許金海
(陜西理工大學 電工電子實驗中心,陜西 漢中 723003)
隨著我國各行業(yè)高速增長階段轉向高質量發(fā)展階段,建設創(chuàng)新型國家,用創(chuàng)新帶動產業(yè)升級轉型已成為可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇,十九大報告也提出我國要加快建設創(chuàng)新型國家,創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力,是建設現代化經濟體系的戰(zhàn)略支撐[1-2]。教育部近年持續(xù)推行“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目”“互聯網+”“恩智浦”杯智能汽車大賽等各項學科競賽及項目,亦是為了建立適應現代經濟發(fā)展需要合理的人才結構,實現教育結構類型的多樣化,實現創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[3-4]。而高校實驗室作為提高學生實踐能力、實施創(chuàng)新教育的重要場所,是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關鍵平臺。伴隨著社會對于創(chuàng)新實踐人才的迫切需求,國內各大高校逐漸意識到實驗室建設的重要性和急迫性,從場地擴建、實驗教學內容的擴展、實驗教學人員的擴大、實驗設備的更新、學生覆蓋面等各個方面加強了實驗室的建設[5-7]。學校也在2017年提出主動適應經濟發(fā)展新常態(tài),創(chuàng)建高水平應用型大學,將創(chuàng)新融入專業(yè)教育。
2000年學校成立陜西理工學院電工電子教學實驗中心,服務于全校工科院系,在實驗教學中開放了一批實驗室供學生自主進行探索式實驗,開始電類專業(yè)創(chuàng)新實踐教學模式,培養(yǎng)電類專業(yè)型創(chuàng)新人才的探索。隨著學生自主實踐需求的急劇增加,以及學校對人才培養(yǎng)戰(zhàn)略的定位,2004年成立了專門的電工電子創(chuàng)新實驗室,面向全校師生全天候開放。
創(chuàng)新實驗室同實驗中心以及各學院實踐培養(yǎng)有效連接而又相互獨立,建立起了遞進式的綜合培養(yǎng)實踐平臺,采用“基礎訓練—技術綜合—工程實踐與創(chuàng)新”的層層遞進的應用型人才培養(yǎng)模式,其總體結構如圖1所示[8]。實驗中心主要承擔電子工藝實習和電類專業(yè)課基礎實驗的教學任務,包括基本元器件的相關理論與測試、常用電子測量儀器儀表的基本原理及使用、焊接技術及實踐、PCB板制作技術及應用、簡單功能電路板制作以及數電、模電、電路等基礎實驗,旨在培養(yǎng)學生的基本動手能力、引導學生的實踐興趣。同時學院和實驗中心開設有EDA實驗、單片機實驗、微機原理實驗以及課程設計,旨在通過實踐更深入促進理論學習,同時培養(yǎng)學生的設計能力。創(chuàng)新實驗室則以學生自主設計及實現和專業(yè)性競賽為主要內容,建立了西門子PLC,GE智能、智能汽車、嵌入式系統、機器人實驗室等5個工程實踐與創(chuàng)新實驗平臺,旨在激發(fā)學生的個性發(fā)展,培養(yǎng)其實踐能力和創(chuàng)新精神。
創(chuàng)新實驗室堅持以學生為主的原則,采用自主、自動、自創(chuàng)、自理的模式,為有興趣且學有余力的學生提供完全自主的平臺,學生可根據自己的特長,利用現有的平臺提出計劃方案,并自主查詢資料設計實驗方案,在調試中發(fā)現和解決問題,也鼓勵其參加專業(yè)類競賽,滿足學生不同層次的需求,激發(fā)學生的個性發(fā)展,提高其創(chuàng)新實踐能力。創(chuàng)新實驗室制定了包括承諾書、創(chuàng)新實驗室出入、儀器設備管理、元器件領用等一系列規(guī)章制度,以保證實驗室持續(xù)有序健康地管理。實驗室內購置了豐富的元器件和各種常用儀器設備,無經費支持的學生進行創(chuàng)新實踐活動時只需登記便可免費使用。與此同時,創(chuàng)新實驗室設立勤工儉學崗位,實驗室中責任心強、有一定管理能力的學生皆可申請,學校也會劃撥一定經費給予補助,既能夠更有效地管理實驗室,也可以培養(yǎng)學生的交流協調能力、管理能力和團隊意識。
圖1 遞進式綜合培養(yǎng)實踐平臺
創(chuàng)新實驗室內布置了各級各類專家來實驗室參觀考察的照片,曾經在實驗室奮斗過的畢業(yè)生的獲獎作品和感言,以及北京大學原校長陳佳洱院士給實驗室的題詞、給學生的現場視頻講話等,旨在引導學生崇賢尚能、追求真理,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、服務社會、報效國家。平時生活學習過程中,創(chuàng)新實驗室一直強調學生要堅持做正確的事情,從認知上要付諸理性而非感性,時刻秉持懷疑的精神,踏實鉆研、勇于實踐、善于交流探討,在發(fā)現問題到問題求解中不斷積累經驗,增強自信,不斷完善自我。將學生實踐活動與創(chuàng)新項目和各層次學科競賽相結合,引導學生各方位發(fā)展,形成了積極向上、和諧共進的實驗室氛圍,所以即使放假期間,學生也會自發(fā)留在創(chuàng)新實驗室繼續(xù)進行各自的實踐活動。
教師不僅是科學文化知識和技能的傳播者,更是培養(yǎng)其良好的道德品質和行為習慣的踐行者,亦是提高教育教學質量、落實教育職責、深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的根本保證。創(chuàng)新實驗室目前擁有專職和兼職指導教師10余人,這些教師不僅具有豐富的理論知識和工程實踐經驗,現代化的教育理念與技能,同時具備良好的師德修養(yǎng),能夠將自身愛崗敬業(yè)、對待科學嚴謹務實的作風融入平時的教學實踐中。對于學生所提出的各種想法思路,指導教師都會充分傾聽并提供相關資料讓學生自行學習驗證,在學生迷茫困惑時通過討論的方式點撥協助,注重培養(yǎng)學生的懷疑精神,鼓勵其通過實踐獲取問題求解方式。另一方面,學生開放性的思維激勵著指導教師與時俱進的思考和學習,同事間的交流合作亦能促使指導教師更新教學方式、拓寬知識面、強化實踐能力。創(chuàng)新實驗室尤其積極鼓勵、支持青年教師指導指導學生進行科學實踐活動,旨在通過這種良性循環(huán)的教學培養(yǎng)模式充分調動其積極性、進取性和合作意識,在教學實踐中不斷總結發(fā)現和解決問題,更注重融入自身實踐能力的培養(yǎng)。伴隨著教學實驗設備、內容的更新,實驗室教師積極同步相應的實驗教程,編寫了數字電子技術、模擬電子技術、電工學等各項實驗指導書。并自行設計組裝了DG-1型和DG-2型電子技術試驗箱70套,負載燈箱70件,電感線圈70對等應用于各類專業(yè)課實驗和課程設計。
越來越多的學生主動申請進入實驗室學習,日復一日地研究自己所感興趣的項目課題,理論與實踐水平都得到了提升,最重要的是拓寬了學生遇到新問題的探索求解之路,形成了科學的思維和習慣。同時學生參加學科專業(yè)競賽獲獎的數量和質量都不斷提升,尤其是參與高質量項目和競賽的數量也處于不斷攀升狀態(tài)。同時創(chuàng)新實驗室的示范及輻射作用也不斷增強,多所高等院校的領導及教師都曾來實驗室考察交流。
本文以陜西理工大學創(chuàng)新實驗室為例淺談了一些創(chuàng)新實驗室建設的具體思路和措施,目前創(chuàng)新實驗室的實踐教學成果和人才培養(yǎng)效果顯著,但學校和實驗室管理者仍需持續(xù)探索研究并實踐,建立起科學可持續(xù)的創(chuàng)新實驗室建設發(fā)展機制,充分調動起教師和學生的積極性,更高效地發(fā)揮創(chuàng)新實驗室培養(yǎng)創(chuàng)新實踐人才的作用,并加以推廣輻射至其他學科,推動高等教育不斷向前發(fā)展。