加快实验教学改革，促进创新人才培养

李 敏，王代华，潘银松

(重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室，重庆 400044)

加快实验教学改革，促进创新人才培养

李 敏，王代华，潘银松

(重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室，重庆 400044)

高等教育应重视创新精神、创新能力的培养，高水平的实验室是培养创新人才的重要阵地，实验教学是培养创新型人才中至关重要的一环。针对高校实验教学普遍存在的问题，从仪器设备的管理、创新实验教学体系的构建、开放实验室的建立、创新实践班的开设、大学生科研训练和学科竞赛的开展以及高水平实验教师队伍的建设6方面对如何改革实验教学，实现创新人才培养进行了论述。

仪器设备；实验教学体系；创新人才；实验教师队伍

胡锦涛在庆祝清华大学建校100周年大会上的讲话中强调：“高等教育的根本任务是人才培养。要坚持把促进学生健康成长作为学校一切工作的出发点和落脚点，全面贯彻党的教育方针，坚持育人为本、德育为先、能力为重、全面发展，着力增强学生服务国家服务人民的社会责任感、勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力”，教育部在《面向21世纪教育振兴行动计划》中指出：“高等学校要紧跟国际学术发展前沿，成为知识创新和高层次创新人才培养的基地，高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践精神和创新精神”。

1 实验室及实验教学在创新人才培养中的重要性

实验教学对提高大学生的综合素质，培养创新意识和实践能力具有极为重要的作用，是提高人才培养质量的关键环节[1-2]。剑桥大学、MIT等世界一流大学都十分重视实验教学和学生创新精神、创新能力的培养。实验室是高等学校进行教学、从事科学研究和科技创新的重要场所，实验室的数量与水平是一所大学科技创新能力的基本标志之一。从一定意义上讲，实验室的建设水平体现了学校的教学水平、科研水平和管理水平。实验室是创新人才的培养基地；是科技创新的摇篮；是服务社会的窗口[3]。

实验教学是大学生实践教育的重要组成部分，它不仅能培养大学生理论联系实际的能力和分析问题、解决问题的能力，而且在培养学生的独立研究和创新能力方面发挥着重要作用，相对于理论教学而言，实验以及实践性教学更有利于突出学生的主体性，促进学生自主构建知识体系[4]。

2 实验室管理及实验教学中存在的主要问题

2.1 仪器设备管理模式不合理，使用效率低

2.2 实验教学模式陈旧，实验课程缺乏层次

目前许多高校将实验教学纳入本课程理论教学之内，采用验证式、灌输式的教学模式，实验课程缺乏层次，难成体系。一般以班级为单位，统一的学习进度，统一的实验内容，在固定时间、固定地点，按照实验指导书给出的固定实验步骤被动地完成实验[6]。这种机械的实验教学方式，没有考虑到学习者的需求，严重忽略了对学生创新能力的培养。

2.3 实验教学队伍结构不合理且不稳定

由于对实验教学工作的重要性认识不足，在人事分配政策上把实验教学教师等同于教辅人员。与理论教师相比，实验教学人员待遇低，故而无法吸引优秀的学科带头人或高水平专业人才的加入，导致这支队伍普遍呈现学历低、职称低、待遇低的“三低”现象[7]。由于人事管理政策未能执行稳定实验队伍策略，很多新进入实验队伍的研究生，在继续深造后，普遍直接脱离了实验室队伍，导致实验队伍建设无法实现专业化、稳定化的建设目标。

3 加强实验教学改革，促进创新人才培养

随着高等教育的进一步改革，实验教学在人才培养中的地位也将更加突出，没有科学管理的实验室，没有创新的实验教学模式，没有高水平的实验教师队伍，就无法保证创新人才培养目标的顺利实现。改革实验教学现状，可以从以下三方面考虑。

3.1 科学管理仪器设备，充分发挥仪器设备在创新人才培养中的作用

科学地管理实验仪器设备，合理有效地利用仪器设备资源，实现优质资源共享，有利于高校教学、科研的协调发展，有利于创新型人才的培养。

无论教学、科研还是学科建设，无论是学校、学院还是课题组投资购置的仪器设备，都是国有资产和公共资源，应该共建共享[8]，学校或学院可按照图1所示的仪器设备共享管理模式对学校现有国有仪器设备进行管理。

图1 仪器设备共享管理模式图

新购置的仪器设备，先加入仪器设备共享平台，如是通用性强的仪器设备由实验室集中管理，专用性强的仪器设备由相关科研室负责管理，并指定专门的设备管理负责人，负责仪器设备的管理、维护和新实验的开发，最大限度的对教学、科研服务。仪器使用跟踪评估中心根据仪器设备完好率、使用率以及使用效率对实验室做出综合绩效评价，并制定相应的奖励政策。

3.2 创新实验教学模式，充分发挥实验教学在创新人才培养中的作用

开展理论教学、开放实验、科研训练、学科竞赛以及项目实训为一体的人才培养模式，通过“学习—实验—创新”的途径，培养具有创新精神和创新能力的高水平人才。下面以测控技术与仪器专业为例来讨论实验教学模式的创新。

3.2.1 构建模块化、层次化、共性与个性并重的创新实验教学体系

从创新人才培养的角度来构建和实施具有专业特设、行之有效的实验教学体系，即“模块化、层次化、共性与个性并重”的实验教学体系如图2所示。模块化，即根据实验教学内容的不同，设置硬件实验模块、软件实验模块和实训模块；层次化[9]，即把实验实践内容分为基本能力训练，综合能力训练和创新能力训练三个层次；共性与个性并存，指把实验内容分为必做实验项目和选做(开放)实验项目，必做实验项目定位在演示和验证层次，选做(开放)实验项目定位在综合设计和创新研究层次。必做实验在课堂上完成；选做(开放)实验在课后完成，学生根据自己的兴趣选择实验项目，自主拟定实验方案，选定实验仪器设备，完成实验并撰写实验报告。实验课程成绩由必做实验成绩和选做(开放)实验成绩按比例组成，必做试验主要考核出勤、实验报告；选做(开放)实验考核要综合考虑作品水平、答辩质量和撰写的实验总结。

图2 模块化、层次化的实验教学体系

3.2.2 建立开放实验室, 开设创新实践班，组织开展大学生科技创新和学科竞赛活动

根据杨叔子院士提出的“创新之根在实践，创新源于实践”的理念[10]，建设高水平、综合性、全开放的综合创新实验，配备专、兼职教师和辅导人员对学生进行指导，为创新人才的培养提供硬件实验平台[11]。

目前，大学生参加国家大学生创新项目、大学生科研训练项目以及不同类型的学科竞赛的机会越来越多。学生在参加科研训练项目和学科竞赛的同时要完成学校规定课程的学习，时间相当紧张。在这种情况下，如果学生没有掌握前期的基础知识，很难出创新成果，学校或者学院应该根据专业特点，建立开放实验室, 开设创新实验班，组织开展大学生科研训练和学科竞赛活动。

开放实验室应配置常规的电子测量仪器设备、通用元器件、常用书籍资料等，学生可以按照有关实验室规章制度合理使用。同时，开放实验室应配备门禁及考勤系统，进出实验室均需刷卡通行。采用这种措施，实现实验室的无人值守，保证每天24小时的全天候对学生开放，为创新人才的培养提供了一个良好的实验环境。

创新实践班分层次的开设创新实践课程，创新实践课程可分为三个层次，第一层，培养学生兴趣，学习电工电子基础知识以及一种电路仿真软件，学会设计制作简单的放大、滤波电路；第二层，掌握单片机技术，PCB板的设计与制作以及常用的软件语言，以单片机为核心，设计制作小型的自动化仪器仪表；第三层，掌握DSP、ARM或FPGA中的一种技术，能进行集成系统的设计制作。通过创新班的培训和学习，巩固理论知识，提高动手能力和科研能力，为参加科研训练和学科竞赛提供坚实的基础。

为鼓励大学生参加科研训练和学科竞赛，学校应制定相应的激励机制。例如对参加大学生科研项目和学科竞赛成绩优秀的学生给予物质奖励和学分奖励，并将大学生科研训练和学科竞赛结果纳入研究生选拔体系，对学生产生较大的激励作用，吸引更多的优秀学生更投入、更执著地参与科技创新活动。

4 建立高水平的实验教师队伍，为创新人才的培养提供技术保障

现有的实验教学队伍学历层次、职称结构、能力结构都无法支撑创新型人才培养。必须从适应创新型人才培养角度，构建能支撑创新型人才培养的高水平的实验教学队伍。

4.1 引进高水平人才作领头人

一只高水平的实验教师队伍必须要有高水平的人才来引领，建立以学术带头人所研究的学科领域为主的多功能、综合性大规模实验室，集教学、科研、技术开发为一体，以教学促科研，以科研带开发，反过来用科研、技术开发成果扩展教学实验。

4.2 提高实验教学队伍人员的素质和能力

一方面, 从应届毕业生中选拔优秀的硕士、博士毕业生从事实验教学；另一方面, 通过经费投入、人员培训、实验实践教学质量评审监督等方式提高实验教师队伍的创新意识和创新水平。

4.3 稳定实验教师队伍

制定合理的考核机制和激励措施，以稳定实验教师队伍。将实验教师的工作量分为实验课堂教学工作量、开放实验项目指导工作量、指导大学生科技创新与学科竞赛工作量、科研工作量和实验室建设与管理工作量几部分，考核他们在科研水平、实验教学、实验改革与创新、仪器设备管理与功能开发以及实验室建设与管理方面的业绩。同时建立职称评定、奖金等激励措施，奖励为实验室发展做出贡献的人才。

5 结束语

创新是一个民族进步的灵魂，是知识经济时代的核心，实验教学对培养大学生的创新意识和实践能力具有极为重要的作用。实验教学改革要以“学思结合”“知行统一”“因材施教”为指导思想，探索多种实验教学模式，提高实验教学质量，为创新人才的培养做出贡献。

[1]龙春阳,赵阿勇,周析.改革实验教学体系，培养具有特色的应用型专业人才口[J].教育探索,2009 (2) :64-65.

[2]何亚东.谈创新型人才培养体系的构建[J]. 中国高等教育,2010(7):43-44.

[3]左铁镛.充分发挥实验教学在创新人才培养中的作用[J].中国高等教育,2007(23):18-20.

[4]杨丹. 全面培养学生创新实践能力的举措[J]. 实验室研究与探索,2011,30(7):1-5.

[5]刘震,张丽梅,宗虹. 新时期高校仪器设备管理探索与实践[J]. 实验室研究与探索,2010,29(4):183-186.

[6]杨金山.改革实验工作模式，促进应用型创新人才培养[J]. 实验室研究与探索,2010,29(2):78-81.

[7]范姣莲,王海波. 对高校实验教师队伍建设的探讨与研究[J]. 实验技术与管理,2011,28(10):11-14.

[8]张淑玲, 李继峰. 高等学校仪器设备的利学管理[J].实验技术与管理,2005,22(12):148-150.

[9]杨天怡,胡新平,严薇，等.创新教育与实践教学创新[J].中国高等教育,2005(23):28-30.

[10]杨叔子.创新源于于实践[J].实验室研究与探索,2004,23(7):1-3.

[11] 白云,柴玨. 加强开放实验教学,培养学生的创新能力[J]. 实验室研究与探索,2010,29(8):109-112.

Accelerating Experimental Teaching Reform and Promoting Innovative Talents Cultivation

LI Min,WANG Daihua,PAN Yinsong

(Key Laboratory of Optoelectronic Technology and System of the Education Ministry of China, Chongqing University, Chongqing 400044, China)

Higher education should pay attention to the cultivation of innovational spirit and innovational ability, high-level laboratory is an important position for cultivating innovative talents. Experimental teaching is an important link in cultivating innovative talents. To solve the problems of experimental teaching in universities, this paper discussed how to accelerate experimental teaching reform and promoting innovative talents cultivation from the administration of instrument equipment, the constructing of innovation experimental teaching system, the establishment of open laboratory, the creation of innovative practice classes, the development of students research training and subject competition and the construction of high level laboratory staffs.

instrument equipment; experimental teaching system; innovative talents; laboratory staffs

2013-06-28

重庆市重大教改项目(091001)；重庆大学教学改革研究项目(2012Y16)。

李 敏(1978-)，女，工程师，研究方向：实验教育与实验管理，光电传感与测控技术。

G642.0；G642.423

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2014.04.040