胡海峰

摘要：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是適應(yīng)了經(jīng)濟(jì)社會的教育形態(tài)，符合現(xiàn)階段市場經(jīng)濟(jì)的需求，其關(guān)鍵是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才成長的環(huán)境條件。開放實驗室是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神、實踐能力的重要場所，可以提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。本文通過對平頂山學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程實驗教學(xué)示范中心實驗室開放現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出了以學(xué)科競賽為導(dǎo)向，通過制定開放課程體系，完善開放實驗項目，構(gòu)建以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)的實驗室開放模式。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；實驗室；開放模式

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）19-0132-03

1 前沿

據(jù)統(tǒng)計，2017年高校畢業(yè)生人數(shù)將達(dá)到790萬，創(chuàng)新歷史新高。經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，國家大力倡導(dǎo)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”，力求為經(jīng)濟(jì)尋找新亮點，并緩解就業(yè)壓力。作為國家科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地，高校被寄予厚望。實驗室開放是高校實施素質(zhì)計劃、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識的重要途徑，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中發(fā)揮著尤為重要的作用。因此，研究實驗室開放模式，提高大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，成為亟待解決的問題。為了提高實驗室使用效率，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及實踐能力，提升學(xué)生的就業(yè)競爭力，以我校物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗室為對象，對開放實驗項目、開放課程體系、開放模式進(jìn)行研究。

2 實驗室開放現(xiàn)狀

2010年開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)方向，2012年物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)獲批，同年籌建物聯(lián)網(wǎng)工程實訓(xùn)中心。2014年，物聯(lián)網(wǎng)工程實驗教學(xué)中心申報為示范中心，中心將人才培養(yǎng)與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)工程人才需求相結(jié)合，確定了“以學(xué)生為主體，以社會需求為導(dǎo)向，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才”的教學(xué)理念，把培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的“應(yīng)用型”人才作為目標(biāo)。通過理論實踐一體化、課內(nèi)課外一體化、校內(nèi)校外一體化的人才培養(yǎng)模式和創(chuàng)新2.0創(chuàng)新教育平臺，高度重視實踐環(huán)節(jié)，推進(jìn)實驗內(nèi)容和實驗?zāi)Ｊ礁母铮褜W(xué)生培養(yǎng)成具有基礎(chǔ)實踐能力、專業(yè)實踐能力、創(chuàng)新實踐能力、崗位實踐能力的四能型人才。

在示范中心建設(shè)的過程中，怎么樣培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，老師們做了不少研究工作，如：成立了創(chuàng)新實驗室，以學(xué)科競賽為導(dǎo)向，開設(shè)相關(guān)實驗項目，在學(xué)科競賽中取得了很大的成績。但這些研究多是零散的不系統(tǒng)的理論和見解，仍存在如下問題：

1） 很多實驗室做到了時間上的開放，但在內(nèi)容上開放還不夠，大多附屬于理論教學(xué)，沒有形成獨立的開放實驗體系；

2） 開放實驗內(nèi)容陳舊，是課內(nèi)實驗的延續(xù)，實驗內(nèi)容更新慢，學(xué)生課內(nèi)課外都在做同類型的實驗，積極性不高，有些甚至是應(yīng)付；

3） 實驗內(nèi)容和類型不能適應(yīng)對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的要求；

4） 開放實驗不計成績，沒有學(xué)分，不能引起學(xué)生的足夠重視；

5） 專業(yè)教師數(shù)量較少，不能有效地對開放實驗進(jìn)行指導(dǎo)。因此，采取什么樣的方式對開放實驗室進(jìn)行管理，才能在解決問題的同時，又能激發(fā)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，是目前亟待解決的問題。

3 構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的開放模式

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)即不同于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，也不同于電子信息工程專業(yè)。而是結(jié)合兩者的特點，即課程體系即包括上位機(jī)的內(nèi)容，又包含下位機(jī)的內(nèi)容。因此，根據(jù)課程特色，在開放實驗室時要做到體系化、全方位，要能滿足人才培養(yǎng)方案的需求，保證實驗室開放的質(zhì)量和效果。全方位、體系化開放實驗室是培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的前提條件。結(jié)合本中心實驗室軟硬件環(huán)境，結(jié)合我校和中心的自身發(fā)展，構(gòu)建了以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為核心的實驗室開放模式。

3.1 健全開放實驗體系

實驗室開放不同實驗教學(xué)，實驗教學(xué)注重對教學(xué)大綱規(guī)定知識點的訓(xùn)練和操作技能，而開放實驗室更注重創(chuàng)新性技能的訓(xùn)練。因此，開放實驗室要做到在現(xiàn)有的軟硬件環(huán)境下，面向不同層次的學(xué)生、不同類型的學(xué)生、不同目標(biāo)的學(xué)生，做到因材施教，盡可能滿足所有學(xué)生的需求。在本中心承擔(dān)正常教學(xué)計劃的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了基礎(chǔ)技能能力訓(xùn)練的集中開放，大型儀器設(shè)備的預(yù)約開放，創(chuàng)新實驗室的全面開放。

1） 集中開放

集中開放實驗室分為兩部分，第一，對大一新生集中開放展示型實驗室，大一新生到校后，對所學(xué)專業(yè)、所開設(shè)課程沒有一個清晰的、完整認(rèn)識。如果在開設(shè)課程之前，讓新生到專業(yè)實驗室進(jìn)行參觀、感受，將會使學(xué)生對本專業(yè)有更直觀的理解，學(xué)習(xí)專業(yè)課程時更有目標(biāo)性。本中心對大一新生集中開放了智能交通、智能農(nóng)業(yè)、智能家居、智慧醫(yī)療、居家養(yǎng)老等可以參觀的實驗室，并演示了各實驗室的功能，為學(xué)生的設(shè)計和創(chuàng)新提供感官認(rèn)識及靈感；第二，為了使大一學(xué)生掌握C語言的能力更加扎實，特在周一到周五每晚7點到9點集中開放物聯(lián)網(wǎng)軟件實驗室，大一三個班的學(xué)生集中練習(xí)C語言，并安排教師進(jìn)行指導(dǎo)，使學(xué)生上機(jī)練習(xí)的時間大大增加，增強(qiáng)了學(xué)生的技能，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。

2） 預(yù)約開放

本中心有大量的大型儀器設(shè)備，通過實驗中心大型共享平臺以預(yù)約方式對外開放，可以使得高年級學(xué)生在課外接觸和使用更加全面、更加高端的儀器，而不是僅僅局限于實驗課的普通儀器設(shè)備。這樣既可以拓寬學(xué)生的知識面和技能，又可以激發(fā)學(xué)生對高層次實驗項目的熱情，并且開放時間更加靈活。在接觸大型儀器設(shè)備的提高本身技能的同時，學(xué)生開始考慮畢業(yè)以后的就業(yè)去向，鍛煉了學(xué)生的技能。本中心大型儀器設(shè)備有3D打印機(jī)、雕刻機(jī)、車床等設(shè)備，通過預(yù)約，使學(xué)生掌握了這些儀器設(shè)備的使用方法，在就業(yè)時增加了就業(yè)的競爭力。

3） 全天開放

物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗室是本中心的一個全天開放型實驗室，全天24小時開放，組織骨干教師，帶領(lǐng)優(yōu)秀本科生開展工作。實驗室以物聯(lián)網(wǎng)大賽、機(jī)器人大賽和各類創(chuàng)新項目等智能監(jiān)測與控制技術(shù)類大賽為主要目標(biāo)，對進(jìn)入實驗室的學(xué)生進(jìn)行專門訓(xùn)練。實驗室內(nèi)以組（隊）為單位開展工作，對大一學(xué)生按照物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu)，初步構(gòu)建感知組、網(wǎng)絡(luò)組和應(yīng)用組；對大二及以上學(xué)生參加物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器人大賽等設(shè)立智控組。每一個組根據(jù)學(xué)生規(guī)模、男女比例由專門教師和學(xué)生負(fù)責(zé)。本實驗室開放實施方案為，第一，集中培訓(xùn)，針對各組不同技術(shù)和技能需求，由指導(dǎo)教師分別對各組學(xué)生進(jìn)行集中式的培訓(xùn)，力求在一個學(xué)期的時間內(nèi)完成各項基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)工作；第二，分散自學(xué)，因?qū)嶒炇覉龅叵拗疲瑹o法容納所有學(xué)生，故安排學(xué)生在各個集中培訓(xùn)時間點后，根據(jù)指導(dǎo)教師的任務(wù)及要求開展自學(xué)活動。其中大二及以上的學(xué)生仍正常安排在實驗室中進(jìn)行學(xué)習(xí)；第三，階段抽查，為了檢驗學(xué)生在集中培訓(xùn)和分散自學(xué)后的能力習(xí)得效果，將在每次知識點集訓(xùn)后的2周內(nèi)進(jìn)行階段性抽查，通過考核方式實施學(xué)員淘汰，力求保留真正優(yōu)秀的部分學(xué)員成為正式的實驗室成員；第四，重點培養(yǎng)，在年度下一學(xué)期中開展項目研發(fā)訓(xùn)練工作，按照項目研發(fā)中所需關(guān)鍵技術(shù)要求，從各組抽調(diào)學(xué)員組成項目研發(fā)組，重點培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用與協(xié)同合作能力；第五，項目實施，通過在項目研發(fā)過程中的指導(dǎo)與訓(xùn)練，逐步提高學(xué)生的綜合技能應(yīng)用水平，提升項目實施能力，能夠在各類科研和應(yīng)用項目上開展實際研發(fā)工作，同時為今后就業(yè)與創(chuàng)業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。在本實驗室的學(xué)生，畢業(yè)后直接應(yīng)聘到大型企業(yè)，如：騰訊、百度、同花順等，有些同學(xué)畢業(yè)即年薪20多萬。

3.2 創(chuàng)新開放實驗項目

學(xué)科競賽是考察學(xué)生所在學(xué)科基本理論知識和解決實際問題能力的比賽，是激發(fā)學(xué)生的興趣和潛能的重要途徑，是學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量的標(biāo)志之一，對學(xué)生的就業(yè)也有直接影響[1]。

該中心把學(xué)科競賽項目與開放實驗項目結(jié)合起來，通過學(xué)科競賽的方式達(dá)到了訓(xùn)練學(xué)生學(xué)科技能的目的，創(chuàng)新了開放實驗項目。選擇的學(xué)科競賽項目，覆蓋了專業(yè)培養(yǎng)方案要求，形成了以學(xué)科內(nèi)賽事為基礎(chǔ)的多層次、全方位的學(xué)科競賽體系。納入開放實驗項目的學(xué)科競賽包括河南省大學(xué)生機(jī)器人競賽、中國機(jī)器人大賽、TI杯物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計大賽、ACM程序設(shè)計大賽等。

1） 機(jī)器人實驗項目

通過機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計，可以使學(xué)生掌握設(shè)計、維護(hù)、調(diào)試、操控機(jī)器人的技能，培養(yǎng)學(xué)生的組織管理、團(tuán)隊協(xié)作、工作效率、質(zhì)量與成本控制、安全意識等職業(yè)素養(yǎng)；引導(dǎo)相關(guān)專業(yè)關(guān)注行業(yè)在機(jī)器人方面的發(fā)展趨勢及新技術(shù)的應(yīng)用；促進(jìn)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)和課程的改革與創(chuàng)新。依托該賽事開放的實驗項目有，單片機(jī)、PLC、控制電機(jī)、軟件開放等項目。學(xué)生通過親手組裝機(jī)器人系統(tǒng)、檢測調(diào)整傳感器、編制調(diào)試控制程序等工作，能夠使學(xué)生的綜合知識水平得到提高，使學(xué)生的動手能力、邏輯思維能力、綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力等都能得到全方位訓(xùn)練和提升，對進(jìn)行學(xué)科知識滲透、培養(yǎng)素質(zhì)全面的創(chuàng)新型人才具有重要的作用[2]。

2） 物聯(lián)網(wǎng)實驗項目

TI杯物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計大賽以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的應(yīng)用創(chuàng)新型科技競賽，希望通過競賽培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、協(xié)作精神、實踐能力，為社會各行業(yè)培養(yǎng)更多急需的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用優(yōu)秀人才。依托該賽事開設(shè)的實驗項目有傳感器傳感網(wǎng)、RFID、無線通信等。通過該賽事開設(shè)的實驗項目，培養(yǎng)鍛煉一支技術(shù)應(yīng)用較強(qiáng)的教師團(tuán)隊，初步滿足雙師型技能需要；形成一支能夠傳幫帶的學(xué)生骨干團(tuán)隊，著實提高學(xué)生解決實際問題的能力；提高教學(xué)科研水平，強(qiáng)化學(xué)生崗位技能，促進(jìn)學(xué)生就業(yè)；培養(yǎng)社會需求的物聯(lián)網(wǎng)人才，并且提升學(xué)校競爭力。

3） ACM實驗項目

ACM 國際大學(xué)生程序設(shè)計競賽 是由美國計算機(jī)協(xié)會 主辦的，旨在展示大學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)隊精神和在壓力下編寫程序、分析和解決問題能力的年度競賽。依靠該賽事的開放項目有C語言、Java、C++等，主要鍛煉學(xué)生的基礎(chǔ)編程能力。ACM開放實驗室每周四下午2點都會開展一次算法例會，每次例會成員都會參加。開展例會時是由每周負(fù)責(zé)講解算法的小組講解一些新的知識。例會開始先講解新算法的知識點和原理，接著結(jié)合著相關(guān)的題目接講解算法，最后由大家一起討論對本次所講解算法的理解，共同討論解決所遇到的難點。每次例會都會學(xué)到的新的算法，提高了自身的編程能力。

3.3 加強(qiáng)師資隊伍力量

實驗技術(shù)人員的整體素質(zhì)和實驗條件是實驗室開放運行和管理的關(guān)鍵，決定著實驗室的開放水平[3]。本中心有專職實驗課教師4人，面對1000多名學(xué)生的實驗課，數(shù)量上捉襟見肘，工作上壓力很大。對于課外開放實驗室，實驗教師更是無暇顧及，在一定程度上影響了實驗室開放的質(zhì)量。隨著我校向應(yīng)用型大學(xué)的轉(zhuǎn)變，學(xué)生越來越重視實踐教學(xué)，從制度、職稱評審、績效獎勵給予了很大的支持。

1） 增加激勵措施，充實指導(dǎo)教師隊伍。為了充實實驗教師隊伍，人事處專門出臺政策，實驗教輔人員與專職教師同等待遇，實驗教師隊伍職稱單獨評定，名額單列等政策。為了鼓勵教師在課外積極指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽、指導(dǎo)學(xué)生開放實驗項目，教務(wù)處專門出臺課堂輔導(dǎo)、項目團(tuán)隊指導(dǎo)、參賽選手遴選、帶隊參賽工、學(xué)科競賽輔導(dǎo)、專業(yè)業(yè)余輔導(dǎo)、開放實驗室工作等工作量核算辦法。這些政策的出臺，大大鼓舞了實踐課教師。目前，課外指導(dǎo)教師人數(shù)上升到13人，大大提高了實驗室開放的效率和質(zhì)量。

2） 學(xué)生導(dǎo)師制

為了高效率的開放實驗室，中心在采用鼓勵教師積極參加的同時，拓展渠道，聘任品學(xué)兼優(yōu)的本科生參加基礎(chǔ)類開放實驗項目的指導(dǎo)工作，參與實驗室管理。包括實驗室使用、儀器設(shè)備使用、基本耗材的使用等，都由學(xué)生自主管理，學(xué)生成立管理小組，分工負(fù)責(zé)，建立一套合理順暢的管理規(guī)章制度。在學(xué)生處大力支持下，設(shè)立了6名實驗室學(xué)生勤工助學(xué)崗位，調(diào)動學(xué)生應(yīng)聘實驗室助管的積極性和主動性。在開放實驗室，由取得較好成績的獲獎學(xué)生，與大一新生形成一對一導(dǎo)師制，來指導(dǎo)大一新生進(jìn)行訓(xùn)練。當(dāng)遇到無法解決的較難的問題時，才有指導(dǎo)教師進(jìn)行輔導(dǎo)。通過積極拓展渠道，挖掘潛力，讓學(xué)生幫助教師完成部分實驗室開放項目指導(dǎo)，即鍛煉了學(xué)生的能力，又減輕了指導(dǎo)教師的工作壓力。

3.4 完善開放制度

中心建立了完善的開放制度。實驗中心制定了開放工作規(guī)程、開放管理細(xì)則、開放指導(dǎo)教師職責(zé)、儀器設(shè)備管理制度、實驗室安全管理制度、實驗教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等，實現(xiàn)了實驗中心開放管理工作的制度化、規(guī)范化、科學(xué)化。對于配套的開放管理經(jīng)費，中心提前一學(xué)期上報各種費用，由國有資產(chǎn)管理處負(fù)責(zé)，保障經(jīng)費的及時到位，確保教學(xué)管理的高效運行。同時制定了中心第二課堂管理辦法，頒發(fā)規(guī)定學(xué)生必須在第一課堂完成一定的第二課堂學(xué)分才能拿到畢業(yè)證。學(xué)科競賽獲獎作為評優(yōu)評先、評獎學(xué)金的重要依據(jù)。從制度上鼓勵學(xué)生在課外積極參加開放實驗活動。

4 開放實驗室促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升

開放實驗室為學(xué)生提供了一個自由學(xué)習(xí)，把自己想法變成現(xiàn)實的場所，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)散思維、創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)。是提高教學(xué)質(zhì)量的重要措施和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的渠道，有利于引導(dǎo)學(xué)生將理論知識用于實踐，增強(qiáng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力和實踐動手能力。通過實驗室開放，學(xué)生可以在實驗室自由開展各類實驗探索和創(chuàng)新設(shè)計，訓(xùn)練各種操作技能，并通過這些訓(xùn)練，提升個人的就業(yè)競爭力[4]。開放實驗室學(xué)生在學(xué)科競賽、就業(yè)中取得了優(yōu)異的成績，2013年獲省級獎勵4項；2014年獲國家級獎勵4項，省級獎勵3項；2015年獲國家級獎勵3項，省級獎勵7項；2016年獲省級獎勵19項；2017年獲國家級獎勵18項，省級獎勵15項。

5 結(jié)束語

實驗室開放為學(xué)生提供了課外學(xué)習(xí)的場所，有利于提高實驗室利用率。實驗室開放模式的改進(jìn)提高了開放的效率和質(zhì)量。為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提高了途徑，增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力和就業(yè)競爭力，同時也提高師資水平。只有發(fā)揮實驗室自身優(yōu)勢，充實、深化和發(fā)展實驗教學(xué)的內(nèi)涵，逐步構(gòu)建全方位的實驗室開放模式和運行機(jī)制，才能為社會培養(yǎng)出適應(yīng)時代需求的優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才。

參考文獻(xiàn)：

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