華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 黎煊 龍長江 高云 宗望遠(yuǎn)

以學(xué)生為主體基于開放實(shí)驗(yàn)基地培養(yǎng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新人才

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 黎煊 龍長江 高云 宗望遠(yuǎn)

培養(yǎng)創(chuàng)新人才是社會發(fā)展的需求，更是當(dāng)前高等教育的首要任務(wù)。本文結(jié)合筆者華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院開放實(shí)驗(yàn)基地運(yùn)行情況，論述了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的具體方法。實(shí)踐證明，該方法能夠有效促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

開放實(shí)驗(yàn)基地；農(nóng)業(yè)；創(chuàng)新人才

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確把提高教育的質(zhì)量作為教育改革和發(fā)展的核心任務(wù)。作為農(nóng)業(yè)院校肩負(fù)著培養(yǎng)高素質(zhì)的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新人才的重任，如何采取積極有效的途徑培養(yǎng)現(xiàn)代化創(chuàng)新人才已成為各農(nóng)業(yè)院校的一項(xiàng)重要課題。基于開放實(shí)驗(yàn)基地促進(jìn)學(xué)生理解理論知識、鍛煉學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新實(shí)踐能力是一種重要教學(xué)手段[1]。開放式實(shí)驗(yàn)基地已經(jīng)成為實(shí)施素質(zhì)教育和培養(yǎng)創(chuàng)新人才必不可缺的重要基地，也是開展教學(xué)、科研、生產(chǎn)實(shí)踐三結(jié)合的重要場所[2]。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院為了提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，培養(yǎng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)卓越工程師，建立了開放式綜合實(shí)驗(yàn)基地，基地室內(nèi)面積500 m2，包括電子設(shè)計(jì)競賽實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室和卓越工程師班實(shí)驗(yàn)室。其目標(biāo)是建立一批特色突出、服務(wù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實(shí)踐和孵化基地，培養(yǎng)一批創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果，塑造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)文化和習(xí)慣。在人才培養(yǎng)過程中，突出學(xué)生創(chuàng)新主體，注重學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)，積極引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。本文根據(jù)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)開放式綜合實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)情況，積極探討如何基于開發(fā)實(shí)驗(yàn)基地培養(yǎng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)卓越工程師。

1 開放式綜合實(shí)驗(yàn)基地簡介

電子設(shè)計(jì)競賽實(shí)驗(yàn)室作為華中農(nóng)業(yè)大學(xué)組織學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽和課外科技活動(dòng)的培訓(xùn)基地，集中培訓(xùn)優(yōu)秀學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽。目前實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)備包括數(shù)字示波器、高頻函數(shù)信號發(fā)生器、任意波形發(fā)生器、頻譜儀、電路板刻制機(jī)、ARM開發(fā)板、DSP開發(fā)板、FPGA開發(fā)板等，總值達(dá)人民幣50多萬元，面向全校對電子設(shè)計(jì)感興趣的學(xué)生開放。

機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室以本科生為主體，聚焦于農(nóng)業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，主要技術(shù)方向包括計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造和嵌入式技術(shù)，實(shí)驗(yàn)室確立了“科研第一”的團(tuán)隊(duì)文化。建立了完善的管理團(tuán)隊(duì)，充分保障科研活動(dòng)的開展。實(shí)驗(yàn)室鼓勵(lì)實(shí)踐和創(chuàng)新，支持隊(duì)員參加競賽和申報(bào)自主創(chuàng)新項(xiàng)目。

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室主要包括慧魚創(chuàng)意組合模型、ZNHB平面機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合測試分析實(shí)驗(yàn)臺、ZBS-C機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺、機(jī)械傳動(dòng)萬能安裝平臺，機(jī)械創(chuàng)新綜合示教柜等創(chuàng)新類儀器設(shè)備，是大學(xué)生開展科技創(chuàng)新、學(xué)科競賽的重要平臺。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)于2013年獲批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，成立了農(nóng)機(jī)卓越工程師班，在開放實(shí)驗(yàn)基地建立了卓越工程師實(shí)驗(yàn)室，以培養(yǎng)“強(qiáng)實(shí)踐、善管理、能創(chuàng)新”的未來優(yōu)秀工程師為目標(biāo)，以課程體系改革為中心，重點(diǎn)培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力，探索工程專業(yè)教育人才培養(yǎng)模式的新模式。

2 開放式綜合實(shí)驗(yàn)基地管理運(yùn)行制度

開放式綜合實(shí)驗(yàn)基地在人員管理上按照“學(xué)院統(tǒng)籌，專人負(fù)責(zé)”的原則進(jìn)行管理，由學(xué)院教學(xué)副院長兼任基地主任，下設(shè)實(shí)驗(yàn)人員1名，負(fù)責(zé)維護(hù)整個(gè)基地的日常運(yùn)行，各實(shí)驗(yàn)室配備專任老師負(fù)責(zé)各實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行，其中電子設(shè)計(jì)競賽實(shí)驗(yàn)室設(shè)2名教師，機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室設(shè)3名教師，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室向全院教師開放，卓越工程師班由班主任管理。

電子設(shè)計(jì)競賽實(shí)驗(yàn)室面向全校學(xué)生開放，訓(xùn)練分為基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)階段、知識的綜合運(yùn)用階段和賽前強(qiáng)化訓(xùn)練階段?；A(chǔ)知識學(xué)習(xí)階段主要針對剛進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生，每周定期講座，分模塊訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)際電路分析設(shè)計(jì)能力；知識的綜合運(yùn)用階段針對已經(jīng)有基礎(chǔ)的學(xué)生，以電路系統(tǒng)訓(xùn)練為主，培養(yǎng)學(xué)生整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，并與大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目相結(jié)合；賽前強(qiáng)化訓(xùn)練主要針對要參加電子設(shè)計(jì)競賽的學(xué)生，按照控制、電源、高頻、測試等4個(gè)方向在暑期進(jìn)行訓(xùn)練，以歷年電子設(shè)計(jì)競賽真題為主。

機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室立足于學(xué)校農(nóng)業(yè)背景，聚焦于農(nóng)業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新。大力支持隊(duì)員參加各種競賽，每年依托實(shí)驗(yàn)室開展工學(xué)院機(jī)電專業(yè)技能大賽，鼓勵(lì)申報(bào)自主創(chuàng)新項(xiàng)目，定期舉行學(xué)術(shù)講座（專家）和學(xué)習(xí)報(bào)告（隊(duì)員），促進(jìn)相互學(xué)習(xí)交流；采用“實(shí)習(xí)”制度和定期考核制度，從嚴(yán)選拔、嚴(yán)格管理。

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室面向全院師生開放，為了動(dòng)員和激發(fā)學(xué)生的參賽熱情，籌建了大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作室和作品陳列室，定期組織培訓(xùn)會和交流會，多次開展校內(nèi)預(yù)賽和評選工作，保證了通過大賽提升學(xué)生的實(shí)踐操作技能和解決工程實(shí)際問題的能力。課題組教師是大賽的中堅(jiān)力量，所有成員均為大賽指導(dǎo)老師。學(xué)生課外科技活動(dòng)作品很多具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，我們鼓勵(lì)學(xué)生申請國家專利，一方面，提高學(xué)生知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識，鍛煉學(xué)生專利材料撰寫技能；另一方面，通過專利保護(hù)，使學(xué)生的科技創(chuàng)新獲得經(jīng)濟(jì)效益。

卓越工程師實(shí)驗(yàn)室主要是面向華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院農(nóng)機(jī)卓越工程師班，日常訓(xùn)練中，以德國慧魚公司生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品模型為對象，要求通過裝配機(jī)電設(shè)備模型，對設(shè)備進(jìn)行較為細(xì)致的觀察和分析，從而完成綜合性的設(shè)計(jì)訓(xùn)練過程。初步掌握開發(fā)、設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品的有關(guān)過程，學(xué)習(xí)查閱資料，為自己的設(shè)計(jì)和分析提供理論依據(jù)。還可指定裝置進(jìn)行測繪，完成所有零件圖、部件圖、最后完成總裝圖設(shè)計(jì)，進(jìn)行相關(guān)的改進(jìn)設(shè)計(jì)、動(dòng)畫設(shè)計(jì)等。培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力，較全面地掌握各類機(jī)械機(jī)構(gòu)、機(jī)電一體化機(jī)構(gòu)、計(jì)算機(jī)編程等基本知識；另一方面每周定期舉行卓越論壇，通過自我組織和參與班級論壇的形式，全面鍛煉學(xué)生人際溝通交流能力、某一專門知識的自學(xué)能力、報(bào)告制作并宣講能力和報(bào)導(dǎo)性文稿撰寫能力，同時(shí)學(xué)習(xí)新知識新技能、碰撞思想和啟迪人生智慧。

3 總結(jié)與展望

開放實(shí)驗(yàn)基地在高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮著十分重要的作用，學(xué)生的科技創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得到極大的提高。從開放實(shí)驗(yàn)基地運(yùn)行以來，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)生取得了良好的成績，在全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中獲得全國二等獎(jiǎng)2項(xiàng)；湖北省一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，省二等獎(jiǎng)和省三等獎(jiǎng)各10余項(xiàng)；在藍(lán)橋杯大賽中獲電子設(shè)計(jì)與開發(fā)組全國二等獎(jiǎng)和全國三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)；在“東方紅”杯首屆全國大學(xué)生智能農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新大賽中獲得一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；在全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中獲全國一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、湖北省一等獎(jiǎng)8項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)；成功申請了SRF項(xiàng)目10余項(xiàng)，國創(chuàng)項(xiàng)目4項(xiàng)；申請發(fā)明專利6項(xiàng)；發(fā)表北大核心/CSCD/EI等不同檔次的期刊論文6篇；成功舉辦卓越論壇50余場，大大擴(kuò)寬了學(xué)生的視野，培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立人格和獨(dú)立思考能力，提高了學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)。

培養(yǎng)創(chuàng)新人才是社會發(fā)展的需求，更是當(dāng)前高等教育的首要任務(wù)。如何營造良好的外部環(huán)境，創(chuàng)造具有時(shí)代性、開放性、超前性的內(nèi)部條件，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識、鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力，發(fā)揮他們的創(chuàng)造力,是目前我國高等教育的一個(gè)重要任務(wù)[3]。實(shí)踐證明基于開放實(shí)驗(yàn)基地能夠培養(yǎng)出現(xiàn)代創(chuàng)新人才，我們將不斷完善開放實(shí)驗(yàn)基地運(yùn)行制度，深化教學(xué)改革，培養(yǎng)現(xiàn)代創(chuàng)新人才。

[1]高等學(xué)校工科電工課程教學(xué)指導(dǎo)委員會.關(guān)于面向21世紀(jì)電工電子系列課程和教學(xué)內(nèi)容改革的幾點(diǎn)建議[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),1998,20(4):1-3.

[2]韓響玲，金一粟，穆克朗，胡小龍，張居華.關(guān)于以實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心全面推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室面向本科生開放[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2013,30(2):10-13.

[3]李延保.著力構(gòu)建創(chuàng)新型人才生成的教育培養(yǎng)體系[J].中國高等教育,2006,(3):28-32.

2016-04-15）