孫秀娟，趙洪亮，王傳江，馬　進(jìn)

(山東科技大學(xué)　電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院，山東　青島　266590)

?

貫徹“質(zhì)量工程”，開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)成效分析

孫秀娟，趙洪亮，王傳江，馬進(jìn)

(山東科技大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院，山東青島266590)

為了加強(qiáng)教育部“質(zhì)量工程”建設(shè)項(xiàng)目的引領(lǐng)和示范作用，做有針對(duì)性的改進(jìn)和提高，該文以我校國(guó)家級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，對(duì)近年來(lái)的實(shí)施過(guò)程及效果采用分類、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及比較等方法進(jìn)行了分析，得出通過(guò)合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、引入競(jìng)賽培養(yǎng)機(jī)制，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程素質(zhì)培養(yǎng)，取得突出成效。此外，對(duì)實(shí)際教學(xué)中存在的問(wèn)題及不足進(jìn)行了闡述，并提出了具體的改進(jìn)對(duì)策，對(duì)促進(jìn)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革具有重要的參考價(jià)值和借鑒意義。

質(zhì)量工程；創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)；實(shí)踐教學(xué)；成效分析

2007年，教育部啟動(dòng)了有9個(gè)分項(xiàng)目的“高等學(xué)校本科生教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”[1](簡(jiǎn)稱“質(zhì)量工程”)。 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃是“質(zhì)量工程”的重要內(nèi)容之一，旨在培養(yǎng)大學(xué)生對(duì)科學(xué)研究和探索未知的興趣，激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉大學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)其從事科學(xué)研究和創(chuàng)造發(fā)明的素質(zhì)[2]。

1　開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)成效分析的必要性

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)本身也是對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種創(chuàng)新，經(jīng)過(guò)幾年的探討建設(shè)，具體實(shí)施的效果，對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高有哪些推動(dòng)和促進(jìn)作用，抑或有哪些不足之處，則需要認(rèn)真總結(jié)、分析，便于進(jìn)一步做有針對(duì)性的改進(jìn)和完善，以期真正實(shí)現(xiàn)“質(zhì)量工程”項(xiàng)目所具有的引領(lǐng)、示范和反哺作用。因此，對(duì)此類問(wèn)題做實(shí)際調(diào)查和深入研究很有必要。

從目前查閱文獻(xiàn)來(lái)看，關(guān)于創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)在于介紹如何實(shí)施或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，或者如何建立及管理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)室等，對(duì)具體創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)實(shí)施效果做詳細(xì)分析、研究針對(duì)性的改進(jìn)策略的文獻(xiàn)較少[3-10]。

教學(xué)效果的反饋對(duì)教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高有著十分重要的意義，本文除介紹山東科技大學(xué)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)外，還跟蹤整理近6年來(lái)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施情況，重點(diǎn)研究了實(shí)施效果的成功與不足之處，提出了具體的改進(jìn)和建設(shè)方向。

2　我校創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)開設(shè)的理念和目標(biāo)

山東科技大學(xué)結(jié)合質(zhì)量工程建設(shè)，在唯真求新理念的引導(dǎo)下，成功申報(bào)了國(guó)家、省、校3級(jí)近160項(xiàng)質(zhì)量工程項(xiàng)目，涵蓋了7個(gè)分項(xiàng)目，其中包括2007年申報(bào)的國(guó)家級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，2013年該中心順利通過(guò)驗(yàn)收。

文獻(xiàn)[11]中對(duì)山東科技大學(xué)電工電子中心的建設(shè)以及開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目做了總體介紹。文獻(xiàn)[12]中具體介紹了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)實(shí)施、組織與管理等情況。綜合來(lái)說(shuō)，山東科技大學(xué)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，以“研究、自主、開放”三性合一的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念為指導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)性、創(chuàng)造性以及獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力為目標(biāo)，按照“選題—調(diào)試制作—撰寫報(bào)告—結(jié)題考核”的步驟來(lái)完成。具體實(shí)施時(shí)，分“基礎(chǔ)—新技術(shù)—綜合”3個(gè)層次開展項(xiàng)目的建設(shè)和實(shí)施工作。實(shí)驗(yàn)中心有2個(gè)固定創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和1個(gè)臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室，可同時(shí)提供50多個(gè)公共機(jī)位，在不影響正常實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的情況下，學(xué)生也可在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)機(jī)位做創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。以學(xué)生自治和教師管理相結(jié)合，教師在整個(gè)過(guò)程中主要起指導(dǎo)、監(jiān)督和考核的作用。選題等信息則在中心網(wǎng)站上實(shí)時(shí)更新。

3　融合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)體系

電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心秉承“以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為目標(biāo)，以高水平學(xué)科平臺(tái)為依托，夯實(shí)基礎(chǔ)，強(qiáng)化綜合，倡導(dǎo)創(chuàng)新”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，采取“科學(xué)定位、系統(tǒng)規(guī)劃、逐次推進(jìn)、不斷完善”的建設(shè)思路，以學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，把創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)貫穿于實(shí)驗(yàn)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)，構(gòu)建了三層次、九模塊的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。該體系包括“基礎(chǔ)—新技術(shù)—綜合”3個(gè)層次，每個(gè)層次均包含驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合/設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)3大模塊。形成了“研究、自主、開放”三性合一的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，建設(shè)了一大批創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，把創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)納入正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使創(chuàng)新活動(dòng)及早開展并連貫化，由原來(lái)面向少數(shù)學(xué)生的精英教育變?yōu)槊嫦虼蟛糠謱W(xué)生的大眾教育，擴(kuò)大了學(xué)生受益面，形成了完整、獨(dú)具特色且教學(xué)效果良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，如圖1所示。

圖1　融合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

4　創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的成效

對(duì)近幾年創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施效果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)以下3個(gè)方面特點(diǎn)顯著。

4.1參與學(xué)生的覆蓋面廣

學(xué)院允許學(xué)生從二年級(jí)下半學(xué)期開始修創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)學(xué)分，涉及的專業(yè)有自動(dòng)化、電氣工程、通信工程、電子信息和生物醫(yī)學(xué)等。由于每個(gè)學(xué)期所學(xué)課程不同，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)也不同，因此分3個(gè)等級(jí)來(lái)進(jìn)行。第一級(jí)偏重于基本電路的搭接，在修完電路、數(shù)字電路和模擬電路等基礎(chǔ)課程后可以進(jìn)行；第二級(jí)偏重計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，學(xué)完單片機(jī)、微機(jī)原理、嵌入式系統(tǒng)等課程之后進(jìn)行；第三級(jí)偏重于專業(yè)課知識(shí)，學(xué)完EDA、數(shù)字信號(hào)處理、自動(dòng)控制原理、電機(jī)拖動(dòng)等專業(yè)課程后進(jìn)行，此部分因?qū)I(yè)性強(qiáng)且分散，需按專業(yè)另行分析。為做統(tǒng)計(jì)，對(duì)3年來(lái)所有專業(yè)參加一級(jí)、二級(jí)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)進(jìn)行計(jì)算，情況如表1所示，圖2是與其相對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)比例圖。

表1　創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)參加人數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖2　創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)參加人數(shù)統(tǒng)計(jì)圖

4.2促成了良好的競(jìng)賽培養(yǎng)機(jī)制

近幾年，在創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基礎(chǔ)上，學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神確實(shí)有所提高，在各類科技競(jìng)賽活動(dòng)中屢獲佳績(jī)。主要參與的競(jìng)賽有：全國(guó)電子專業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽、“飛思卡爾”杯智能汽車競(jìng)賽、 “西門子杯”工業(yè)自動(dòng)化挑戰(zhàn)賽、信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽、山東省機(jī)器人大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽、“博創(chuàng)杯”全國(guó)大學(xué)生嵌入式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽(非數(shù)學(xué)類)等。近5年來(lái)，學(xué)生參與全國(guó)、省級(jí)大學(xué)生科技競(jìng)賽獲國(guó)家級(jí)、省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)200余項(xiàng)。圖3是近3年學(xué)院學(xué)生參與科技創(chuàng)新競(jìng)賽的統(tǒng)計(jì)情況圖。

圖3　學(xué)生參與科技創(chuàng)新競(jìng)賽情況統(tǒng)計(jì)表

從圖3中可以看出，學(xué)生參與的競(jìng)賽種類數(shù)、競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)次數(shù)、獲獎(jiǎng)學(xué)生數(shù)以及參與指導(dǎo)的教師數(shù)目均呈逐年上升的趨勢(shì)。另外，近年來(lái)學(xué)生獲得專利47項(xiàng)，其中發(fā)明專利3項(xiàng)。

在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心夯實(shí)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在各種競(jìng)賽項(xiàng)目推進(jìn)下，我校于2014年成立了大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐聯(lián)盟，進(jìn)一步加大力度促進(jìn)校園創(chuàng)新文化項(xiàng)目建設(shè)。在創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)穩(wěn)步推進(jìn)的基礎(chǔ)上，會(huì)更容易取得成果。

4.3促使學(xué)生形成良好的工程素養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)，就是使他們能獨(dú)立思考各種工程問(wèn)題，能抓住復(fù)雜多變的實(shí)際問(wèn)題的主要矛盾，具備工程簡(jiǎn)化能力，建立合理、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的解決實(shí)際工程的能力以及結(jié)合實(shí)踐自我學(xué)習(xí)自我完善的能力，使他們成為合格的工程技術(shù)人員[13]。

以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，硬件設(shè)施也多是模塊化的實(shí)驗(yàn)箱或設(shè)備，學(xué)生被動(dòng)地按指導(dǎo)書步驟連接模塊導(dǎo)線即可，往往不了解模塊內(nèi)部原理，不會(huì)自主設(shè)計(jì)新的系統(tǒng)，自主性、創(chuàng)造性被抑制。融入創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)改革，通過(guò)引入仿真軟件、可靈活設(shè)計(jì)硬件的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基板等，克服了舊實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的弊端，不再局限于硬件器件選擇和設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)框架，使學(xué)生的動(dòng)手能力、自主創(chuàng)新能力、獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力顯著增強(qiáng)，對(duì)提高學(xué)生的工程技能、培養(yǎng)學(xué)生的工程思維、形成工程意識(shí)具有重要作用[14]。

5　問(wèn)題及改進(jìn)建議

從實(shí)施創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)反饋的意見來(lái)看， 尚存在一些問(wèn)題制約實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提升。

5.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)有待完善

學(xué)生成績(jī)錄入的管理系統(tǒng)與現(xiàn)有的教務(wù)系統(tǒng)不銜接，成績(jī)整理浪費(fèi)大量人力，使教師對(duì)教學(xué)指導(dǎo)的投入精力大打折扣，因此亟待建立與時(shí)俱進(jìn)的符合實(shí)際情況的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)。

5.2實(shí)驗(yàn)室開放程度不夠

學(xué)生在器件選擇、設(shè)備借用、時(shí)間利用上還受一定限制。目前能做到在工作日，不影響正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況下開放。但是在非工作日，如晚上、周末、節(jié)假日等，在沒(méi)有實(shí)驗(yàn)老師管理的情況下難以實(shí)現(xiàn)對(duì)外開放。而這些時(shí)間，恰恰也是學(xué)生最好利用的時(shí)間。這個(gè)矛盾，還需尋求更合理的方式解決。

5.3教學(xué)時(shí)間段安排不盡合理

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)往往排在每學(xué)期的期末，集中一周或兩周的時(shí)間來(lái)完成。時(shí)間、地點(diǎn)的選擇太集中，使得學(xué)生在相同的時(shí)間選做實(shí)驗(yàn)，師資力量明顯不足。教師要集中指導(dǎo)大批學(xué)生，往往力不從心，輔導(dǎo)不及時(shí)，教學(xué)質(zhì)量下降。學(xué)生因?yàn)闀r(shí)間緊迫，可能會(huì)匆忙結(jié)題，缺乏深入研究。

建議從學(xué)期初就布置創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，允許學(xué)生在整個(gè)學(xué)期里安排時(shí)間完成?？己松峡山梃b復(fù)旦大學(xué)“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”推出的彈性化工作周制度[15]，每年6個(gè)工作周中，任何一個(gè)工作周里學(xué)生都可以提交申請(qǐng)報(bào)告、申請(qǐng)中期匯報(bào)、提交結(jié)題

報(bào)告。這種方式可以較好地緩解集中實(shí)施實(shí)驗(yàn)的各種弊端。

5.4網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)不完善

現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)雖然內(nèi)容全面，但基本上以單向的信息發(fā)布為主，網(wǎng)絡(luò)功能較弱，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)。例如，網(wǎng)上選題版塊更新不及時(shí)則會(huì)造成進(jìn)一步的混亂；缺少論壇交流版塊，不能實(shí)時(shí)就創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行討論、答疑等。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可以借鑒其他高校的方案，如常州大學(xué)的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量管理平臺(tái)設(shè)計(jì)方案[16]，再根據(jù)實(shí)際情況做進(jìn)一步的改進(jìn)。

6　結(jié)束語(yǔ)

對(duì)山東科技大學(xué)國(guó)家級(jí)電工電子中心的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)實(shí)際開展情況和實(shí)施效果進(jìn)行分析總結(jié)，重點(diǎn)討論了取得的突出成效，指出了實(shí)際存在的問(wèn)題和不足，并提供了一些具體的改進(jìn)對(duì)策與建議，為類似院校的相關(guān)教學(xué)方面提供了參考，希望能起到借鑒和促進(jìn)作用，縮短創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的建設(shè)過(guò)程，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，取得更大的成績(jī)。

[1]教育部，財(cái)政部.關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見(教高[2007]1號(hào))[Z].2007.

[2]趙毅鑫，張韻一，董良.以素質(zhì)教育為導(dǎo)向的大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)施[J].中國(guó)校外教育，2012(12)：53-76.

[3]付慶玖，韓振.高等教育創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的探討[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28(6)：14-16，33.

[4]白廣梅，王小逸.創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2008，25(2)：128-129，156.

[5]溫喜寶.大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的開展與研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28(4)：5-7，117.

[6]李旦，趙希文，吳菊花.以過(guò)程為導(dǎo)向的大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃評(píng)價(jià)體系研究[J].高等工程教育研究，2010(1)：102-105.

[7]沈俊媛.大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)影響因素實(shí)證研究[J].物流工程與管理，2014，36(2)：173-176，124.

[8]范君柳，羅宏，樊斌，等.創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)的探索和實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29(10)：77-80.

[9]李衛(wèi)兵，杜玉杰，王彩鳳.開放式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2009，7(12)：86-88.

[10]李舜酩，王亞彤.抓好創(chuàng)新基地建設(shè)促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新能力提高[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29(12)：73-75，98.

[11]趙洪亮.電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)和運(yùn)行管理模式探索[C]//全國(guó)高等學(xué)校電子技術(shù)研究會(huì)論文集.河北：《北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)》編輯部，2007：108-109.

[12]尹唱唱，趙洪亮.電工電子中心平臺(tái)下的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)探索[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2012(3)：48-49.

[13]武小梅，王星華，劉藝，等.基于實(shí)訓(xùn)教學(xué)的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].中國(guó)電力教育，2010(30)：133-134.

[14] 孫秀娟，劉法勝，黃鶴松，等.工科留學(xué)生“單片機(jī)”課程的項(xiàng)目式教學(xué)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2014，36(1)：63-65.

[15]喬連全.我國(guó)研究型大學(xué)“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”的現(xiàn)狀與反思[J].高等教育研究，2011，32(3)：81-87.

[16]張菊芳，沈秀，楊殷偉.高校實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量管理平臺(tái)的構(gòu)建與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014，32(2)：172-175.

Carry out Quality Project and Develop Effective Analysis of Innovative Experiment

SUN Xiujuan，ZHAO Hongliang，WANG Chuanjiang，MA Jin

(CollegeofElectricalEngineeringandAutomation，ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266590，China)

Inordertoreinforcetheguideanddemonstrationeffectof“QualityProject”，wecarriedoutapointedimprovement.Wetaketheinnovativeexperimentteachingofnationallevelexperimentteachingcenterofourschoolasexample，maketheanalysisabouttheimplementationprocessandeffectsbyadoptingclassification，datastatisticsandcomparemethods，anddrawtheconclusionthatthestudents’engineeringqualitytraininggetoutstandingachievementsthroughreasonablydesigntheexperimentteachingsystemandintroducecompetitioncultivationmechanism.Moreover，theproblemsanddeficienciesinthepracticalteachingwereelaborated，andtheimprovingmeasureswereputforward，whichhasimportantreferencevaluetopromotetheinnovativeexperimentteachingreform.

qualityproject；innovativeexperiment；practiceteaching；effectanalysis

2015-04-18；修改日期: 2016-06-21

煤炭高等教育實(shí)驗(yàn)室工作研究會(huì)建設(shè)項(xiàng)目(00201507)；山東科技大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目(2016)。

孫秀娟(1974-)，女，碩士，副教授，主要從事單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)、檢測(cè)技術(shù)與傳感器方面的研究工作。

G642

Adoi:10.3969/j.issn.1672-4550.2016.04.036