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摘要:電子信息類專業(yè)是一個(gè)具有較強(qiáng)實(shí)踐性和創(chuàng)新性的專業(yè),實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),以學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、校企合作為支撐的電子信息類實(shí)驗(yàn)室開放模式的建立,不但充分滿足了教學(xué)和科研的需要,同時(shí)大大提高了學(xué)生自主探索和學(xué)校的興趣,有效提升了學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新模式;開放實(shí)驗(yàn)室;開放模式;實(shí)踐能力
電子信息產(chǎn)業(yè)自進(jìn)入21世紀(jì)以來,產(chǎn)業(yè)規(guī)模一直保持穩(wěn)步的增長態(tài)勢(shì),信息技術(shù)的應(yīng)用對(duì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的拉動(dòng)作用也顯著加強(qiáng)。電子信息產(chǎn)業(yè)已成國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、先導(dǎo)性支柱產(chǎn)業(yè),對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展及國家安全具有重要作用。目前中國制造業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是優(yōu)先發(fā)展信息產(chǎn)業(yè),用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。在這個(gè)過程中需要大批具備電子技術(shù)和信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)、具有創(chuàng)新精神和較強(qiáng)的實(shí)踐能力,能從事各類電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和開發(fā)的復(fù)合型工程技術(shù)人才。電子信息專業(yè)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和創(chuàng)新性的特點(diǎn),而培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和較強(qiáng)實(shí)踐能力的最主要的陣地就是高等學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室。因此,需要高等學(xué)校教師在實(shí)踐教學(xué)改革中進(jìn)一步挖掘?qū)嶒?yàn)室培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的能力。在對(duì)電子信息專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,對(duì)電子信息專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)室模式進(jìn)行了深入的探索和實(shí)踐,在學(xué)院“三三式”實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的基礎(chǔ)上[1],建立了以學(xué)科競(jìng)賽為驅(qū)動(dòng)、教學(xué)與科研聯(lián)合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、校企聯(lián)合為支撐的實(shí)驗(yàn)室開放模式,加強(qiáng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力,為培養(yǎng)創(chuàng)新型實(shí)踐型人才奠定基礎(chǔ)。
1實(shí)驗(yàn)室開放存在的問題
1.1實(shí)驗(yàn)室開放現(xiàn)狀
近年來,國內(nèi)高等院校在實(shí)驗(yàn)室開放的管理模式及運(yùn)行機(jī)制等方面不斷探索,做了許多改革與實(shí)踐,研究成果較為顯著[1]。天津理工大學(xué)提出了基于學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)室開放模式。不但有效地提高了實(shí)驗(yàn)室開放質(zhì)量,而且在學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)與發(fā)展上發(fā)揮了重要作用[2]。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)提出了教學(xué)與科研實(shí)驗(yàn)室協(xié)同開放的管理和運(yùn)行機(jī)制[3],更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室在人才培養(yǎng)中的重要作用。西安電子科技大學(xué)提出了借助校企聯(lián)合培養(yǎng)基地加大實(shí)驗(yàn)室開放舉措,構(gòu)建學(xué)生自主管理新模式[4],在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面取得了顯著成效。重慶大學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)化信息化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源的開放幫助學(xué)生完成各種創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目[5],不但提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,針對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的運(yùn)行模式也取得了一定的成功。
1.2實(shí)驗(yàn)室開放存在的問題
1.2.1安全監(jiān)管薄弱2015-12,清華大學(xué)一化學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生爆炸引發(fā)火災(zāi);2016-01,北京化工大學(xué)一實(shí)驗(yàn)室發(fā)生爆炸;2018-12,北京交通大學(xué)一實(shí)驗(yàn)室發(fā)生爆炸事故;2019-02,南京工業(yè)大學(xué)一實(shí)驗(yàn)室發(fā)生火災(zāi)。頻繁的實(shí)驗(yàn)室事故暴露出高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室安全管理體系存在薄弱環(huán)節(jié)這一問題。對(duì)于電子信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)室來說,開放實(shí)驗(yàn)室的安全問題主要有設(shè)備操作、水、電、消防這幾個(gè)方面。實(shí)驗(yàn)室安全工作復(fù)雜[6],如何能保證實(shí)驗(yàn)室的開放程度,同時(shí)又兼顧安全問題是實(shí)驗(yàn)室安全管理的重點(diǎn)。
1.2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容欠豐富高校實(shí)驗(yàn)室主要是為理論教學(xué)服務(wù)的,是理論課程的配套實(shí)驗(yàn)[7],由于學(xué)時(shí)的限制,為了滿足多數(shù)學(xué)生的接受能力,很多理論課程的實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證為主,設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)少,開放性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更少,這就導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐動(dòng)手方面缺乏主動(dòng)性和創(chuàng)新性。
1.2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新慢電子信息產(chǎn)業(yè)是一個(gè)發(fā)展迅速的產(chǎn)業(yè),相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展一直保持快速增長的趨勢(shì),這就導(dǎo)致很多實(shí)驗(yàn)室設(shè)備已經(jīng)不能與先進(jìn)科技配套,很多先進(jìn)科技只能通過仿真演示,如在5G技術(shù)的快速發(fā)展下,很多電子信息專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備還停留在4G時(shí)代,導(dǎo)致學(xué)生缺乏有效的技能訓(xùn)練,自主創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)開展起來存在一定的限制。
1.2.4實(shí)驗(yàn)室開放利用率低實(shí)驗(yàn)室開放后,由于專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的專業(yè)性太強(qiáng),造成實(shí)驗(yàn)室利用率低,專業(yè)教師由于教學(xué)和科研任務(wù)重,指導(dǎo)學(xué)生開放性的實(shí)驗(yàn)有些力不從心。學(xué)生通過開放實(shí)驗(yàn)室的鍛煉短期內(nèi)看不到明顯的成果,容易產(chǎn)生退縮心理。
2基于創(chuàng)新模式探索實(shí)驗(yàn)室開放
2.1建立開放實(shí)驗(yàn)室智能監(jiān)管系統(tǒng)
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室使用和管理中可能會(huì)遇到的問題,利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室溫度信息、濕度信息、電源監(jiān)控、煙霧等環(huán)境信息的監(jiān)控。最后利用B/S架構(gòu)[8-10],構(gòu)建一個(gè)可拓展、界面美觀易操作的實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)。該系統(tǒng)利用智能硬件控制,通過信息化的操作,將實(shí)驗(yàn)室各類信息存入數(shù)據(jù)庫,教師用戶通過連接服務(wù)器就可以按照需求對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、項(xiàng)目、環(huán)境等進(jìn)行管理。學(xué)生用戶則可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)相關(guān)信息查詢、實(shí)驗(yàn)室預(yù)約等操作。
2.2教學(xué)與科研結(jié)合,加大專業(yè)教師的指導(dǎo)力度
電子信息實(shí)驗(yàn)室開放結(jié)合教學(xué)與科研,開發(fā)更多的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來進(jìn)一步培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。為了創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)室開放環(huán)境,電子信息專業(yè)統(tǒng)計(jì)了專業(yè)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室數(shù)量和實(shí)驗(yàn)設(shè)備,對(duì)實(shí)驗(yàn)室資源進(jìn)行重新調(diào)整,在滿足教學(xué)需求的同時(shí),充分保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行創(chuàng)新項(xiàng)目研究的使用需求。合理利用專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的資源,既滿足教學(xué)需求,同時(shí)又為學(xué)生的科研活動(dòng)提供了場(chǎng)所和必要的條件,大大提高了實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。
2.3學(xué)科競(jìng)賽為指引,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
學(xué)科競(jìng)賽是學(xué)生將基礎(chǔ)理論知識(shí)向?qū)嵺`轉(zhuǎn)換的一個(gè)非常重要的手段,通過學(xué)科競(jìng)賽不但能鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用基本理論的能力,還能進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力。近年來,電子信息方向的競(jìng)賽種類和規(guī)模的增長趨勢(shì)非常顯著,全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、挑戰(zhàn)杯全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽、“大唐杯”大學(xué)生移動(dòng)通信大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等為學(xué)生們提供了更加廣闊的舞臺(tái)。開放實(shí)驗(yàn)室以其開放化的管理形式、充足的設(shè)備耗材、優(yōu)秀的教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)為學(xué)生參與各類競(jìng)賽提供重要支撐,同時(shí)學(xué)院將競(jìng)賽成績與獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)定、學(xué)生評(píng)優(yōu)等體系掛鉤,大大提高了學(xué)生參加競(jìng)賽的積極性,同時(shí)更進(jìn)一步提高了實(shí)驗(yàn)室資源的利用率。
2.4借助創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、校企聯(lián)合,提高實(shí)驗(yàn)室開放效率
為了幫助學(xué)生了解專業(yè)發(fā)展新動(dòng)態(tài),接觸行業(yè)發(fā)展新技術(shù),進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力,借助校企聯(lián)合“產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人”的東風(fēng),為學(xué)生搭建更為廣闊的實(shí)踐環(huán)境。將校企合作中的子課題拆分為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目,在企業(yè)工程師和專業(yè)教師的共同指導(dǎo)下,鼓勵(lì)學(xué)生利用學(xué)科前沿技術(shù)獨(dú)立完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和研究,不僅讓學(xué)生提前接觸行業(yè)前沿動(dòng)態(tài),了解行業(yè)最新動(dòng)向,同時(shí)也進(jìn)一步促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室的開放。
3開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室取得的成果
吉林化工學(xué)院電子信息專業(yè)積極開展開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè),學(xué)生積極參與,取得了比較可喜的成果。近5年來,電子信息專業(yè)學(xué)生多次在“全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽”中榮獲省級(jí)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)多項(xiàng);在“互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”“大唐杯”大學(xué)生移動(dòng)通信大賽中獲得省級(jí)二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)多項(xiàng);獨(dú)立完成多個(gè)校企合作項(xiàng)目子課題;成功申報(bào)多個(gè)國家級(jí)、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,其中完成國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目3項(xiàng)、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目十余項(xiàng)。
4結(jié)束語
通過對(duì)電子信息專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)室的不斷探索,不但幫助學(xué)生獲得更多的學(xué)科競(jìng)賽的獎(jiǎng)項(xiàng),更對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上起到了一定的推動(dòng)作用。多年的實(shí)踐結(jié)果表明,高校實(shí)驗(yàn)室開放在一定程度上提高了實(shí)驗(yàn)室、設(shè)備的利用率,而且為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練提供了廣闊的舞臺(tái)。
作者:王磊張慧穎 陳北辰 孫洪亮 楊明 單位:吉林化工學(xué)院