大学生科创能力培养开放式实验体系的探索与实践

刘克江 张树玉

摘 要：文章通过近年来在培养学生课外科创实践能力的探索，总结提出了“科创能力培养开放式实验体系”，旨在搭建一个多方位、立体式的学生科创平台。“科创能力培养开放式实验体系”中包含 “常规型培养类”、“提高型兴趣类”、“實践型专业类”、“创新型综合类” 四个系列，经过6年的实践检验取得了多方面的优异成效，使得学生在不断锻炼的过程中其自主能力、创新能力得到了明显提升。

关键词：课外科创；能力培养；开放式；科创平台

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）11-0025-03

Abstract： Through the exploration of the cultivation of students' extracurricular science and innovation practice ability in recent years， this paper sums up and put forward "science and innovation practice ability training open experimental system" which aims to build a comprehensive， three-dimensional science and innovation platform for students. " This system contains "conventional training class"、"interest-enhanced class"、"practice-oriented professional class"、"innovation-oriented comprehensive class". After 6 years of practice test， we have achieved good results in many ways， and students' ability of self-determination and innovation have been significantly improved in the process.

Keywords： Extracurricular programs； Ability training； Open type； Science and innovation platform

一、概述

高等学校学生实践能力培养方式，特别是工科类的大学生课外科创实践能力的培养，一直是我国各大高校教师的探索方向。为此，各高等院校都投入了大量的人力物力进行研究探索，也建立了多种具有各学校特色的培养体系和模式。通过参加各项课外科创竞赛提高学生创新能力已成为社会及高等学校的高度共识[1，2]。然而往往由于缺乏一个激励竞争的环境，学生的参与程度不高等问题，导致缺少对学生实践兴趣的激发及实践创新能力长期系统训练，使得学生实践创新能力的显著提高很难做出实效[3]。

为此，我院自2012年来根据大学生实践创新能力培养的特点和要求，依托广东省教育科学“十二五”规划项目“构建职教师资人才培养开放性创新实验体系的探索与实践”，搭建针对自动化类专业大学生的“科创能力培养开放式实验体系”。

“科创能力培养开放式实验体系”旨在培养自动化类专业大学生的整体创新实践能力，实现全面提高学生的专业综合素质的目的，并建立起完善有效的实践创新能力培养开放式实践教学体系。

二、开放式实验体系的基本内容

实验室开放是我国高校实验室改革和发展的大趋势，不但可以提高仪器设备的利用率，实现资源共享，而且可为学有余力、有个性和特长的学生提供一个施展聪明智慧的平台，同时可以更好地培养学生的实践能力、动手能力、创新能力、科研能力和自我管理能力。

自2012年开始，我院各基于现有的实验室硬件设施在该体系上经过四年的实践，成功搭建了“科创能力培养开放式实验体系”。该体系主要以我院自动化学院实验中心提供必要的硬件设备及场地，以学院专任指导老师为引导，以学生自主学习和实践为核心的学生科创性平台。体系中包含有四个系列，分别是“常规型培养类”、“提高型兴趣类”、“实践型专业类”、“创新型综合类”，如图1所示，实现针对性对自动化专业类的学生从大一开始递进式的能力培养。

（一）常规型培养类

该系列内容主要针对大一大二学生的科创基础能力，主要由高年级的学生利用实验室的资源，以课余培训、论坛演讲等方式，引导低年级的学生，提高学生的科创兴趣和动手能力。

（二）提高型兴趣类

该系列内容是由自动化学院举办学院范围内的兴趣比赛，其中包含有已成功举办两届的“彩灯节大赛”、“智能循迹小车大赛”等主题科创文化活动。旨在激发学生创作热情、学习兴趣，增强学生分析、解决问题的能力，培养学生专业技能，促进学生课外学术科技活动的开展，在低年级学生中响应度和参与度很高。

（三）实践型专业类

随着高年级专业课程的学习，为了提高学生对专业技能的学以致用、联系实际的能力，推动课程教学和实验室建设工作，举办具有专业针对性的学生竞赛。

（四）创新型综合类

学院根据近年来学生参加的各类全国大学生竞赛，设立多个课外科创实验室，积极组织能力优秀的学生参加全国大学生“恩智浦杯”（原“飞思卡尔”）智能汽车竞赛、中国机器人大赛、电子设计大赛、“挑战杯”大赛、“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技能竞赛和全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛，科创竞赛成绩优秀，已经形成我院的科创活动品牌效应，出现了学生踊跃报名积极参与的良好局面。

三、实施的基本过程

“学生科创能力培养开放式实验体系”的运作模式主要分为两个阶段：初期培训阶段，后期自主设计阶段、参加竞赛。

初期学生基于该体系自由报名参加实验室的基础技能培训，参加学院自主举办的各项兴趣竞赛。如“智能控制大赛”成功举办两届比赛共吸引了全院31个团队，107人参加 ；“智能循迹小车大赛”三届共吸引了全院48个团队，超过160人次参加；第一届“数电课程及PCB制板比赛”吸引10个班的102名同学报名参加；两届“彩灯节大赛”有56个团队，219人参加。同时每学年我们邀请专业老师开展多次主题培训，其中涵盖内容包括“如何确定科创作品的题目和内容”、“科创作品硬件电路板的制作步骤”、“如何提高资料搜集能力”等。

经过一定的能力锻炼后，学生科创创新设计能力大幅提高，掌握本专业基本知识点，根据自己的兴趣结合自身能力特点参加具有一定挑战性的全国大学生各类竞赛。在各类省级、国家级科创竞赛中，我院学生在历届竞赛中均取得优异的成绩。

与此同时我们鼓励学生进行多层次、多方向的实践训练，积极申报大学生创新創业训练项目、攀登计划，实现自主管理，努力打造自身的专业核心竞争力。为了更好地有利于学生实践能力、创新精神和教学能力的培养，为培养学生的动手能力和创新精神打好基础。我院大力提倡导师制，要提高实践教学质量，提高学生创新能力，需要有一支在理论和实践方面具有专长的师资队伍，良好的师资是保证实践教学水平的前提和条件。实验指导教师的工作不应只停留在一些验证性的实验上，而应花更多精力在提高学生工程观念和创新能力上。高度重视实践教学师资队伍建设，在缺乏专职实验教师的情况下，采取多种措施让有教学、科研经验的教师来指导实践教学，在实践教学的过程中，将一定的学术前沿内容引进到实验中，增加实验的科学趣味。教师将学科的最新科研成果、学术前沿和实验教学结合起来，增强学生的创新意识，使实践教学具有良好的前沿性和时代性。

需要坚持倡导教师吸引学生进入科研课题，鼓励基础较好、学有余力的同学提前参加科研课题组的研究工作。在科研课题研究过程中，力争使学生能够有两年左右的时间与导师一起，利用实验室和仪器设备，从事相关技术方向的研究工作。这种全程参与科研的方式，锻炼和培养了学生的观察能力、想象和思维能力、综合运用知识能力、创新能力、团结协作的能力，这些能力正是理工科大学生师资培养所不可或缺的素质要求。

四、取得的主要成果

（一）分层次的开放式实验项目体系，极大提高了学生的参与度

为满足不同能力，不同年级的学生实验动手水平，本体系中以分层次，分类别为核心，开展具有针对性的活动、竞赛及讲座培训。几年来，仅自动化学院就有近350名学生参加各种兴趣小组开展各类科技活动，占学生总数的43.7%。我院每年一度举办“挑战杯”大赛，参赛作品逐年增加，师生参与面逐渐扩大。

（二）学生主动积极申报各类大学生创新创业训练项目，课外科创氛围浓厚

近几年来我院学生在“学生科创能力培养开放式实验体系”的促进影响下，积极申报各类校级、省级、国家级大学生创新创业训练项目。共获校级大学生创新创业训练项目超过500项，省级以上大学生创新创业训练项目立项54项，获攀登计划立项5项（其中重点两项）。以上成果为打造大学生专业核心竞争力发挥了举足轻重的作用，并在校内外产生了广泛的影响。开放性创新实验室给学生提供了一个平台，在这里，以学生为主导的开放式实践教学对培养学生创新思维和创新能力起到了非常重要的作用，我校的许多省级、国家级的大学生创新训练项目都是基于这个平台开展的。我们鼓励学生勤动脑，多动手，让学生敢想、敢做，从简单的课外小制作、小发明开始，使学生在不断实践的过程中主动创新，学生的自主能力、创新能力得到了培养和发展，并逐步形成适合自身发展的创造性学习和创造性思维方法。

（三）科技竞赛成绩优异，提升学生就业竞争力

近6年，学生获得学科竞赛国际奖项2项，省级、国家级奖项两百余项。在毕业生就业中，用人单位了解到我院学生在各类竞赛获得优异成绩，实践创新能力强，主动联系我们，提出丰厚条件录用毕业生。以自动化学院为例，四年来平均就业率93.96%。

参考文献：

[1]胡中伟，姜峰，黄辉，等.科创活动对大学生创新能力培养的作用及存在的问题分析[J].课程教育研究，2017（24）：14-15.

[2]甘早斌，鲁宏伟，赵贻竹.科创项目模式在本科课堂教学和课程设计中的探索[J].现代教育技术，2014（8）：114-118.

[3]武卫华.学科竞赛项目驱动的学生能力训练模式探索[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2015，32（5）：86-87.

[4]姜金林.产学研一体化视域下大学生创新能力培养路径探索[J].高教学刊，2017（20）：26-28.

[5]王代玉，王震宇.基于创新项目的土木工程本科生创新能力培养[J].高教学刊，2017（15）：40-42.

[6]姚层林.工科大学生创新素质构成因素的探析[J].高教学刊，2015（24）：29-30.

[7]于亚男.大学生创新创业能力培育方法[J].高教学刊，2015（22）：10-11.