实验教学与创新人才培养途径探讨

2022-09-11

我国的高等教育改革始于上个世纪9 0年代, 培养高素质的创新型人才是我们国家和民族的需要, 在“十一五”建设规划中明确提出了“培养自主创新能力, 建设创新型国家”的目标。如何具有创新能力?如何建设创新型国家?培养创新型人才是关键。

1 创新人才的基本特征

(1) 强烈的好奇心。对事物充满热情, 善于发现问题, 提出问题。 (2) 具有较强的知识更新的能力。 (3) 综合素质很高, 如观察, 思维, 判断, 想象, 沟通, 协调等能力。

正确认识了创新型人才的基本特征, 就能够有针对性地对实验教学进行改革。在实验教学中, 不是片面追求实验数据, 而是要让学生在实验室真正做一些有实际意义的研究和创新。世界上著名的实验室——贝尔实验室, 就是最好的例证。今天我们所使用的许多技术和成果都是在那里诞生的, 晶体管、通信卫星、数字计算机、C语言等。在贝尔实验室有多达6项诺贝尔奖产生, 这足以说明实验基地对于创新有着非常重要的作用。

没有想象力就没有创新, 而想象力的基础是观察。观察力是指人们发现事物典型特征的能力, 它属于智力范畴, 是智力因素中五大因素的重要组成部分。智力因素包括观察力、注意力、记忆力、思维力、想象力, 它们在思维活动中互为关系。观察是知觉的特殊表现形式, 是具有目的性、计划性、主动性的有意知觉的活动过程, 这种过程是伴随着复杂的思维活动的参与而进行的。观察的目的就是要从事物的变化过程中找出规律性的东西。在实验教学中, 对学生而言, 就是指他们在实验过程中发现典型特征 (如实验数据的变换规律) 的能力, 换句话说, 就是会抓重点;对教师而言, 是指发现学生学习典型特征的能力。只有通过对所有外部信息加以收集、分析、判断, 最后才能得到比较客观的结论。也只有这样, 才有可能迸发出创新的火花, 因为创新不可能在墨守陈规中产生。

2 实验教学对创新人才培养的作用

实验教学作为高等教育的重要组成部分, 对培养学生的动手能力, 分析问题, 解决问题的能力有着不可替代的作用, 是培养创新人才的重要途径。

2.1 实验教学现状

目前高校的实验教学相对于理论教学来讲, 普遍存在一些问题: (1) 学时少, 要求高。一般情况下实验课学时数只占理论课学时数的百分之十左右, 而国外高校的实验课时比例都在3 0%以上, 大大高于我们, 在中外学生的交流中, 国外学生的动手能力明显高于中国学生, 根本原因就在于此。 (2) 学生不重视实验课。很多学生认为理论课的考试成绩是关键, 能不能拿到学分取决于理论课的分数, 所以对理论课和实验课的学习态度就不同, 普遍存在高分低能的现象。 (3) 实验项目过于简单。验证性实验是主导, 而综合性, 设计性实验很少, 这不利于学生发挥想象力和创造力, 从而也制约了他们的创新能力。综上所述, 这些现状严重束缚了高等学校实验教学的水平, 因而必须对实验教学进行改革, 使之适应现代社会发展的需要。

2.2 培养创新型人才的途径

(1) 建设高水平的实验室师资队伍。要想培养创新型人才, 首先要解决思想问题, 只有思想意识统一, 并且充分重视实验教学, 才能协调好理论教学与实验教学之间的关系, 不能把高学历, 高职称的教师都放到理论教学中, 还应兼顾实验教学。

(2) 改善实验室教学条件。逐步淘汰传统的实验教学方式, 引进先进的实验设备, 采用多媒体, 计算机仿真, Intel网等现代化的教学手段, 使学生在实验室能够了解该领域的前沿知识, 为创新思路的开拓提供必要的条件。

(3) 建设创新实验基地。2006年信息科学与工程学院正式建立了创新实验基地, 面积约1 0 0平方米。院部投资1 5万元, 配备有计算机, 单片机开发系统, 示波器, 误码测试仪等设备。受到了广大师生的热烈欢迎, 已有部分师生使用了该基地并取得可喜成绩, 其中多项成果获奖, 深受大家好评。

创新基地以我院师生为基本对象, 以创新能力的训练为核心, 以培养高素质, 复合型人才为宗旨, 以创新作品, 创新思想等创新教育成果为目标, 努力建设一个对学生进行创新思维训练, 知识整合项目训练, 科研成果转化训练等各种层次训练的全方位开放式创新实践训练基地。创新基地配有专职指导教师负责日常指导工作, 设备较完善, 拥有一系列专业的创新平台, 包括:计算机科学与技术、自动化、电子信息工程、通信工程等。

(4) 开放实验室。为了让学生有充分的时间和机会去实验室进行实践探索, 我们对实验室进行开放, 减少验证性实验比例, 增加综合性、设计性实验比例, 开放实验室主要以综合性、设计性实验为主, 并结合计算机仿真技术和E D A (电子设计自动化) 技术, 让学生学到实用的知识和掌握电子电路设计应用的基本技能, 旨在加强学生实验基本技能的综合训练, 新实验手段的掌握, 培养和提高学生的工程设计能力、实际动手能力和创新能力。学生除了完成规定的实验内容外, 还可以通过E D A完成电路的设计、仿真模拟实验、选择元器件、搭接电路、调试电路等环节, 制造出小型电子产品, 最后写出总结报告。

(5) 电子工艺实习。实验中心每学期面向全院开设电子工艺实习, 在规定的时间内, 须完成两项工作, 一是制作一个电子作品, 如四人抢答器, 收音机的组装, 无线耳机制作等, 二是用P r o t e l软件画相应的原理图和电路图并写出实习总结。通过实习, 可使学生将动手和动脑结合起来, 养成勤于实践的良好习惯, 使学生的实践能力、分析和解决问题的能力得到提高, 锻炼学生的意志, 培养严谨的科学作风, 为日后从事科研工作打下坚实的基础。

(6) 指导学生参加电子设计大赛和毕业论文。创新实验基地自成立以来, 全天候面向全院师生开放, 并得到了院领导的大力支持和关怀, 充分利用实验中心资源, 鼓励广大学生积极参加实验和科技创新活动, 通过师生合作的方式, 将研发并制作的科技作品参赛, 先后获得全国电子设计竞赛、江苏省电子设计竞赛、常州市以及江苏工业学院电子大赛等多项奖励。大部分参加过专业培训班的学生在毕业设计环节中都有出色的表现, 在获得校级和院级优秀毕业论文的学生中, 除了写出高质量的毕业论文, 还兼有相应功能的小型电子作品或开发软件, 创新实验基地, 实验室等是这些学生经常光顾的地方, 进一步证实了实验室是培养高素质创新型人才的基地。