quality of experimental teaching and plays an important role in developing the students' practical ability, innovation ability and scientific research ability.

open laboratory; management strategy; innovative talents;open experimental project

2014-05-27

南京邮电大学实验室建设与设备管理研究课题基金资助项目(2012XSG07)。

潘文婵(1983-)，女，硕士，实验师，研究方向：网络安全。

G482

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.047