开放式创新实验室

开放式创新实验室（共12篇）

开放式创新实验室 篇1

在机械创新设计实践活动中,创新实验室是基础平台,如何更好的发挥机械创新设计实验室的作用,进一步提高管理水平,成为我们关注的焦点问题。我们在多年机械创新设计课程理论教学和实践教学的基础上,构建了“机械创新设计开放式实验及管理模式”。

1 变被动管理为主动管理

开放实验室最大的困难就是管理,它主要体现在以下几个方面:第一,机械创新设计实验室配置的实验设备,其组成形式均为搭接式,零件的种类和数目繁多,在反复装拆的过程中很容易造成零件的损坏、丢失;第二,参加创新实践活动的学员对于相关机械知识的了解程度不一致,他们的不当操作会对零件和设备造成损害,严重者甚至可能导致人身的伤害和机器的报废;第三,机械创新设计实验室是面向全体学员开放,各专业学员可自由支配的时间不同,进入实验室的人员具有不确定性的特点。以上种种原因给开放型实验室的管理带来一定的难度。

1.1 传统管理模式

实验室开放之初,采用的是传统的管理方式。除了要对每批次的实验人员做好登记,教员还需要不时检查维护设备,对学员的违规操作进行纠正,并且对学员的各种疑问做出解答。因此教员的工作量非常大,效率也不高。

1.2 解决途径

我们解决的办法是开发出一套实验室管理系统,由学员进行自主管理。该系统对每台设备建立档案,内容包括设备的使用人、使用时间、材料损耗、配套工具、故障及修复、使用说明书、存在的问题等情况,由学员负责填写记录。根据该记录,学员在每次实验之前先对实验设备进行清点,核对其工具数量、配套设备数目以及它们的工作情况,如果发现有非正常工作现象和有零件工具丢损,则如实填写到该管理系统中;教员根据系统记录定期对实验室进行检查,根据实验设备的具体情况进行维护和修复。此外,运用该系统,学员还可以将实验过程中产生的问题记录下来,由教员集中进行讲解,这样就避免了很多重复性的工作,让教员有的放矢的去抓一些关键问题,从而提高了教员的工作效率。

1.3 实际效果

在学员未参与自主管理之前,实验室的使用情况比较混乱,不关窗、不关灯、电源断电等现象时有发生,造成实验室的安全隐患。另外,实验用具摆放零乱、实验机构简图记录不详细或无记录、实验设备履历本填写不及时等问题也比较突出,这也给教员带来了额外负担。利用实验室管理系统自主管理之后,实验室的使用情况明显好转,前述现象出现的几率明显降低,各种实验设备的使用更加规范,实验室运行有序,工具的丢失、破损率也明显下降。这说明,利用新型的管理手段,不仅可以把教员从繁琐的工作中解放出来,还能有效的提高学员的责任心,学员的管理技能也得到了锻炼。

2 变被动培训为自主培训

随着创新教育被重视的程度不断提高,参与机械创新实践活动的学员人数也在不断增加。他们当中大部分人都有创新的热情,也有很好的创意,但是缺乏专业背景。由于对机械结构知之甚少,不经过培训,学员就不会正确使用设备搭接机构,因此实验教员必须对学员给予一定的指导,这和计算机室、语音室等类型的实验室开放是有所不同的。

2.1 传统培训方法

开放之初,教员要了解学员的年龄、专业、层次和知识结构,再根据这些情况对他们分批分次进行机械知识和机械设备的培训。这种方式工作量大,耗时也多,必须进行改进。

2.2 解决途径

为解决这一问题,我们首先完善了各种设备的实验指导书。一方面,对实验原理作了更为详细的阐述,将机构的组成原理、每种机构的结构特点、运动特点和应用场合,各类传动的特点、功率速率范围和选用原则、维护方法,各种标准零件的类型和选择原则等内容加入其中;另一方面,对于操作过程也作了细化,从每种零件的安装,到每一种运动特点、每一个构件的组装拼接,再到每种传动方式的搭接,都用图片的形式作了说明;同时也列举了若干种常见机器主要机构的安装方法及安装顺序。此外,在新的实验指导书中对每种设备都强调其使用时的注意事项,尤其是人身安全和设备安全方面的注意事项。对于有一定机械知识的学员,根据该实验指导书完全可以自主培训,做到正确使用设备和正确搭接结构。其次,我们还将机械创新实验设备的正确使用方法和操作过程制成录像,在录象当中由教员进行实际操作、示范讲解,这样即使学员阅读实验指导书有困难,也可以通过反复观看录像观摩学习实验设备的使用方法。再次,进行实验的学员当中,有些已经参加过院校或省级机械创新大赛的活动,具备了一定的创新经验和动手能力,我们让他们也参与到指导培训的工作中来,收到了很好的效果。

2.3 实际效果

通过上述一系列的改进措施,实现了学员的自主培训,大大提高了培训工作的效率,节省了培训时间,锻炼了学员的自学能力,也让教员从这些基本而又繁琐的工作中解放出来,将更多精力投入到指导学员解决机械创新设计的疑难问题中去。

3 变循规蹈矩为发扬个性

机械创新设计实验要突出“创新”二字。如何才能让实验室实现真正意义上的创新设计实验,是我们一直在摸索和探讨的问题。

3.1 设置固定实验项目

刚接触机械创新设计实验时,学员对于机构的组成方式和类型特点比较陌生,难以独立自主的完成实验。为解决这一问题,机械创新设计实验指导书针对每种设备都设置了若干实验项目。例如,对平面杆系搭接实验我们给出了推拉门机构、机械手臂夹持机构、行程放大机构、冲床机构等15种机构的机构运动简图,对轴系搭接实验我们提供了齿轮传动、带传动、链传动和间歇传动等9种组合传动方式,对惠鱼模型的拼接,实验指导书也列举了石油抽油机、发电风车、龙门吊、起重机等几十种机构的拼接方法。在对机械结构不是很熟悉的前提下,让学员根据已给的结构进行搭接实验是一个很好的选择,既提高了对设备使用的熟练程度,锻炼了动手能力,又熟悉了常用机械结构的组成和运动转化的情况。

3.2 开发自主实验项目

但是开放实验室的根本目的在于培养学员的创新意识和创新能力。机械创新设计需要思维的机动灵活,个性的充分发扬。一味地循规蹈矩很难迸发出创造的灵感。开放实验室就是要让学员打破旧有的思想束缚,鼓励他们推陈出新。因此,我们让学员将他们创新设计的课题带进实验室,根据他们的创新题目和兴趣爱好自行设计新的机构简图和传动方式,通过实际操作搭接来验证机构的合理性和可行性,从而提出改进意见,再进一步完善当初的创意。这样就对学员形成一个良性循环,不管是他们的创新能力还是机构的运用能力都得到了提高。从另一个角度看,将创意变为作品,也会激励学员产员更大的创新热情,从而促进创新实践活动的深入开展。

3.3 实施效果

这一做法也取得了良好效果。2007年机械创新大赛期间,我们的学员利用杆系实验搭接架搭接出笔记本电脑底座伸缩机构,利用慧鱼模型搭接出自动报警开窗机构;2008年的参赛作品“一干二净式拖地机”也是利用惠鱼模型拼接而成。这些作品的传动方案和机构运动简图都是在创新课题的基础上由学员自行设计的,经过拼接、调试,全部运行良好,可以很好的实现预期功能。它们分别获得了山东省“机电产品创新大赛”二、三等奖的成绩。

4 协调课内实验与自主实验

机械创新设计实验室不仅承担着全院学员的创新实验任务,还要保障机械基础实验、机械创新设计、机械设计基础等课程的课内实验。如何协调好两者的关系,使两者相辅相成互不冲突,也是我们要探讨的问题。

4.1 内外矛盾

机械基础实验、机械创新设计、机械设计基础等课程的课程标准对课内实验的实验项目和学时都有明确要求,必须要保证课内实验的顺利进行。在课内实验中,由于学员的理论知识运用能力、动手能力和理解能力有差异,某些实验项目在规定时间内可能无法按期完成。对这种情况,我们利用开放时间继续进行,既保证课内实验可以顺利完成,又避免单独加课,增加学员和教员的额外工作量。

课内实验必须得到保证,开放工作也不能因此受到影响。两者应相互结合,互不干涉,才能保证实验室开放工作的顺利进行。

4.2 解决方法

为解决这个问题,我们研发了一套实验预约系统。该系统对每一套设备的空闲情况分时间段作了详细说明,每天更新。学员在实验之前可以参照该系统统计的设备情况作出预约,避免设备使用发生冲突。这一系统在试用阶段效果很好,不但协调了两者的关系,大大提高了设备的利用率,而且也避免了学员到实验室却无设备可用的情况的发生。

5 结束语

如何进一步提高创新设计实验室的建设和管理水平,推进实验教学改革,保证实验教学质量,为高等学校培养适应新世纪国家经济建设与社会发展需要、具有国际竞争能力的高素质创新型人才创造条件,进行实验教学与实验室管理体系的改革,是我们实验中心一直在研究的课题。经过两年多的开放和探索,我们对于创新实验室的运行方式积累了一定的经验,并逐步形成了一套行之有效且具有特色的开放实验室的做法,今后也会在实践中继续改进,让我们的机械创新实验室发挥出更大的作用。

参考文献

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[3]宋立权.机械基础实验[M].北京:机械工业出版社,2005

开放式创新实验室 篇2

摘要由于受到多种因素的影响和制约，影视传播实验室开放式管理在国内还处于尝试和探索阶段，尚未在高校推广和普及。开放式影视实验室管理模式以学生为主体，以项目为支撑，以市场为导向，以服务社会为宗旨，全力打造影视传播人才核心竞争力。

关键词影视传播实验 室创新型人才培养 开放式管理模式

高校影视传播实验室是培养具有实践和创新能力的影视传播、影视编导人才的重要基地。在实训教学受到越来越多关注的同时，影视传播实验室实行开放式管理也已受到各高校的瞩目。开放式影视传播实验室管理模式要求以项目为纽带，以社会服务为宗旨，由独立的实验室管理模式向服务型的管理模式转变，变以管理为主，服务为辅为以服务为主，管理为辅，通过开放式、项目式有效管理实现优质、更高效的服务，为打造具有核心竞争力的影视传播、影视编导人才提供物质保证。

一、创新型影视传播人才的需求推动开放式实验室管理模式的形成

1 项目实训教学给实验室带来的挑战

传统的影视传播人才的培养模式是由教师安排好实训设备和指导书。然后在实训室讲解实训步骤及设备的操作规程，学生按照示范完成实训。实验内容陈旧、方法单一，沿袭封闭、被动的教学方式，一般仍然以验证性为主，实验室投入不足，教学评价流于形式，不利于影视专业学生创新精神和实践能力的培养。为了解决这一矛盾，影视传播实验室面向学生开放已是势在必行。实训教学改革以项目带动实训教学。项目带动实训教学是指将传统学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目，并围绕着具体的教学项目来组织和展开教学任务，使学生直接参与项目全过程的一种科学而合理的教学方法。在项目教学中，学生在完成项目的同时学习新知识，在实践操作中应用已有的专业知识，从而培养发现问题和解决问题的能力，它是一种“真刀实枪”的演练。学生在项目教学实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，进而培养分析问题和解决问题的能力及团队精神和合作能力。这种有别于传统的影视实训教学模式给传统的影视传播实验室管理带来了新的挑战，主要表现在以下几个方面：

(1)现有设备维护能力不足。以项目为纽带的实训教学，使学生技能操作水平得到很大提高，设备利用率也得到了相应的提高。但由于学生实际动手能力水平参差不齐，有一个从生疏到熟练的过程，这样就难免会不同程度地造成设备损坏，增加设备维护的成本、难度和工作量。另外，由于实训项目的不一致性，涉及到的实训设备较多，也增加了设备维护的难度和工作量。

(2)影视实验教学管理滞后

影视实验目前大多采取课堂教学的方式，按照课时，以班级为单位安排实验，实验时间固定、集中，学生如果课上无法完成拍摄计划，课下也不能随意使用机器。这使那些有能力、有需要利用课余时间进行拍摄的同学无法施展自己的才能，拍摄达不到预定的效果。影视实验管理缺乏规范，导致实验室建设脱离教学需要，使用效率不高，许多重金购置的设备得不到充分的利用而闲置起来，过几年就成了过时的设备而面临淘汰的问题。

(3)影视实验教学评价困难。影视实验课程主要培养学生掌握各种影视节目制作的技巧，最终目标是培养学生的艺术创作能力，艺术创作能力和艺术感悟能力，这些是无法完全依靠具体的指标来衡量的。因此影视实验教学评价要结合专业与课程特点，结合实习以及校外社会评价等各种途径来完成。

2 社会对创新型应用型影视传播人才的需求给实验室建设提出更高标准

培养创新人才是新时期对高等教育提出的新要求，也是高水平特色型大学参与国家创新体系建设的最主要方式。在新的时代背景下，社会对创新型影视传播人才的需求呈现出极大的热情。这就要求高校实验教学责无旁贷地承担起培养创新影视传播人才的任务。

以笔者所在的广东技术师范学院广播电视编导专业为例，该专业以开放式实验室为基地，构建一个开放的`实验教学体系，产学紧密结合，多角度全方位满足社会和行业需要，以培养技术应用能力为核心的实验教学模式，充分体现创新型素质教育的特色，适应市场需求。我们以社会服务为宗旨，根据社会对影视制作人才的需求、从影视专业的科学视角出发，基于我校影视制作的环境与设备进行探索和实践，积极走出去与社会上的影视基地建立紧密联系。我校影视编导专业同中国最大的移动电视集团世通华纳合作，在我校建立世通华纳影视制作基地，尝试以“技能+项目”的教学模式培养影视制作人才。这种“技能+项目”的人才培养模式，是指根据世通华纳真正要做的项日、世通华纳真正想做的项目和世通华纳潜在的项月以及老师和学生真正开发的(为世通华纳创新制作的)项目。这样，学生在学习期间就参加企业项目制作，既提高学生的动手能力，叉使学生得到很好的职业技能训练。这样一来，社会、学校和老师就形成了良好的互动关系。达到“双赢”的目的。

3 学生参与管理为开放式影视传播实验室管理新模式的建立奠定基础

解决因开放实训而带来的管理人员不足的问题，最好方法就是让学生参与到实验室的管理中来，可以安排高年级的优秀学生参与实训室的日常管理、实训辅导和值班。

理想的高校实验室应在时间、内容、以及方法上实行开放式管理，真正提高实验室的使用效能，达到人才培养的目的。我校影视传播实训平台校园电视台《广师视频》开播四年来，得到了广大师生的一致好评。对《广师视频》采、编、播所涉及到的实训室和设备采用了灵活的运行方式。对机用设备做到责任到人，由学生直接管理，老师起监督作用。对固定设备，我们相信学生。通过规范的登记制度来加强管理。

比如摄制部，我们制定了严格的摄像员工作条例和机器管理条例。

下表为《广师视频》出机登记表

(注：备注一栏需注明机器是否完好，如出现状况需加以说明，)

另外，可以通过勤工助学的方式安排高年级的优秀学生参与实训室的日常管理、实训辅导和值班。由学生充当学生的“小师傅”，不仅减轻了实验指导教师的工作重负，还进一步煅练了“小师傅”本身的专业技能与综合能力，而且为实验学生提供了更贴近其原本经验的指导与帮助。教师作为专家与“小师傅”交替指导学生，将使学生获得有关认知与元认知技能的学习经验，提高综合能力。实验教师可有意识地培养学生，让学生乐于承担并胜任“小师傅”的角色，全面提高学生的综合素质。

二、开放式影视传播实验室管理模式推动并巩固了实训教学改革

1 开放式管理模式是实训教学改革的有力支撑

实训教学的改革的主要目的就是要拓展学生的知识面，培养学生分析问题和解决问题的能力、联想和创新的能力，从而提升学生的综合素质。以项目为纽带，以社会服务为宗旨，由验证性实验向应用性、设计性、综合性实验过渡的实训模式需要我们实验管理者适时转变思维方式，把独立型的实训室管理模式向服务型的实训室管理模式进行转变，实训室开放式管理已是势在必行。通过实训室开放式管理，学生在选择实训时间、实训课题等方面有较大的自由度，有利于提高学生的学习兴趣及学习的主动性。通过实训室开放式管理，可以增加学生接触仪器设备的机会，从而提高仪器设备的利用率，最大限度地发挥实训教学资源的效益。通过实训室开放式管理，能够促使实训室工作管理科学化，促使实训室在资料的收集整理、仪器设备规范管理方面得到进一步加强。 2 开放式管理模式换来了时间、效率和信用

我校影视传播实训平台《广师视频》每周播出一期节目，使用到的实训室有，教育技术与传播学院实验中心的数字媒体综合创作实验室，数字三维虚拟演播室、电视节目制作实验室、多媒体课件制作实验室、影视图文创作实验室、音响多媒体实验室、影像媒体实验室、摄影创作实验室以及广东工业实训中心的影视制作实训室。涉及到的实训设备有松下广播级摄录一体机、线性编辑系统、非线性编辑系统能，Top3D Set真三维虚拟系统，200平方米的实景演播厅、100平方米的虚拟演播室、非线性编辑室、配音室、控制窒等。此实训平台，涉及到的实训室范围之广，使用到的设备之多，这是正常的实训教学难遇到的。正是开放式管理模式为《广师视频》的正常播出奠定了基础。

另外，我校影视传播系列实训将主体拓展到企业，同中国最大的移动电视集团——世通华纳合作，在我校建立世通华纳广州分公司影视制作基地。该项目以市场为导向，它是一种“真刀实枪”的演练。为了保证节目按时、按质播出，必须加班加点，抢时间，赶效率，讲信用。实验室开放式管理模式给我们带来了方便。

3 开放式管理模式使学生实现了从被动到主动的转变

传统的实验教学基本上是一种封闭式的缺乏活力的教学体系。主要表现为各实验课自成体系，条块割裂，存在同一内容重复训练，实验内容陈旧。教学方法采用灌输式，指导教师对实验的各个细节完全交代清楚，学生则照葫芦画瓢单纯模仿，全班学生在规定时间内完成相同的内容。这种教学方法有明显的负面效应，无法调动学生的主观能动性，以至于个别学生认为实验课是一种负担。不利于学生的思维能力、独立工作能力和创造能力的培养，不利于学生的个性发展。

实验室开放式管理模式的主要特征是由教师为主体到以学生为主体的学习方法的转变，使学生具有一定选题的自由，有独立实际动手操作的自由。它的指导思想就是通过给学生创造进行实验活动的环境，调动和激发学生学习的主动性和积极性，使学生有独立思考、自由发挥、自主学习的时间和空间，做到因材施教，培养高素质人才。

我校影视传播系列实训，以校园电视台——《广师视频》为中心，以广东工业实训中心数码影视制作室。教育技术与传播学院实验中心为基础。电视摄像、电视画面编辑、电视编导、电视新闻节目制作、电视系统、教育电声系统、电脑动画等课程，在老师的指导下，从稿件撰写到制作播出，学生都可以通过《广师视频》主持、播音、策划、形象设计、摄像、特技、灯光、线性编辑、非线性编辑、三维动画等实验内容来锻炼，使学生的精神风貌和作品不断地出现在广师校同，培养激发了学生的学习兴趣。使视频制作真正成为学生的兴趣活动。使学生所学知识从理论到实践再到理论，由此反复思考、探索、分析，在实践中不断实践和提高、强化了学生对知识的理解，培养了学生的实际操作能力。实现了以教师为中心向以学生为中心的教学模式的转变，即由应试教育向素质教育的转变。

4 开放式管理模式，增加了实践机会，成效显著

目前，我校教育技术与传播学院开设有电视摄像、电视画面编辑、电视编导、电视新闻节目制作、电视系统、教育电声系统等课程。此类专业课程都有很强的实践性。学生通过实训平台《广师视频》可以使主持、播音、策划、形象设计、摄像、特技、灯光、线性编辑、非线性编辑、三维动画等实验内容得到锻炼。一年来，学生在《广师视频》上累计播出的新闻节日多达600多分钟，此外还有大量的专题片，纪录片、文艺晚会及剧情片等。

我们每学年组织学生参加“科讯杯”全国师范院校学生高清暨DV作品大赛。结合实训课程，我们给学生布置项目开发的任务——自定主题、自组创作小组、自主创作作品参赛，为学生提供实训室和实训设备。

变以往分离的课程实验为综合设计型、开发型实验，促使学生的主动参与性极大地发挥出来。经过几年的实践，广播电视编导专业的学生，创作出了几十部DV作品，并面向全校师生举办了三届DV作品展播。经过指导教师、其他任课教师和学生共同评审，选出优秀作品代表学院参加“科讯杯”DV作品大赛。自至，共取得全国一等奖4项，二等奖8项，三等奖和优秀奖10项，另有优秀组织奖等成绩。另外由学生自主创作作品参加国家级的大赛也调动了学生的主动参与性，培养了小组协作意识和组间的竞争意识，在学生中问产生了良好的影响。为了完成作品，为了创作出更好的作品。学生自觉加班加点，不是在实验室就是在宿舍。积极主动地操练专业技能，取得了令人满意的效果。

三、开放式管理要坚持的原则和注意事项

开放式实验室管理不是不要管理，而是更高层次的管理。向管理要效益，控制要达到精细的程度。开放式管理要循序渐进，这个循序渐进的过程也是培养学生自主创新的过程，让学生也加进管理中来，培养学生的综合能力。

1 有条件地开放实验

开放并不一定要大面积全部开放，各实验室可根据自身条件，选择开放模式，制定开放办法，其目的只有一个：提高影视专业实验教学质量，培养学生的动手能力和创新意识。实验室开放的内容要尽可能的丰富，满足学生的不同需要，可多准备一些项目，供学生自由选做；也可根据本实验室的条件提供一些题目。学生提出实验方案进行验证。实验室开放也可吸收部分学习优秀的学生，参与教师的科研项目，根据自己的想法和设计，进行研究和探索。

2 开放不等于放任，加强实验管理力度

开放与约束的问题在开放式实验教学中，开放是主旋律，但开放不等于放任。必须有一定的规则对教学进行约束，制定和实验有关的制度，规范实验教学行为，加强实验教学管理，使开放式实验教学既生动活泼，又井然有序。在开放式实验教学中，虽然对实验教学过程采用开放式，但对其教学质量却采用约束机制，即建立实验质量考核标准及质量监控体系，并采取确实有效的措施来控制和保证实验教学质量。

3 设立实验室开放的专项基金，扶持实验室进行开放

实验室开放式管理会大大提高实验仪器设备的使用率的同时，仪器设备损坏率、元器件和各种材料消耗率也相应增加，随之而来的是实验经费的增加。要保证实验室开放能长久高质量坚持下去，应设立实验室开放的专项基金，扶持实验室进行开放，补充元器件及易耗品材料，实验指导教师的报酬应适当提高，以调动其积极性和主动性，做到人尽其职，充分挖掘潜力，提高实验室开放教学的质量，为培养学生的综合能力创造条件。

我校的影视传播实验室以社会服务为宗旨，从以管理为主。以服务为辅到以服务为主，以管理为辅的服务观念的转变，为全力培养创新型高素质的影视专业人才探索了一条新路。实践证明，只要实训教学的改革真正触及到实验室管理模式的选择，实验室实施开放式管理是可以有条件地推广和普及的。

开放式创新实验室 篇3

[关键词]TRIZ；创新方法；开放式创新实验室；建设方案

1、引言

为进一步推行开放式实验教学改革，形成动态、开放、自主、多元的实验教学模式，激发学生自主创新兴趣，培养学生创造性思维能力、创新性实验能力、科学研究能力，许多高校正在开展开放式创新实验室建设工作，创新实验室的建设目标是能够找到一条既适合大面积教学需求、又适合少数有需求学生的探究性研究的有效教学实践模式。

创新思维与创新方法在创新能力培养中占有重要地位，创新思维与创新方法正在被人们认可和重视。TRIZ理论是前苏联-阿塞拜疆 Azerbaijan发明家根里奇·阿奇舒勒所提出的，他从1946年开始领导数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，通过对世界高水平发明专利（累计250万件）的几十年分析研究，基于辩证唯物主义和系统论思想，提出了有关发明问题的解决理论。TRIZ理论通过对人类创新活动的高度概括，目前已经形成了一套具体求解创新问题的工具和方法。

在当前“大众创业、万众创新”的历史背景和机遇下，高等教育在培育创新精神和培养创新型人才方面肩负着特殊的使命，而在传统教育模式的基础上如何导入创新教育是一个亟待解决的问题，需要我们在教学实践中进行不断的探索。大学生创新能力与创新思维的培养可从创新认识、创新方法、创新活动流程等多方面切入，其中，创新思维是框架，创新思维到创新能力的转变至关重要。基于TRIZ创新方法，论文提出了一种全新的开放式创新实验室的建设方案，即在指导学生了解、熟悉、应用RTIZ创新思维方法思想的基础上，结合学生专业实际，依托可行性较高的溶创新方法于一体的实验报告模板，让学生在潜移默化中接受创新能力训练，通过后期的专利和论文成果的辅导使得创新成果得以凸显。

2、开放式创新实验室的特点

开放式创新实验室具有适用性、开放性、创新性的特点。适用性要求实验项目的规模至少能满足10人以上同时开展实验的要求，这是由于创新性的实验项目的开课对象一般为具有一定专业基础的相关专业大面积本科生，实验项目本身也包含面广量大的学科基础实验课和专业基础实验课；开放性要求实验项目在现有实验室条件下或通过建设后能够真正开出，满足开放性实验教学要求，在实验时间、实验空间、实验资源和实验室管理等方面实现开放，学生在教师指导下，自主设计实验方案、开展探索研究、进行数据分析处理和撰写实验报告，注重实验过程评价而不是实验结果的评价；创新性要求实验项目的选题应尽可能反映学科前沿课题或社会生活中有待解决的问题，从最新的科研成果或教改成果中凝练出实验项目，体现实验内容自主性、实验结果未知性、实验方法和手段的探索性，注重启发学生创新思维，培养学生自主研究学习能力。

3、开放式创新实验室建设方案

鉴于开放式创新实验室的上述特点，从TRIZ创新方法应用的角度出发，我们提出了一条基于TRIZ创新方法的开放式创新实验室建设方案。开放式创新实验室的开课模式主要分选课、上课、提交报告、评定成绩四个阶段，下面分别进行说明。

选课阶段，针对我校每学期2500名左右选修实验课程的本科生，给出250名左右的创新实验选课名额，遴选出对创新有兴趣的同学。

上课阶段，首先通过两次课堂讲座形式对250名选课同学进行TRIZ创新方法及创新思维的培训以及专利相关知识的辅导，然后分发创新实验报告模板，让学生按每10人一组自行分组，并确定每组进入实验室确切时间；在实验课堂上，实验室提供多个与本校专业密切相关的课题供学生自行选择，每个课题又可以衍生出若干子课题，例如我们实验室的“空气阻力系数测定”项目是在南京千韵公司的QY-KZIA空气阻力系数测定实验仪的基础上建立起来的，当一个物体与空气的气流发生相对运动时，气流会对物体产生一种阻力，这种气流对物体的阻力可簡称为流阻（或风阻），对于在迎着气流方向上同样的横截面情况下，不同的形状的物体所受流阻是不相同的，这种不同形状物体所受流阻的系数就是本实验要研究的主要内容，通过本实验来研究不同形状物体的阻力系数，对水文、流体力学、建筑设计、航空和汽车设计、高速列车设计等与气流速度密切相关的行业都有很现实的意义，每位同学可以根据自己的专业与兴趣，选择一个问题，应用TRIZ方法，按照实验报告模板的指引，完成自己的创新研究。

提交报告阶段，按照实验报告模板的要求，提交问题解决过程及最终优化方案，教师分析方案创新性、新颖性及实用性，择优推荐申请专利或发表在实验室内部刊物《创新方案》上。

评定成绩阶段，创新实验最终成绩由参加两次讲座及实验过程及方案综合评定，提交完整问题解决方案并公开发表者，实验成绩为优，并优先推荐参加校级物理创新竞赛。

4、总结

论文从TRIZ方法应用的角度出发，结合高校教学现状与需求，提出了一套具体翔实并具有适用性的开放式创新实验室建设方案，可供教学改革与TRIZ应用研究者借鉴与应用。

参考文献

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作者简介

开放式创新实验室 篇4

实验室是大学理论与实践相结合的纽带,是培养创新型人才的重要场所。根据本校自动化专业的实际情况,自动化创新实验室不仅需要承担多门实验教学课,包括电子系统设计专题实验、智能车专题实验、机器人专题实验,还要承担竞赛、培训、创新活动等任务。传统的封闭式实验室管理方式已经不能满足学生使用需求,必须通过开放模式进行实验室的管理。

二、国内外大学开放管理经验

国内有些大学在实验室开放综合管理机制方面做了很多改革和研究,效果显著。黑龙江大学化学化工与材料学院在实验室开放管理体系、开放内容、方法和手段上进行研究,逐步建立了科学合理的实验室开放管理模式与机制。深圳大学开展创新与实践,提出实验室开放运行机制包括高效的工作体系、科学的管理制度、高度开放共享的实验教学资源共享平台和一套完整的基于网络化的实验室开放管理系统。日本东京、UEC与相邻的几所大学共享实验室教学资源,大学内部实验室全天开放,在课后时间实现预约开放。通过实验室开放管理模式,能够应对学生的不同需求,提高实验室的资源利用率,增强了学生的创新实践能力。

三、自动化创新实验室开放式管理研究

自动化创新实验室随着学生人数的增多,新设备的增加,开放程度的扩大,暴露出了越来越多的问题。例如实验室设备维护、流失问题,人员财产安全问题,管理体制不规范、不健全问题。结合本专业背景,通过学习国内外实验室开放式管理经验,提出了三点管理方案。

四、人员管理

人员管理主要采用预约结合门禁和监控的方式进行开放式管理。如图1所示,学生申请预约实验室,预约成功后获得门禁指纹。实验室通过门禁系统实现学生身份识别、进出记录数据采集、统计和查询学生考勤记录。实验室监控设备能够实时获取学生进出实验室情况,并能够远程查看实验室内现场情况和人员数量,实现实验室无人值守。

五、资产管理

建立一套规范的实验室资产管理体系,主要包括需求分析、资产的招标采购、资产的分类管理、资产的状态监控、资产的维护维修,如下页图2所示。

实验室利用互联网实现实验室设备从需求、订购到借用、维护、报废整套管理流程。公布仪器设备名称、性能、使用方式等信息,实现网上借用、归还,保证实验室设备的满负荷运行,最大化地提高实验室仪器设备的使用效率。

六、安全管理

无线电源控制系统能够实现实验室电源的智能控制,如图3所示,不仅能够有效保护实验室设备的安全,同时能够节约电能,减少实验室管理人员的工作量。教师通过监控能够远程实时观测实验室的实时情况,并且通过主控机能够对各个实验台的电源进行控制。门禁系统能够允许只有授权的学生或者教师可以自由出入实验室,防止其他无关人员的进入,保护实验室人员的安全,避免实验室财产的损失。门禁系统具有消防安全功能,如果发生火灾发生断电,门禁系统会全部自动打开,便于人员逃生。

七、结语

利用远程监控、门禁系统结合智能电源辅助实验室进行开放式管理,为自动化创新实验室开展实验教学和各类创新活动提供了有力保障。通过建立实验室资产管理系统实现了实验室设备资源的最大化利用。开放管理模式实现了实验室的高效管理,同时培养了学生的创新实践能力。

摘要：高校实验室是培养学生创新能力的主要场所。本文针对当前开放实验室存在的问题,总结国内外大学实验室开放管理的特征,以及结合本校自动化专业的特点,提出了本校自动化创新实验室开放式管理方案并应用于实践。最终对自动化创新实验室开展创新活动起到了积极促进作用。

关键词：实验室,创新,开放,自动化

参考文献

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开放性实验教学与创新人才培养 篇5

开放性实验教学与创新人才培养

学生创新能力或技能的`培养主要通过实验教学尤其是开放性实验教学完成,如何构建能够与创新型人才培养相适应的开放性实验教学模式是高等教育急需解决的问题,本文从创新人才应有的基本素质能力出发,在创建开放性实验教学模式和开放性实验室管理模式方面做了一些有益的探讨.

作 者：王莹 左由兵 作者单位：四川理工学院材料与化学工程学院,四川,自贡,643000刊 名：网络财富英文刊名：INTEMET FORTUNE年，卷(期)：“”(23)分类号：G64关键词：开放实验 创新人才 教学 管理

开放式创新实验室 篇6

关键词 开放实验室 实验室管理 实验教学

中图分类号：G482 文献标识码：A

0 引言

在科学技术发展日新月异的今天，高等学校肩负着培养创新性高素质人才的重任，但受传统教学观念及教学设施的制约，部分高校依然存在重知识、轻实验的现象，实验室不能向本科学生开放，学生进行综合性、设计性的实验较少，一定程度上制约了学生的自主发展，影响了创新性人才培养效果。实践证明，在农林经济管理专业，向学生开放实验室，开展综合设计性、设计性的实验，能激发学生获取知识的主动性和积极性，能充分发挥学校的实验资源，能点燃学生创新的兴趣和激情；对于全面培养和提高学生的科学作风、创新意识和实践能力具有重要的作用。①

1 开放实验室发展模式现状

目前，大多数开放实验室仅局限于本专业、本学科，单一开放式的发展，不能满足学生综合能力训练的需求，在训练学生的创新思维和创新能力上有一定的局限性，②不利于资源共享，提高实验的利用率。此外，大多数的开放实验室开放功能缺失，开放的发展模式并不能使一个实验室真正成为各种学术、科学交叉渗透，不利于交叉学科的形成和发展，不能有效发挥开放实验室提高教学科研水平。③

2 综合性、设计性实验现状

综合性、设计性实验不仅要求学生综合多学科知识和多种实验原理设计实验方案，还要求学生能够运用所学的知识发现、分析和解决问题。④对于设计验证实验、实验的内容和效果也提出了更高的要求。在当今倡导素质教育和创新教育的形势下，大学每门课程的几乎所有讨论如何提供良好的基础实验课，从简单的验证性实验验证，综合相结合转移实验设计。目标应该是明确的，综合性、设计性实验，不宜太难，但有很强的可操作性，要求学生全面的知识，参考有关文献资料，通过自己的努力实现的目标的实验研究。通过实验，激发学生自主学习的积极性，充分拓展学生的认知水平，让学生在丰富的探索性学习他们的创新意识和创新能力，使学生体验科学研究的过程中，培养科学的学习习惯和探索精神，使其极为丰富的成就，一个良性的学习动力的作用。

3 开放实验室与开展综合设计性实验相结合的形式

实验室向学生开放的具体形式分为参与科研型、自选课题型、科技活动型和任选实验项目等。实验的完成采取以学生为主、教师加以启发指导的实验教学模式。科研型开放实验：主要面向高年级本科学生，实验室定期发布开放研究实验题目，吸收部分优秀学生早期进入实验室参与教师的科学研究活动。自选课题型开放实验：是学生进行教学计划以外的综合型、设计型、应用型自选实验。学生在实验中必须独立完成项目的方案设计和实验。科技活动型开放（下转第245页）（上接第240页）实验：是学生自拟活动课题，结合实验室的专业方向和条件，联系相应实验室和指导教师开展实验活动。任选实验项目开放实验：学生到实验室利用实验条件，根据兴趣和要求，从能够开出的所有实验中选择满足实验时数要求的项目。⑤

开展综合性、设计性实验，开放对象主要是大二、大三的本科生。自愿参与综合性、设计性实验的本科生，人数不限。这部分学生学完基础专业课程，对实验中的基本专业知识和实验技能还不能很好地掌握，没有进行过综合性实验，进入实验室。在查阅大量文献和综合所学专业知识，结合老师布置的任务，设计综合验证实验、设计性实验，学生分组来完成，从完成情况看，初步建立了经济模型，也验证了实验提供的模型，以组为单位上交实验报告，由教师批阅整理指导。这些学生中有的还参加了省市建模大赛，并取得了优异的成绩。

开放与综合设计创新实验很好地融合，为经济计量实验室的开放找到了比较好的运行机制，即由实验协会组织，而教师和实验员做好实验室开放安全和综合设计创新实验的质量监督工作。平等、和谐的学习氛围，学生更易畅所欲言，积极思考。教师定期召开总结实验座谈会，学生积极发言，更激起了他们进一步学习经济学知识的强烈欲望。强化自主创新意识，加强常规实验技能和动手能力，文献检索和综合知识能力的提升。

4 结束语

开放式创新实验室 篇7

1 创新实验室的运行机制

创新教育是以培养人的创新精神、创新意识和创新能力为基本价值取向的教育实践, 是以弘扬人的主体精神, 发掘人的创造潜能, 促进人的个性和谐发展为宗旨, 以实现人的全面发展为目的的教育, 旨在培养创新型人才。创新教育的核心是对大学生进行素质教育, 高等教育的一项重要任务就是培养大学生的创新能力。为了培养学生创新意识、创新精神和创新能力, 我们不仅要注意营造有利于创新人才培养的环境, 而且更需要良好的运行机制。

1.1 实现创新实验室的全面开放

开放实验室是给学生创造一个自由宽松的环境, 使他们的创造性和能动性得到充分发挥。为了有利于发挥学生的创造性和主动性, 有利于促进学生的个性发展, 在开放型的创新实验室里, 可以让学生自主选做实验项目, 自行查阅文献进行设计。创新实验室的开放不能局限于空间上和时间上的开放, 更重要的是教学管理体制、教学观念、教学方法、教学内容和教学手段的开放, 真正做到以人为本、重在人才培养的教育理念。

1.2 实现创新实验室的信息化管理

开放型创新实验室打乱了学生原有的班级, 不同专业的学生可以在同一时间和地点做不同的或相同的实验;在同一时间内相同专业的学生也可以做不同的实验。这样实验室管理和学生的管理都相应复杂化了, 为了维持正常教学秩序, 就必须借助现代化管理手段。如可以采用网络化管理的办法进行教学管理, 即在网上公布创新实验项目的相关信息, 学生可以根据自身的情况选择参加相关的创新实验项目, 亦可到创新实验室开展自己设计的项目, 实施网上报名和确认, 根据预约情况安排指导教师。

1.3 开发创新项目, 实现多学科融合

创新能力是要使学生有多方面的综合能力。传统的教育方法, 无论是基本技能的训练, 还是基础性和综合性实验教学, 在创新能力培养方面都难达到良好的效果, 而创新项目的开发是一条真正有效地从各方面培养学生创新能力的途径。开放型创新实验室一项重要的作用就是让学生根据自身兴趣和特长开发自己喜欢的创新项目, 以培养学生多学科交叉应用能力和协同工作能力。

2 学生创新能力的培养

创新能力是创新主体在创新思维和创新意识支配下从事创新活动的能力。创新能力一个重要的方面就是积极思维与交流、学科交叉与综合应用和协同工作能力。创新能力的培养是传统课程学习中的薄弱环节, 只有在创新实验室通过创新项目的开发和一系列创新活动的开展, 才能培养学生积极思维和善于交流能力、学科交叉应用能力和协同工作能力。

2.1 在比赛中培养学生的创新能力

无论是基本技能训练还是基础性和综合性实验等传统教学方法, 在创新能力培养方面都很难达到良好的效果, 而开发创新项目, 参加各种比赛则是一条真正有效地从各方面培养创新能力的途径。开放型创新实验室的一项重要作用就是让学生根据自己兴趣和特长开发创新项目, 培养学生学科交叉应用的能力和协同工作的能力。

创新项目可以由教师提出申请, 也可以由学生提出申请;可以是团队提出申请也可以是个人提出申请。创新实验室自开放以来, 依托创新实验室, 大学生在各种比赛中主要获奖情况如下: (1) 家用智能安防巡逻卫士 (国家级三等) ; (2) 紧急出口逃生控制装置 (国家级三等) ; (3) 升降伸缩式楼道清洁机器人 (省级一等) ; (4) 嬉球章鱼 (省级一等) 。

通过参加各种比赛, 很好地锻炼了参赛学生观察与综合调查能力、学科交叉应用能力、创新设计能力、协同工作能力和操作动手能力。

2.2 在创新实践活动中培养学生的创新能力

创新主体从事创新活动的关键是创新性思维。开放型创新实验室的主要功能就是积极引导学生开展创新性思维活动, 通过学生互相交流, 开发和开展一系列的创新活动, 从而培养学生的创新能力。创新活动的开展将创新实验室的所有资源得到充分地利用, 惠顾到每个学生, 使每个学生都有机会享受到创新的快乐, 获得相应的成果。

为了更好地鼓励学生投入到创新实践活动中, 激发学生的创新意识, 创新实验室每年都要投入大量的人力和物力, 积极组织各类创新实践活动。我院近期组织的创新实践活动有“楼道清洁机器人”和“助残搬运机器人”等。通过这些创新活动, 学生不仅学到了创新技巧和创新方法, 更重要的是提升了观察力, 丰富了想象力, 培养了积极思维和互相交流的能力。

3 结语

高等教育最根本的任务就是培养学生具有创新能力和创新精神。学生在开放型创新实验室中的一系列创新活动, 将有助于提高学生的动手能力、工程实践能力和创新能力, 充分提高学生的学习兴趣和学习积极性, 对全面提高课程教学质量起到非常重要的作用。

摘要：学校的教育必须适应社会对人才质量越来越高的要求, 不仅要培养学生具有一定的知识量, 而且更重要的是要具备学习新技术、掌握新知识、有较强的实践动手能力和创新精神。介绍了我校创新实验室的运行机制和学生创新能力的培养。

关键词：开放型,创新,实验室

参考文献

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[2]史建成.基于开放型创新实验室的创新能力培养探索[J].上海第二工业大学学报, 2009 (1) :83-85.

开放机能实验室培养学生创新精神 篇8

一、传统实验教学的弊端

1. 长期以来, 很多高校的实验主要采用封闭式管理模

式, 即学生只能在规定时间到实验室做规定的实验项目, 实验内容侧重于演示现象、验证理论和学习实验技术。这种实验教学方法, 不能充分发挥学生的积极性、主动性, 不利于培养学生的动手动脑能力, 不利于学生综合素质的提高[2]。

2. 实验室以准备实验为主要工作, 除实验课外, 基本上处于闲置状态, 实验资源和实验设备使用效率低。

3. 实验学时少, 学生没有时间进行科研活动, 不能接受一次完整的科研训练;

不少学校仅开设了综合性、设计性实验, 但极少能真刀真枪地进行科研性实验, 让学生独立完成一个小课题。

二、我们的尝试和成果

有鉴于此, 我们采取了各专业学生均可自愿报名参加, 从实验的选题、设计到具体的操作, 以及实验数据分析、处理, 论文的书写全部由学生来完成。培养大学生的实践、创新能力, 充分体现了素质教育的宗旨, 促进了实验室的开放, 推进了实验教学的改革。

参加的学生由学完医学基础课程和基本实验操作的大二以上学生自愿报名, 在教师的指导下连续三学期, 利用业余时间, 由专职教师指导, 开展教学与科研结合式活动。在老师指导下按自己设计的课题独立完成实验和论文。迄今, 参加学生数十名, 已完成论文多篇, 其中已在省级刊物发表2篇。活动结束后由学生在我院进行课题汇报, 受到专家领导的好评。

三、体会和经验总结

1. 大学生科研可促进实验室开放。

大学生进行科研活动必须有一平台, 这就促使原本封闭的教学实验室开放, 这种开放不仅是时间和空间上的开放, 还为学生提供了自由的实验环境, 使学生有独立思考、自由发挥、自己动手、自主学习的机会, 这才是真正的开放[3]。

2. 科研可提高学生的多种能力。

当前的实践教学环节非常薄弱, 严重制约了教学质量的进一步提高。我国本科教学质量在世界上是先进的, 但是也有严重不足, 最为突出的就是实践能力较差。而让本科生从事科研正是培养实践能力、创新能力的好形式。通过文献检索、立题、课题设计、部分实验准备工作、实验实施、资料整理和分析、论文撰写和发表以及向不同学科的教师请教, 经历了一次虽较粗浅、但基本完整、规范的科研训练, 培养了团队精神, 提高了学习能力、动手能力、语言和文字表达能力, 科学思维能力、协调公关能力和创新、创业能力[4]

3. 实验室开放必须转变教育观念。

把培养能力、提高素质即人才培养放在首位[5]。只有这样, 才能克服种种困难, 把涉及方方面面、难度很大的大学生科研开展起来。其中, 领导教育观念的转变尤其重要。我院及教研室领导对此工作非常重视, 从人、财、物等各方面予以支持, 保证了开放实验室的顺利进行。

4. 选题合理。

由于时间、经费、设备条件的限制, 只要能够说明问题, 经历一次基本完整的科研训练即可, 并要保证学生教学任务的完成。

5. 建立激励机制, 提高实验室队伍建设。

学生获取知识已不仅仅在教师传授这一个层面, 学习方式正在发生变化, 以教师为主体的教学方式正逐步发展为以教师为指导, 以学生为主体的学习方式。实施开放性实验教学, 把学习的主动权交给学生, 教学过程从传授知识为主转向培养独立思考和动手能力为主。这就对参与开放实验室的教学人员提出了更高的要求。学生自己动手、自己思考时, 发现问题和提出问题的机会更多, 有些问题甚至连教师也未遇到过, , 这都“迫使”实验教学人员进一步学习, 随时了解学科前沿的发展情况, 调整教学内容和科研方向, 把不断涌现的新知识、新技术和新方法充实到实验教学中, 不断改革实验教学内容, 改进实验教学方法, 开放实验室有利于教师队伍素质的提高, 应在高校中大力倡导。

参考文献

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开放性创新实验室建设与探索 篇9

关键词：开放性,创新,实验室建设,信息管理系统

美国教育技术CEO论坛第4年度报告中明确指出,21世纪学生应该达到的能力素质包括:基本学习技能、信息素养、创新思维能力、人际交往与合作精神和实践能力。实验室作为诱导创造力和培养实践能力的主要场所,在培养学员独立探索能力、实际动手操作能力和科学研究兴趣等方面具有独特的优势和明显的功效。但在传统的高校实验教学体系下,普遍存在学员兴趣不浓、参与性不高、缺乏创新意识和发展潜能、教学模式僵化、实验室采用封闭式管理、实验室及仪器利用率低等问题,学员的创新能力、发现问题和解决问题的能力不能得到有效培养,无法适应创新型人才的培养需要。而开放式创新实验室,在完成对学员的基本实践能力训练的基础上,由学员根据自己的兴趣和特长独立拟定实验方案,组成合作团队,设计实验技术路线,独立操作完成实验过程,实验完成以后对实验结果和实验报告进行审查和评估。由于它能一改传统的实验教学与管理模式,充分体现以人为本的教学理念,在培养和提高学员的创新精神和实践动手能力,实现高校实验教学资源优化利用、促进教学观念和学风转变、满足分层次和个性化教学要求等方面起到十分积极的作用,因此近年来成为我国高等院校推崇和探究的新型实验教学与管理方式。

1.开放式创新实验室研究现状

麻省理工学院于上世纪60年代创设了具有代表性的“设计性实验”,其要点是:由学生自己或学生与教师商讨选择实验题目,实验方案的拟定、一起的配置、测量和操作,以致实验中出现的故障的排除等皆由学生自己完成,教师只在必要时给予指点,实验时数和最终要求也不作硬性规定,由学生根据自己的时间、能力和兴趣来安排。从1964年开始在150名一年级本科生中试行,效果良好。受此影响,60年代后期开始,国外许多大学开始了类似于麻省理工学院实验室的教学改革。

通过文献分析,以及对浙江大学、复旦大学、东南大学、南京大学、国防科技大学、重庆大学、北京理工大学、清华大学等军内外重点高校的电工电子类实验教学中心调研,基本掌握了目前开放式实验教学和管理的现状:主要重点高校均正推行和深化实验室的全开放式管理和开放式自主实验教学模式。各重点高校均积极、充分利用校园网、一卡通(或IC卡)、实验室自动派位系统、门禁系统和视频监控系统,用信息化管理手段实现实验室的全开放式管理。如浙江大学电工电子实验中心按照“夯实基础、拓展思维、综合创新”的理念构建了以能力培养为主线、体现“提高基本素质,培养综合能力,引导创新实践”的实验教学体系,开设了基础型、设计型、综合型和自主创新型等多层次、多种教学模式的实验。并以成功开发“开放式实验室管理系统”等为标志的多维实验环境的建设,以及“EDA实验仿真教学”和“启发式、探究式、研讨式”等教学方法的运用,形成适合学生自主创新实践的教学模式,以满足研究型、大学创新型人才培养的需求。

2.开放式创新实验室的作用

开放式创新实验室并不仅是将实验场所及其仪器设备在时间和空间上面向学生开放,而是坚持教育面向现代化,面向世界,面向未来开放,从根本上改革传统的实验教学模式,做到实验教学目标、教学内容、教学策略、教学评价以及教与学角色关系的开放。与传统的实验教学模式相比,具有以下优势:

(1)培养学员创造力

实验室的全面开放,使得学员由被动接受转变为主动选择,能够根据自身的特点和兴趣,选择难度合理的实验方案,或是自行设计、自主完成兴趣所在的实验项目,在实验的过程中,不仅使理论密切联系实际,也能促进学习能力和实践技能的形成。通过教员的合理引导,充分发挥学员的个性,进一步提升兴趣和主动性,形成有益的正反馈,发掘学员潜能,提升其创新性和创造力。

(2)提升实验灵活性

开放性创新实验室在时间和实验室资源上向学员和教员全面开放,突破了实验学时和实验设备有限的限制,给师生提供了一个宽松的实验环境,不受时间的限制,根据自身的实际情况选择时间到实验室进行实验,有利于合理地利用有限的资源,最大限度地满足人才培养的需要,提高了实验室的灵活性和使用效率。

(3)促进教学团队建设

实验室的全面开放不仅体现在时间上,更多体现在内容上。为了能够解决学员在实验中遇到的问题,原有的实验项目知识储备难以满足需求,对教员在业务上提出了更高的要求,必须努力提高自身的理论素养,积极探索新的实验内容和实验方法,掌握更多的实验技能,具有更多的理论和实际经验,从而促进了教学团队的建设与发展。

3.实验室建设目标

2 0 0 9年以来 , 依托军队 院校“2110”二期建设和学院整体搬迁大学城实验室建设,学院共投入大量经费,使全院实验室的硬件条件得到了根本改善,实现了跨越式发展。随着实验室基本建成并正式投入使用,如何在课内、课外使用好实验室,提高实验室利用率,进一步促进教学与科研中心工作,提高人才培养质量,促进学员综合实践能力和创新能力的提高,成为首长、机关和广大实验室工作人员关注的重点问题。

我们在训练部教务处和教保处的指导下,通过3年多的前期研究,以电工电子实验室为对象,对如何利用好实验室、加强实验室的教学和管理改革,进行了一系列探索与实践以期探索出一套具有我院特色的实验室教学与管理的模式。我们认为,要合理利用好实验室,实现首长和机关的意图,根本出路还是全力实现实验室的开放式教学和管理。在完成对学员的基本实践能力训练的基础上,实验室在时间、空间、内容和教学方法等方面对学员开放,由学员自主选择并进行实验学习与研究。由于它能一改传统的实验教学与管理模式,充分体现了以人为本的教学理念,在为培养和提高学员的创新精神和实践动手能力,实现实验室资源优化利用、促进教学观念和学风转变、满足分层次和个性化教学要求的需要等方面起到十分积极的作用。

立足于如何使用好实验室,提高实验室利用率,着眼提高人才培养质量,促进学员综合实践能力和创新能力,首次站在全院实验室和构建整个实验室开放式教学和管理体系的层面上,探索出一条符合我院实情,可操作性强、便于复制的实验室开放式教学与管理模式。

4.实验室建设方案

针对我院机电类、大学物理类基础实验室的特点,在训练部教保处的具体指导和支持下,自主设计的一套实验室综合信息化解决方案。系统集实验室日常办公、实验教学管理、资产管理、耗材管理、实验室无人值守、自动派位、电源自动控制、电子实验报告、实验过程控制等功能于一体,独具特色,拥有完全知识产权。

系统采用B/S和C/S混合架构设计。主体采用Brower/Sever结构体系,具有易安装、成本低、易升级、可扩充、完全开放、不受站点物理空间限制等特点,系统功能、界面的升级、维护均在服务器端即可完成,客户端(教员机和学员机)不需安装其它过多的软件,使用IE浏览器就可以完成主要任务,减轻了客户端的维护工作,同时为远程管理和应用提供了便捷的途径。对于特殊环节,通过C/S结构设计的结合实现系统来补充B/S结构让系统更加合理。同时也体现了C/S架构与硬件结合的紧密性,制造出系统稳定性和自由度发挥的完美结合。

系统通过了多级的安全认证,并在权限控制上做了大量工作,使权限分配合理有效,并在系统中设有内含敏感操作的系统日志,使整个系统的完整性和可维护性得到了极大提高。

系统的主要内容和特点为:(1)建立了专门的网站,配备了专用服务器,为每个实验位配置了计算机,开通了数字化校园网络端口,数字化校园资源可直接进入实验室和实验环节;(2)构建了实验室高清监控系统,实现了实验室无死角高清监控,实验室管理员在监控室就能全面了解每个实验室每位学员实验情况;(3)开发了自动派位和与之配套的门禁系统。学员可利用一卡通在触摸屏自动派位机上自主预约实验(也可在校园网上直接预约),预约成功后,在预约时间内,学员可自行到选定的实验台位上开展相关实验,不需要教员干预,实现了自主性、开放性实验;(4)针对军队院校实验教学组训特点,设计了基础应用型、综合创新型和自主型三类实验的科学、人性化操作流程,使在人员有限、时间有限的情况下开展更多自主性、创新性、综合设计性实验成为可能,并极大地提高学员的学习兴趣和学习的主观能动性;(5)依托实验位信息化终端和数字化仪器设备,通过研制的关键实验数据和图形在线采集、电子操作实验报告和电子版实验报告管理系统,结合门禁、电源自动控制和视频监控等手段,实现了对实验教学全过程的有效控制和实验报告的“无纸化”,确保了实验教学质量的管控和逐步改善。

5.结语

开放实验室与大学生创新能力培养 篇10

一

开放实验室是实验教学改革中的一项重要措施，它是指部分或全部向实验者有目的地开放实验室能提供的教学及科研活动的必要条件，包括实验时间、实验设备、实验指导老师等，使得实验者可以完成某个实验项目。现代教育学理论强调，教学过程中应遵循传授知识与培养能力相统一，教师主导作用与学生主动性相结合的原则[4]。在开放实验室中，学生既可进行基础性试验，又可以进行设计型及综合性实验，而且可以在实验老师的指导下进行更深入的科研性实验。

开放实验室可以依托国家级、省级各类大学生科技竞赛活动，如全国大学生数学建模大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等。鼓励学生积极参加各种形式的课外科技竞赛活动可实现对开放实验室资源的充分利用，丰富开放实验室的教学形式，提高对实验室仪器设备的使用率[5]。此外，还可以通过学校相关行政、教学部门的相互协作和配合开展各学科专业的科技竞赛，基于开放实验平台，提高学生的实际动手能力和专业技能水平，激发其创新能力，鼓励学生自主创新，增强其就业竞争力，适应社会及用人单位对高素质人才的需求。

二

开放实验室项目可以有效地将理论与实践结合起来，扩大学生的受益面，更好地发挥学生的自主学习能力。以培养创新型人才培养为出发点的大学生科技创新基金项目也可以为开放实验室提供项目来源。此类课题既可以通过教师自主申报开放型创新科研课题，由学生从中选择设立，又可以由学生依据自己的兴趣查阅资料后拟定题目，再由研究方向对口的老师择优选择进行指导。在实施开放实验室教学项目时应注意以下问题。

1. 实验室开放模式的选择。

实验室应根据不同年级学生的特点和要求，综合考虑时间等因素，设计合适的教学模式。

2. 实验项目的选择。

在申报开放实验题目时，应在总结以往的开放实验经验基础上，以切实提高学生实践、创新能力为目的，选择难度合适的实验项目作为开放实验内容，既要重视学生基本功的训练，又要注重学生科研能力的培养。

3. 实验指导老师的定位。

指导老师要积极鼓励和引导学生参与开放实验，向有意申请创新实验项目的学生充分介绍项目的相关内容、背景知识、基本技能等要求，采用以学生为中心、教师为主导的教学方式，指导学生进行开放实验项目的研究，特别要注意培养学生创造性的科学思维方法和严谨的治学态度[6]。

4. 有效发挥学生的主观能动性。

学生应该在实验老师的指导下，积极查阅相关文献资料并开展实验研究，并且按照老师的要求及时提交实验报告。

三

在面向全校学生开设开放实验室的基础上，可以结合各实验室的研究方向，对在开放实验过程中表现出色的学生进行更深层次的指导和创新能力的培养，为大学生科技竞赛提供后备人才。以我校电子信息工程学院为例，开放实验室已经连续多年指导学生参加各种层次的大学生科技竞赛，并取得优异的成绩。开放实验室与科技竞赛结合可以有效推进开放实验项目的实施。为了更好地推进本科生的创新意识和动手能力的培养，指导老师可以通过与相关专业学生参加大学生科技竞赛等创新活动相配合，基于既有的科研项目，不断开发和更新实验内容，逐步增加开放实验的深度和广度，以学生为中心努力完善开放实验教学方法，积极稳妥地进行实验室开放[7]。

根据我校电子信息工程学院近年来积极开展开放实验室项目的实践，可以发现对学生开放实验室，为学生提供基本实验条件是进行实验教学改革的重要内容，这既能使有限的实验室资源得到充分利用，又能为培养学生的学习兴趣及自主学习能力提供足够的时间和空间，以满足高等院校培养高素质创新人才的客观要求，这也是实现由被动学习到主动学习、应试教育到素质教育，培养学生创新能力的有效途径。

参考文献

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开放式创新实验室 篇11

【关键词】创新型；人才培养；高校；实验室；建设

【中图分类号】C961 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0275-01

对于很多需要时间检验或者相关实验才能记住记牢的知识，这时候实验室就显得尤为重要，因为学生们在掌握理论的前提之下，要检验这个理论要把这个理论灵活的运用，就需要实验，因为他要懂的方法以外的相关知识来强化上课所学的知识，就需要一个实验的平台，因为实验室能够让学生在已有知识的基础上创新新知识，开拓新知识，从而不断获得思维方面的拓展以及能力的深造，高校实验室开放这一建设对于创新型人才的培养方面具有非常的意义。

一、高校学生创新能力和实验室施行开放性这种建设二者存在的关系

（一）要知道这二者之间的关系，首先我们应该知道什么是开放实验室，具体它所涵盖的相关内容有哪些，以及它的范畴都是我们要了解的，下面就是我要说的，它一般是指利用现有的仪器设备、师资力量、环境条件等方面的一些资源，向各个高校学生施行开放使用的一种实验室，把提升高校学生的实操能力以及设计等方面创设一个自我展现的平台，同时也把培养高校学生的创新能力作为最终的目的。

（二）我们知道，创新性人才的培养对于国家来说是非常重要的，一个国家的希望都在每一代的孩子身上，不断新鲜的血液注入需要创新才能够推动国家的进步，这就需要在大学生在掌握了基本知识的基础之上，利用学校实验室所具有的优势资源，进而培养各个高校学生勤动大脑，经常参与实践，增强学科记忆的一个承载功能，同时也一定程度上的促进各个高校在科研方面的发展，在引起一定社会反响的同时，更会给学校带来一定的经济上的效益。

（三）高校学生所具有的创新能力和实验室建设其实是一种相辅相成的作用，它们之间更是相互促进的一种关系，实验室的开放性建设是为了满足大学生的需要，为高校学生培养创新能力以及自身的发展提供了一个场所，而大学生在使用实验室的时候也会对这个实验室有相关的要求以及规范，这等于某种程度上促进了实验室的建设以及它的发展，各个高校的实验室更是让教材立体化的展示平台，因为它不在让理论架空，让理论被具体的实验检测，同时又能在基础上创新出自己的相关所得，这种技术方面的建设以及开发，对于高校来说能够提高它的办学质量，也能够促进科研实体的增多。

二、对于高校创新型人才的培养以及实验室开放方面建设的相关链接

（一）我们应该知道，实践是检验真理的唯一标准，教材被我们高校学生当做真理一样学习，那么实验室就是检验教材内容的唯一场所，同时也是深化这一知识的必然地点，它能够促进以及培养创新型人才的形成，从而让高校学生具有独具特色的工作能力，可以进行相关的发明以及开发工作。那么关于方案问题，我们就要有所规划，我们可以从三个方面着手考虑：

1 对于高校学生们树立起一个正确的、标准化的价值教育观念，改变以往传统模式的教育理念；

2 要适应时代的要求，进行实验室相应的改革，优化学校实验教学这一体系的相关内容；

3 施行人才培养的策略，对于实验室进行全面性的开放，加强学生们的实践能力培养。

（二）在上面我们已经说到了它的一些计划，那么关于实验室开放性这一建设该怎样建设也是一个值得我们关注的问题，同样的，怎样培养这种创新型的人才更变成了我们不能忽视的焦点问题，只有解决好这相关的问题，进行合理的规划，才能更好的在实验室实行开放性建设的基础之上培养更多创新型高素质人才，一般情况下，我们可以从几方面着手进行考虑：

1 对于实验在技术队伍这一板块，我们应该优化它的建设，注重人性化的这一模式进行管理；

2 高校可以对实验室建立一个开放的基金组织，专门用于实验室进行服务，从而提高它的开放效益。

总 结：综上所述，我们可以清楚的知道，人类要是想变得更加文明，就需要不断的检验假设，对于高校学生的学习上，如果想让学生有一个好的学习成绩，以及毕业以后更能融入社会，就需要给学生们一个过渡的平台，那就是这种开放性的实验室，这对于学生们巩固知识和培养各个高校学生的创新极其重要，创新环境以及科技环境都会促进高校学生创新思想的形成，也会培养学生思维的锻炼，这样做，能够更好的培养全面综合发展的高素质人才。

参考文献：

[1] 刘朝霞； 王小花；基于创新型人才培养的高校实验室开放建设研究[J].电脑知识与技术，2012年 第31期

[2] 董德民；面向创新型人才培养的实验室开放改革设想[J].中国电力教育，2012年 第07期

[3] 时连君； 万殿茂； 王芳； 梁慧斌； 王京生； 实验室开放与创新型人才培养[J].实验室研究与探索，2009年 第06期

开放式创新实验室 篇12

信息安全是一门综合性很强的学科,涉及到从数学、计算机到通信工程等多门学科交叉领域。同时,在当今信息化程度的飞速发展、信息安全形式不容乐观的环境下,信息安全从业人员所面临的是大量的、复杂的实际问题。这就要求其不但要有全面、良好的理论基础,还应具备非常出色的创新能力和实践能力。

由此可见,在信息安全人才的培养中,一套理论教学与生产实践相结合、开放式、综合性的教学与实验体系变得格外重要。如何结合国家和社会的广泛需求以及信息安全行业发展的现状,开展有针对性的信息安全综合实验变成一个亟待研究的课题。

2. 实验教学模式

我们在信息安全课程的实验教学中,探索出一套开放式教学方法,在充分利用现有的教学设备与资源的同时,还与国内外设备厂商和科研机构展开广泛合作,力求为选修本课程的学生提供大量的实践机会,将本课程教学从“以理论为中心”转化为“以实践为中心”,将学生从课堂带到实验室、企业以及研究所,使其在实践中深入理解、掌握和升华所学到的相关知识,着力培养符合社会需要的实践型信息安全人才。

本模式以基础实验为基础,以开放式实验项目为核心,在培养学生基本知识技能和实践创新能力的同时,选拔出一批兴趣高、能力强的学生,分别参与到学科竞赛、科研机构以及企业中实习等进阶实践项目中,充分挖掘和发挥学生的潜力,做到因材施教。教学模式的进行参考我们撰写的由清华大学出版社出版,并被列为普通高等教育“十一五”国家规划教材《网络安全实验教程》一书,教学模式框架如图1所示。

3. 各模块的改革与创新

3.1 基础课程实验

基础课程实验的目的是培养学生的专业基本技能,使其能够适应社会对于信息安全专业人才的需求。为了体现知识点之间的联系,该部分实验采用模块化的内容设计方式,共包含密码学技术、计算机网络与系统安全、网络互联设备应用、网络安全设备应用四个模块,不同模块间的内容相对独立。其中前两个模块相对更贴近理论,实验内容大多来自信息安全理论课上所讲授的知识,而后两个模块的工程应用色彩更浓厚一些,主要是根据专业信息安全工作者的日常工作设计的。要求所有选修信息安全课程的学生都要根据自己的兴趣,选择完成至少两个模块的实验内容。

3.1.1 密码学技术实验模块

通过该模块的实验,使学生深入了解各种主流密码算法的原理及应用,能够根据不同需求选择合适的算法并加以实现,完成消息、文件等信息的加解密操作。主要包括以下实验:

1)对称密码学实验(AES算法的应用);

2)非对称密码学实验(RSA算法的应用);

3)Windows中的加密文件系统应用;

4)加密软件PGP的应用;

5).Net框架中的加解密服务。

3.1.2 计算机网络与系统安全模块

这个模块的实验都可以在一到两台接入网络的计算机上完成,因此适合多人、多组同时进行。该模块的实验将参与者的角色定位在独立的网络用户或攻击者上,使学生掌握一般个人用户所能用到的计算机网络与系统安全知识,熟悉在此环境下常见的攻击与防范技巧。主要实验内容有:

1)计算机与网络资源的探测和扫描(Sniffer、网络端口扫描、Session Wall等);

2)网络攻防技术(木马攻击与防范、Do S/DDo S攻击与防范、缓冲区溢出等);

3)系统安全(Windows、Linux操作系统安全)。

3.1.3 网络互联设备应用模块

区别于个人用户,该模块和3.1.4节的网络安全设备应用模块都是培养学生作为网络管理员所需要的基本技能,所涉及的范围不再是网络中单一的计算机,而是整个网络。这个模块的实验主要是针对交换机、路由器等网络互联设备的配置和应用,通过这些实验,学生可掌握组建不同规模的局域网以及构建不同网络相互联通的技能。实验内容有:1)二层交换机的配置/路由器使用入门;2)VLAN的划分和配置/局域网组网实验;3)在多个路由器之间建立连接;4)RIP路由表的配置;5)NAT的配置。

3.1.4 网络安全设备应用模块

该模块使学生熟练掌握和配置各种常用的网络安全设备,并可以应用这些设备解决各种信息安全问题。主要实验内容包括:

1)防火墙系统的安装与应用;

2)虚拟专用网VPN(L2TP、IPSec)实践;

3)入侵检测系统IDS实验;

4)CA系统及SSL的应用;

5)无线局域网安全实验;

6)内网审计系统的应用。

3.1.5 实施成果

模块化的基础课程实验不但理清了信息安全课程众多知识点之间复杂的关系,还使得学生可以根据自己的兴趣特长和职业规划来选择相应的实验内容,在提高学生的学习热情方面取得了很好的效果。

3.2 开放式实验

开放性综合实验使得参与其中的本科生可以像在科研机构或是研发部门那样,有目的、有组织的进行科研项目的攻关。我们利用本校计算机网络与信息安全教育部重点实验室的科研环境,结合信息安全专业实验室的场地与设备,为学生提供开放性综合实验的环境。做到内容开放,时间开放,由学生自主选题,撰写开题申请书,经专家组审批后由学校给与经费支持,在教师的指导下完成科研实践的训练。实验内容主要是以信息安全的理论为基础,在设计中涉及到现代密码学、TCP/IP、防火墙、VPN、IDS、IPSec、计算机病毒、系统平台安全等知识点。目前正在进行的和已经完成的实验题目有:网络安全实验平台的研发、基于Smart Bits的流量分析系统的研究、无线传感器网络安全路由协议设计与分析、数字家庭网络安全机制研究、数字版权管理模型系统研制、基于关联引擎的分布式入侵检测系统的研究。

通过参与开放性综合实验,学生在巩固所学的理论知识的同时,还很好地锻炼了自己的知识综合应用能力和创新研究能力,不少毕业生因此在升学和应聘时占尽先机。如今,这种模式得到了同学们的积极响应和广泛好评。此外,开放式实验增加了实验室的开放时间,提高了实验设备的利用率,这对于那些昂贵的实验设备来讲具有重要意义。

由于是自主选题,学生可完全根据自己的爱好和个人规划选择所参与的项目,在理论研究上或是在工程技术上有优势和兴趣的学生都得以最大程度的展现自己的才华。我们在对其进行辅导的同时,选拔出在某些方面表现突出的学生参与到相应的更高阶的实践活动中去,从而进一步挖掘其潜力,使其得到更加充分的锻炼。

3.3 学科竞赛

学科竞赛对于培养学生的实践能力、创新能力、合作精神、拚搏精神、顽强意志和综合素质具有显著作用和效果。同时,能够更好地促进广大学生的学术热情,加强创新能力的培养,提高实际应用的综合素质。随着网络与信息安全在国内被重视程度的不断提高,各级别的信息安全竞赛也在高校中兴起。我们不仅组织了全校范围的信息安全对抗赛,还从开放性实验中选拔学生参加各类全国性信息安全大赛(如参加全国电子设计竞赛信息安全技术邀请赛获得一等奖1个、二等奖2个,教育部高等学校信息安全类专业教学指导委员会全国大学生信息安全竞赛获得一等奖等),并取得了优异的成绩。学生的参赛作品包括智能主动防御系统、虹膜身份认证系统、基于可重构的可信SOPC平台的WSN安全系统、基于IBE的安全P2P即时通信软件、基于关联引擎的NIDS系统、远程主动防御反木马平台。

3.4 与国内外知名研究机构、厂商的合作

除校内实验外,我们还与国内外知名研究机构和企业建立密切联系。目前已经与华为、中兴通信、中科院研究生院国家计算机入侵防范中心和美国弛威技术(Ace Net Tech)签订了合作合同,并与中联绿盟、西安交大捷普等网络安全公司和设备制造商有着良好的合作。

在与入侵防范中心的合作中,我们选派在开放性实验中表现优秀的学生到对方的研发基地参与项目研发,时间1个月以上。学生参与的题目有:流量统计、伪造数据包引擎、构建“论文提交”网络应用系统、网络协议漏洞挖掘测设系统的设计与实现、Rootkit技术及其应用、基于NS2对Wi Max中密钥组播协议的仿真。

而与Ace Net Tech在西电成立了联合实验室,公司向实验室赠送其实验设备,每年暑期我们派遣学生和教师到深圳进行培训,并委托学校利用本科生为其设备的网络安全特征挖掘和规则库升级方面开展研发工作。这样紧密的联合关系对培养学生的创新实践能力将有极大的帮助。目前主要开展的合作项目有:基于网络行为特征的流量识别方法的研究与实现,日志查询分析系统的设计与实现,流量控制、负载均衡设备的辅助开发与功能测试。

另外,还与中联绿盟、西安交大捷普、华为等网络设备及安全公司展开如下合作:基于Smart Bits的网络设备性能测试、核心网络集中式病毒防御方案、内网管理与审计系统的开发。

这种与世界一流公司、研究所紧密结合的实习方式可以使学生能够接触技术的最新前沿,极大地提高学生的兴趣和实践能力。笔者认为这一方式是一种值得推广的具有示范效应得实习方式。

4. 结论

通过以上多层次的实验体系,为学生提供了模块化的、开放性的、综合性的、实践性信息安全实验教学,可以使学生在实践中获得很好的综合能力的锻炼效果,同时解决了信息安全实验教学中遇到的各种问题,在该课程以及具有类似性质的其他课程的实验教学中具有广泛的推广价值。

摘要：在信息安全人才的培养中,一套理论教学与生产实践相结合、开放式、综合性的教学与实验体系显得格外重要。通过近年来教学改革的实践与探索,总结出一套包含模块化基础课程实验、开放性实验、企业项目实践以及学科竞赛等项目的开放式信息安全实验教学模式,使学生得以在实践中深入理解、掌握和升华所学到的相关知识,着力培养符合社会需要的实践型信息安全人才。

关键词：教学改革,开放性实验,信息安全

参考文献

[1]刘建伟、张卫东、刘培顺、李晖.《网络安全实验教程》[M].清华大学出版社,2007.

[2]张卫东、李晖、任飞.信息安全综合实验的开展与教学方法研究[J].西安电子科技大学学报(社会科学版),2006,16(2):200-203.