王輝+于立君+王科俊

摘?要：依托船舶導(dǎo)航與控制國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，研究和探索構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，并對(duì)其硬件、軟件資源配置進(jìn)行優(yōu)化，形成一套完整的運(yùn)行平臺(tái)機(jī)制，期望能為高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化;創(chuàng)新型人才培養(yǎng);實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)構(gòu)建

中圖分類號(hào)：G640???文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A???文章編號(hào)：10017836（2015）10002302

引言

2010年《國家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確指出：“高校的中心工作是人才培養(yǎng)，要著力培養(yǎng)高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才。”[1]創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程[2]，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力不可或缺的主要環(huán)節(jié)，先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是創(chuàng)新型精英人才培養(yǎng)的關(guān)鍵[3]。因而創(chuàng)新型人才培養(yǎng)必須以實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心教學(xué)體系的創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革為前提，優(yōu)化創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)的構(gòu)建[4]。

1?設(shè)計(jì)思路與目標(biāo)

以我校船舶導(dǎo)航與控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為例研究和探索優(yōu)化創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)的構(gòu)建[5]。為各類實(shí)驗(yàn)課開設(shè)提供有效人力、物力、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的優(yōu)化配置，以及為營(yíng)造創(chuàng)新氛圍、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力起整體支撐作用[6]。

船舶導(dǎo)航與控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的軟硬件環(huán)境、開設(shè)的課程和師資隊(duì)伍具備了構(gòu)建一個(gè)較高水平的集創(chuàng)新、教學(xué)、科研為一體的實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)的條件，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)構(gòu)建優(yōu)化的研究與探索，解決各實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)儀器設(shè)備的重復(fù)需求、對(duì)師資隊(duì)伍的人數(shù)需求、對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的容量需求等現(xiàn)實(shí)問題?？筛佑行Ю脤?shí)驗(yàn)資源，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展和提高更為有利[7]。

2?設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1?優(yōu)化創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)構(gòu)建——硬件資源優(yōu)化配置

以船舶導(dǎo)航與控制國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心作為大平臺(tái)硬件構(gòu)建依托對(duì)象，按照硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境一體化、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)綜合化、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容系統(tǒng)化的思路對(duì)下設(shè)的若干個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行資源的優(yōu)化配置，形成實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)平臺(tái)構(gòu)建和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新平臺(tái)構(gòu)建。由于船舶導(dǎo)航與控制國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心承擔(dān)全院實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，除考慮課程本身的學(xué)時(shí)、所在的學(xué)期、前續(xù)課程及后續(xù)課程、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容等內(nèi)因外，還要考慮實(shí)驗(yàn)課程間的設(shè)備共享、輔導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教師組等諸多方面的交叉影響，因此在全面分析的基礎(chǔ)上才能得到準(zhǔn)確的優(yōu)化效果，并建立各類實(shí)驗(yàn)課相互影響軟硬件關(guān)系矩陣[8]。

2.1.1?整合構(gòu)建實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)平臺(tái)

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)平臺(tái)是以電子線路、傳感器、微特電機(jī)、單片機(jī)、PLC、FPGA知識(shí)為主，對(duì)開設(shè)的與“檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)驗(yàn)”“過程控制實(shí)驗(yàn)”“單片機(jī)實(shí)驗(yàn)”“運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)”

“微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)”“自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)”、課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分等20余門實(shí)驗(yàn)課程相關(guān)聯(lián)的硬件設(shè)備設(shè)施、實(shí)驗(yàn)室分配的整合利用，提出整合構(gòu)建基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的方法，利用關(guān)聯(lián)系數(shù)進(jìn)行資源的優(yōu)化配置。

2.1.2?優(yōu)化配置實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新平臺(tái)

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新平臺(tái)是根據(jù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，利用對(duì)儀器、設(shè)備等進(jìn)行自研改造升級(jí)的需求，同時(shí)結(jié)合創(chuàng)新認(rèn)知實(shí)驗(yàn)課程的任務(wù)分解[9]，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建。它是以參加電子創(chuàng)新等各種大學(xué)生競(jìng)賽項(xiàng)目、以機(jī)器人技術(shù)、新能源技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)綜合應(yīng)用的項(xiàng)目為主，是對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要途徑，對(duì)與“心電弱信號(hào)檢測(cè)”“溫濕度自動(dòng)控制監(jiān)控”“電機(jī)調(diào)速控制”等50余個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)聯(lián)的設(shè)備根據(jù)創(chuàng)新需求關(guān)聯(lián)系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化配置[10]。

2.2?優(yōu)化創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)構(gòu)建——軟件資源優(yōu)化配置

2.2.1?師資隊(duì)伍優(yōu)化配置

實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)優(yōu)化指的是實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍在年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷梯隊(duì)、職稱層次與學(xué)科等諸方面能最大限度發(fā)揮其群體功能的最佳人員配比。船舶導(dǎo)航與控制國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心擁有相關(guān)教師40余人，對(duì)已經(jīng)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課來說未能進(jìn)行師資隊(duì)伍的優(yōu)化配置，存在一些實(shí)驗(yàn)課的指導(dǎo)教師梯隊(duì)人數(shù)不合理、職稱分布不均衡、指導(dǎo)水平不匹配等現(xiàn)象。通過對(duì)中心按照大實(shí)驗(yàn)平臺(tái)管理配置，對(duì)不同實(shí)驗(yàn)課程指導(dǎo)教師業(yè)務(wù)交叉程度分析，實(shí)現(xiàn)師資隊(duì)伍的優(yōu)化配置，保證中心統(tǒng)一管理下的實(shí)驗(yàn)開設(shè)效果。

2.2.2?管理制度及質(zhì)量評(píng)價(jià)體系優(yōu)化

（1）實(shí)驗(yàn)課管理制度的優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)課管理制度及相關(guān)保障措施是提高實(shí)驗(yàn)開設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)，因此優(yōu)化管理規(guī)章制度、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量保障措施勢(shì)在必行。對(duì)每門實(shí)驗(yàn)開設(shè)所必需的人力、物力、硬件設(shè)施等進(jìn)行資源整合，優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)的一體化實(shí)驗(yàn)課管理制度及質(zhì)量保障體系。

（2）實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量評(píng)價(jià)體系優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的完善優(yōu)化，對(duì)軟件資源優(yōu)化配置起著指導(dǎo)性作用。利用學(xué)院不同專業(yè)和不同班級(jí)的跟蹤記錄得到的原始數(shù)據(jù)和材料，采用層次分析法（AHP）即Analytical Hierarchy

Process構(gòu)建實(shí)驗(yàn)課效果評(píng)價(jià)體系并通過反饋修正優(yōu)化。基于課題組成員前期在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合開展教學(xué)改革項(xiàng)目的有效方法，并充分利用AHP的優(yōu)勢(shì)，將影響實(shí)驗(yàn)課的各種復(fù)雜情況梳理出量化指標(biāo)，為評(píng)價(jià)提供具體數(shù)值[11]。

3?研究途徑與方法

3.1?建立各類實(shí)驗(yàn)課相互影響軟硬件關(guān)系矩陣

采取課題組成員實(shí)際承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、組織、實(shí)施等任務(wù)進(jìn)行明確分工，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，全面分析船舶導(dǎo)航與控制國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)構(gòu)建關(guān)鍵要素，在全面分析的基礎(chǔ)上才能得到準(zhǔn)確的優(yōu)化效果，因此需要建立各類實(shí)驗(yàn)課相互影響軟硬件關(guān)系矩陣。將實(shí)驗(yàn)中心開設(shè)的各門實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)間的前續(xù)和后續(xù)關(guān)系建立實(shí)驗(yàn)課程對(duì)儀器設(shè)備需求的二維關(guān)系矩陣，從人才培養(yǎng)需求方面分析各門實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容涉及的必要支撐條件，從而確定關(guān)系矩陣中的權(quán)值系數(shù)，提出構(gòu)建實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)硬件資源及師資隊(duì)伍優(yōu)化配置的實(shí)施方案。

3.2?確定各類實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用關(guān)系矩陣表

通過召開實(shí)驗(yàn)中心教學(xué)研討會(huì)，對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)課的梳理，總結(jié)和提煉各類實(shí)驗(yàn)課之間對(duì)硬件設(shè)備設(shè)施的交叉需求，對(duì)照實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及進(jìn)度安排、所開設(shè)的學(xué)期、學(xué)時(shí)、前續(xù)課程及后續(xù)課程、輔導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教師組等方面因素確定各類實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用關(guān)系矩陣表。

3.3?管理制度及保障措施的實(shí)施

依托學(xué)院基層學(xué)術(shù)組織改革方案，完善和制定出切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量管理及保障辦法，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心順利推行實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心現(xiàn)有的管理保障措施基礎(chǔ)上，針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師建立篩選管理辦法、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理辦法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)制度、承擔(dān)理論課程的教師與實(shí)驗(yàn)教師參與實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)管理規(guī)定、學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)分組辦法、實(shí)驗(yàn)考核辦法、實(shí)驗(yàn)課專家測(cè)評(píng)管理辦法及實(shí)驗(yàn)課工作量計(jì)算辦法等若干措施。通過上述管理制度及保障措施的實(shí)施，以達(dá)到對(duì)實(shí)驗(yàn)課的管理和質(zhì)量提升促進(jìn)作用。

3.4?實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量評(píng)價(jià)體系屬性模型

通過課題組成員對(duì)影響實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的因素匯總分析，采用層次分析法建立三層實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并通過對(duì)不同專業(yè)、班級(jí)、學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課環(huán)節(jié)的跟蹤記錄數(shù)據(jù)，通過評(píng)價(jià)體系獲得任何一門實(shí)驗(yàn)課的最終評(píng)價(jià)結(jié)果。通過課題組成員與實(shí)驗(yàn)教師梯隊(duì)、實(shí)驗(yàn)中心領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)生代表等對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的分析和討論，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量管理保障制度的完善，同時(shí)對(duì)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行修訂，使之優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)下行之有效的一套完備體系。

結(jié)束語

通過對(duì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容分析及現(xiàn)有資源的優(yōu)化整合、教學(xué)梯隊(duì)優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)中心管理模式下實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的有效硬件環(huán)境支撐及資源的有效利用，為國內(nèi)其他高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供一些參考。

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（責(zé)任編輯：朱?嵐） ?2015年10月第34卷第10期

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