王輝+于立君+王科俊

摘?要：依托船舶導(dǎo)航與控制國家級實驗教學中心，研究和探索構(gòu)建培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的實驗教學平臺，并對其硬件、軟件資源配置進行優(yōu)化，形成一套完整的運行平臺機制，期望能為高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化;創(chuàng)新型人才培養(yǎng);實驗大平臺構(gòu)建

中圖分類號：G640???文獻標志碼：A???文章編號：10017836（2015）10002302

引言

2010年《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確指出：“高校的中心工作是人才培養(yǎng)，要著力培養(yǎng)高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才?！盵1]創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程[2]，實驗教學是高等學校培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力不可或缺的主要環(huán)節(jié)，先進的實驗教學理念和科學的實驗教學體系是創(chuàng)新型精英人才培養(yǎng)的關(guān)鍵[3]。因而創(chuàng)新型人才培養(yǎng)必須以實驗教學中心教學體系的創(chuàng)新與實驗教學模式的改革為前提，優(yōu)化創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實驗大平臺的構(gòu)建[4]。

1?設(shè)計思路與目標

以我校船舶導(dǎo)航與控制實驗教學中心為例研究和探索優(yōu)化創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實驗大平臺的構(gòu)建[5]。為各類實驗課開設(shè)提供有效人力、物力、實驗設(shè)備的優(yōu)化配置，以及為營造創(chuàng)新氛圍、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力起整體支撐作用[6]。

船舶導(dǎo)航與控制實驗教學中心的軟硬件環(huán)境、開設(shè)的課程和師資隊伍具備了構(gòu)建一個較高水平的集創(chuàng)新、教學、科研為一體的實驗大平臺的條件，通過對實驗大平臺構(gòu)建優(yōu)化的研究與探索，解決各實驗環(huán)節(jié)對儀器設(shè)備的重復(fù)需求、對師資隊伍的人數(shù)需求、對實驗場地的容量需求等現(xiàn)實問題。可更加有效利用實驗資源，對學生創(chuàng)新能力的發(fā)展和提高更為有利[7]。

2?設(shè)計內(nèi)容

2.1?優(yōu)化創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實驗大平臺構(gòu)建——硬件資源優(yōu)化配置

以船舶導(dǎo)航與控制國家級實驗教學中心作為大平臺硬件構(gòu)建依托對象，按照硬件實驗環(huán)境一體化、實驗平臺綜合化、實驗內(nèi)容系統(tǒng)化的思路對下設(shè)的若干個實驗室進行資源的優(yōu)化配置，形成實驗基礎(chǔ)平臺構(gòu)建和實驗創(chuàng)新平臺構(gòu)建。由于船舶導(dǎo)航與控制國家級實驗教學中心承擔全院實驗教學課程，除考慮課程本身的學時、所在的學期、前續(xù)課程及后續(xù)課程、實驗教學內(nèi)容等內(nèi)因外，還要考慮實驗課程間的設(shè)備共享、輔導(dǎo)實驗教師組等諸多方面的交叉影響，因此在全面分析的基礎(chǔ)上才能得到準確的優(yōu)化效果，并建立各類實驗課相互影響軟硬件關(guān)系矩陣[8]。

2.1.1?整合構(gòu)建實驗基礎(chǔ)平臺

實驗基礎(chǔ)平臺是以電子線路、傳感器、微特電機、單片機、PLC、FPGA知識為主，對開設(shè)的與“檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)實驗”“過程控制實驗”“單片機實驗”“運動控制實驗”

“微機原理與接口技術(shù)實驗”“自動控制原理實驗”、課程設(shè)計實驗部分等20余門實驗課程相關(guān)聯(lián)的硬件設(shè)備設(shè)施、實驗室分配的整合利用，提出整合構(gòu)建基礎(chǔ)實驗平臺的方法，利用關(guān)聯(lián)系數(shù)進行資源的優(yōu)化配置。

2.1.2?優(yōu)化配置實驗創(chuàng)新平臺

實驗創(chuàng)新平臺是根據(jù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的特點，利用對儀器、設(shè)備等進行自研改造升級的需求，同時結(jié)合創(chuàng)新認知實驗課程的任務(wù)分解[9]，實現(xiàn)創(chuàng)新實驗平臺的構(gòu)建。它是以參加電子創(chuàng)新等各種大學生競賽項目、以機器人技術(shù)、新能源技術(shù)、自動化技術(shù)綜合應(yīng)用的項目為主，是對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要途徑，對與“心電弱信號檢測”“溫濕度自動控制監(jiān)控”“電機調(diào)速控制”等50余個創(chuàng)新實驗項目相關(guān)聯(lián)的設(shè)備根據(jù)創(chuàng)新需求關(guān)聯(lián)系數(shù)進行優(yōu)化配置[10]。

2.2?優(yōu)化創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實驗大平臺構(gòu)建——軟件資源優(yōu)化配置

2.2.1?師資隊伍優(yōu)化配置

實驗師資隊伍建設(shè)優(yōu)化指的是實驗教師隊伍在年齡結(jié)構(gòu)、學歷梯隊、職稱層次與學科等諸方面能最大限度發(fā)揮其群體功能的最佳人員配比。船舶導(dǎo)航與控制國家級實驗教學中心擁有相關(guān)教師40余人，對已經(jīng)開設(shè)的實驗課來說未能進行師資隊伍的優(yōu)化配置，存在一些實驗課的指導(dǎo)教師梯隊人數(shù)不合理、職稱分布不均衡、指導(dǎo)水平不匹配等現(xiàn)象。通過對中心按照大實驗平臺管理配置，對不同實驗課程指導(dǎo)教師業(yè)務(wù)交叉程度分析，實現(xiàn)師資隊伍的優(yōu)化配置，保證中心統(tǒng)一管理下的實驗開設(shè)效果。

2.2.2?管理制度及質(zhì)量評價體系優(yōu)化

（1）實驗課管理制度的優(yōu)化。實驗課管理制度及相關(guān)保障措施是提高實驗開設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)，因此優(yōu)化管理規(guī)章制度、構(gòu)建實驗課質(zhì)量保障措施勢在必行。對每門實驗開設(shè)所必需的人力、物力、硬件設(shè)施等進行資源整合，優(yōu)化配置，實現(xiàn)實驗大平臺的一體化實驗課管理制度及質(zhì)量保障體系。

（2）實驗課質(zhì)量評價體系優(yōu)化。實驗課質(zhì)量評價體系的完善優(yōu)化，對軟件資源優(yōu)化配置起著指導(dǎo)性作用。利用學院不同專業(yè)和不同班級的跟蹤記錄得到的原始數(shù)據(jù)和材料，采用層次分析法（AHP）即Analytical Hierarchy

Process構(gòu)建實驗課效果評價體系并通過反饋修正優(yōu)化?；谡n題組成員前期在實驗教學中積累的豐富經(jīng)驗，結(jié)合開展教學改革項目的有效方法，并充分利用AHP的優(yōu)勢，將影響實驗課的各種復(fù)雜情況梳理出量化指標，為評價提供具體數(shù)值[11]。

3?研究途徑與方法

3.1?建立各類實驗課相互影響軟硬件關(guān)系矩陣

采取課題組成員實際承擔的實驗教學管理、組織、實施等任務(wù)進行明確分工，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，全面分析船舶導(dǎo)航與控制國家級實驗教學中心創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實驗大平臺構(gòu)建關(guān)鍵要素，在全面分析的基礎(chǔ)上才能得到準確的優(yōu)化效果，因此需要建立各類實驗課相互影響軟硬件關(guān)系矩陣。將實驗中心開設(shè)的各門實驗課進行統(tǒng)籌規(guī)劃，根據(jù)課程知識點間的前續(xù)和后續(xù)關(guān)系建立實驗課程對儀器設(shè)備需求的二維關(guān)系矩陣，從人才培養(yǎng)需求方面分析各門實驗課程內(nèi)容涉及的必要支撐條件，從而確定關(guān)系矩陣中的權(quán)值系數(shù)，提出構(gòu)建實驗大平臺硬件資源及師資隊伍優(yōu)化配置的實施方案。

3.2?確定各類實驗設(shè)備使用關(guān)系矩陣表

通過召開實驗中心教學研討會，對現(xiàn)有實驗課的梳理，總結(jié)和提煉各類實驗課之間對硬件設(shè)備設(shè)施的交叉需求，對照實驗教學大綱中實驗內(nèi)容及進度安排、所開設(shè)的學期、學時、前續(xù)課程及后續(xù)課程、輔導(dǎo)實驗教師組等方面因素確定各類實驗設(shè)備使用關(guān)系矩陣表。

3.3?管理制度及保障措施的實施

依托學院基層學術(shù)組織改革方案，完善和制定出切實可行的實驗課質(zhì)量管理及保障辦法，使實驗教學中心順利推行實驗教學任務(wù)。在實驗教學中心現(xiàn)有的管理保障措施基礎(chǔ)上，針對實驗教學教師建立篩選管理辦法、實驗室設(shè)備管理辦法、實驗教學隊伍建設(shè)制度、承擔理論課程的教師與實驗教師參與實驗輔導(dǎo)管理規(guī)定、學生實驗環(huán)節(jié)分組辦法、實驗考核辦法、實驗課專家測評管理辦法及實驗課工作量計算辦法等若干措施。通過上述管理制度及保障措施的實施，以達到對實驗課的管理和質(zhì)量提升促進作用。

3.4?實驗課質(zhì)量評價體系屬性模型

通過課題組成員對影響實驗質(zhì)量的因素匯總分析，采用層次分析法建立三層實驗課質(zhì)量評價指標體系，并通過對不同專業(yè)、班級、學生在實驗課環(huán)節(jié)的跟蹤記錄數(shù)據(jù)，通過評價體系獲得任何一門實驗課的最終評價結(jié)果。通過課題組成員與實驗教師梯隊、實驗中心領(lǐng)導(dǎo)、學生代表等對評價結(jié)果的分析和討論，進行實驗課質(zhì)量管理保障制度的完善，同時對評價體系進行修訂，使之優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)實驗大平臺下行之有效的一套完備體系。

結(jié)束語

通過對實驗課內(nèi)容分析及現(xiàn)有資源的優(yōu)化整合、教學梯隊優(yōu)化配置，實現(xiàn)中心管理模式下實驗大平臺的構(gòu)建，實現(xiàn)對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的有效硬件環(huán)境支撐及資源的有效利用，為國內(nèi)其他高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供一些參考。

參考文獻：

[1]教育部.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）[Z].2010.

[2]教育部.教育部關(guān)于開展高等學校實驗教學示范中心建設(shè)和評審工作的通知（教高〔2005〕8號）[Z].

[3]于立君，田凱，王輝.自動化專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)模式探索——以HEU為例分析[

J].黑龍江教育學院學報，2013，32（3）：22—23.

[4]高立民，楊繼清.實驗教學中心管理平臺的構(gòu)建[J].實驗室研究與探索，2013，（2）.

[5]王輝，劉勝，田凱，張波波，于立君.心電測試儀開發(fā)及在教學中的應(yīng)用[J].實驗技術(shù)與管理，2015，（5）.

[6]劉勝，于立君，許偉，王輝.自動化領(lǐng)域研究生培養(yǎng)質(zhì)量影響要素研究[J].黑龍江教育學院學報，2014，33（5）：39—40.

[7]梁云，孟偉.創(chuàng)新實驗教學，提高實驗教學水平[J].實驗技術(shù)與管理，2008，（5）.

[8]于立君，劉勝，于鑫，許偉.二級學院提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量的管理模式探索[J].黑龍江教育學院學報，2014，33（1）：9—10.

[9]王輝，劉勝，于立君，蘭海.研究型教學模式下IDIF實驗教學法實踐與探索[J].中國科技縱橫，2010，（2）.

[10]王輝，于立君，蘭海.以偏差信號為導(dǎo)向的新型教學方法初探——基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的視角[J].中國科技信息，2010，（15）.

[11]丁家玲，葉金華.層次分析法和模糊綜合評判在教師課堂教學質(zhì)量評價中的應(yīng)用[J] .武漢大學學報：社會科學版，2003，（2）.

（責任編輯：朱?嵐） ?2015年10月第34卷第10期

黑龍江教育學院學報Journal of Heilongjiang College of Education