面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)室開放模式研究

潘文嬋

(南京郵電大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院，南京 210023)

面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)室開放模式研究

潘文嬋

(南京郵電大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院，南京 210023)

在論述實(shí)驗(yàn)室開放的理念及思路的基礎(chǔ)上，介紹了實(shí)驗(yàn)室開放的模式和管理策略，探討適合網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室的開放模式?；谂囵B(yǎng)創(chuàng)新型人才的理念，提出了實(shí)驗(yàn)室開放的具體措施：改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、豐富綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和制定切實(shí)可行的管理制度。網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室開放有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、科研能力等方面有著重要作用。

實(shí)驗(yàn)室開放；管理策略；創(chuàng)新型人才；開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

實(shí)驗(yàn)室是高校開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究的重要場所，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的重要基地。實(shí)驗(yàn)室開放是高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和改革的趨勢。

1 實(shí)驗(yàn)室開放的理念和思路

創(chuàng)新人才是指具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的人才。高校是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的主要基地，實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要場所。然而，由于經(jīng)費(fèi)不足和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)限制，實(shí)驗(yàn)室開設(shè)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少，無法滿足培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新意識(shí)的需求。因此，開放實(shí)驗(yàn)室，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的資源優(yōu)勢，更好地服務(wù)于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，對提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，提高高校的科研水平具有非常重要的意義[1]。

1.1 實(shí)驗(yàn)室開放的理念

實(shí)驗(yàn)室開放給學(xué)生創(chuàng)造了自主的學(xué)習(xí)氛圍、自選的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、多樣的學(xué)習(xí)形式和自控的實(shí)驗(yàn)過程，將有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、自我管理能力和創(chuàng)新能力。但基于自主學(xué)習(xí)的開放性實(shí)驗(yàn)仍然需要教師的適當(dāng)指導(dǎo)，也需要一定的考評制度。

1.2 實(shí)驗(yàn)室開放的思路

(1)教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教育觀念，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，減少演示講授實(shí)驗(yàn)時(shí)間，增加學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)時(shí)間。開放實(shí)驗(yàn)室應(yīng)采取以學(xué)生為主體，教師加以啟發(fā)指導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)類型由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變。

(2)加強(qiáng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)意識(shí)。調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，推進(jìn)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)，讓學(xué)生從各種資源途徑中獲取資料，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的成功樂趣。

(3)開發(fā)出有一定難度的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)室提供可供選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并配備實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊。

(4)制定實(shí)驗(yàn)室開放管理規(guī)章制度，通過激勵(lì)機(jī)制，調(diào)動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)室開放工作、指導(dǎo)開放實(shí)驗(yàn)的教師的積極性。

2 實(shí)驗(yàn)室開放的模式

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放項(xiàng)目

2.1.1 實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目。

實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目，以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。努力開拓學(xué)生的思路，使學(xué)生對所學(xué)知識(shí)有更深層次的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。綜合性實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和理論知識(shí)密切相關(guān)，涉及某門課程或相關(guān)課程的綜合知識(shí)，是對所學(xué)課堂知識(shí)的驗(yàn)證。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和?shí)驗(yàn)條件，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并加以實(shí)現(xiàn)[2]。面向?qū)W生開展實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目，由指導(dǎo)教師擬定實(shí)驗(yàn)題目，學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)到實(shí)驗(yàn)室使用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，在教師指導(dǎo)下做相關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，經(jīng)教師審查合格后獲得相應(yīng)的自主個(gè)性化學(xué)分。

實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目應(yīng)具有創(chuàng)新性，鼓勵(lì)學(xué)生收集資料開展深入研究，獨(dú)立提出設(shè)計(jì)方案，最終完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[3]。實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目，能夠激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，加深對理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力[4]。

南京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室由中央與地方共建，具備相關(guān)配套的軟硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，配有IPV4/V6基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、無線實(shí)驗(yàn)臺(tái)、防火墻實(shí)驗(yàn)臺(tái)、VPN實(shí)驗(yàn)臺(tái)、入侵檢測實(shí)驗(yàn)臺(tái)、融合通信實(shí)驗(yàn)臺(tái)、協(xié)議原理分析實(shí)驗(yàn)臺(tái)和高級流量分析實(shí)驗(yàn)臺(tái)等。網(wǎng)絡(luò)通信軟件模塊可滿足開設(shè)和提供計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)協(xié)議、Web服務(wù)器配置和管理、網(wǎng)絡(luò)安全等通信軟件課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。以防火墻實(shí)驗(yàn)臺(tái)為例，可開設(shè)的項(xiàng)目有：基于防火墻策略路由的校園網(wǎng)多出口解決方案。通過防火墻策略路由配置和安全策略類配置(NAT、包過濾、端口映射和IP映射)等實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)，將策略路由技術(shù)應(yīng)用于校園網(wǎng)中，達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)出口資源利用率，保護(hù)校園網(wǎng)安全的目的。學(xué)生學(xué)習(xí)、思考防火墻策略路由的實(shí)驗(yàn)過程和方法，通過應(yīng)用于校園網(wǎng)環(huán)境深刻地理解網(wǎng)絡(luò)安全的原理和作用。

2.1.2 大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目

大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目是本科生個(gè)人或團(tuán)隊(duì)，在導(dǎo)師指導(dǎo)下，自主完成創(chuàng)新性研究項(xiàng)目設(shè)計(jì)、研究條件準(zhǔn)備和項(xiàng)目實(shí)施、研究報(bào)告撰寫、成果(學(xué)術(shù))交流等工作。組織實(shí)施大學(xué)生科技創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃STITP(Science and Technology Innovation Training Program，STITP)的目的是給本科生提供科技創(chuàng)新訓(xùn)練機(jī)會(huì)，以期培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新意識(shí)與能力的高質(zhì)量人才；使學(xué)生接觸和了解學(xué)科的前沿，明晰學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)；培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，科研創(chuàng)新實(shí)踐能力和獨(dú)立工作能力以及加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和交流表達(dá)能力。實(shí)驗(yàn)室提供研究場所和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，教師不定期指導(dǎo)，從而可以培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研作風(fēng)。學(xué)校每年三月份都有大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目申報(bào)，學(xué)生主動(dòng)聯(lián)系導(dǎo)師，并在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立完成項(xiàng)目課題。

網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室具有的無線實(shí)驗(yàn)臺(tái)包含智能無線局域網(wǎng)交換機(jī)、802.11b/g室內(nèi)智能管理型無線接入點(diǎn)、802.11g無線局域網(wǎng)外置網(wǎng)卡和單端口以太網(wǎng)供電(POE)適配器等設(shè)備。以無線實(shí)驗(yàn)臺(tái)為例，可開設(shè)的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目有：無線網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)研究。STITP項(xiàng)目對無線網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)及應(yīng)用進(jìn)行介紹，分析、探討無線網(wǎng)絡(luò)面臨的安全問題及攻擊工具，最后提出無線網(wǎng)絡(luò)安全解決方案。由無線網(wǎng)卡、無線接入點(diǎn)和無線局域網(wǎng)交換機(jī)構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)，項(xiàng)目組成員通過對無線網(wǎng)絡(luò)的配置，提出相應(yīng)的安全防范策略讓無線網(wǎng)絡(luò)更加安全可靠。

2.2 實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開放

在時(shí)間管理上，采取預(yù)約開放的形式。采用網(wǎng)上預(yù)約的制度，充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代化手段，在學(xué)院網(wǎng)站上建立預(yù)約平臺(tái)。學(xué)生提前向?qū)嶒?yàn)室提出申請，實(shí)驗(yàn)室教師根據(jù)學(xué)生人數(shù)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行安排。通過網(wǎng)上預(yù)約平臺(tái)，學(xué)生填寫實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)方案，以及所需實(shí)驗(yàn)儀器器材等。平臺(tái)的預(yù)約制度可以有效管理實(shí)驗(yàn)室的利用時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備使用效率。

3 實(shí)驗(yàn)室開放的管理策略

3.1 培養(yǎng)學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)的積極性

開放實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力的重要實(shí)踐基地，學(xué)生能否積極參加實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是問題的關(guān)鍵。通過豐富、創(chuàng)新、綜合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師有意識(shí)地引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，強(qiáng)化學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的意識(shí)。建立對學(xué)生的激勵(lì)機(jī)制，學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目和STITP項(xiàng)目，成績考核合格后給予相應(yīng)的自主個(gè)性化學(xué)分，并對有重大創(chuàng)新成果的學(xué)生進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。

3.2 制定切實(shí)可行的管理制度

開放實(shí)驗(yàn)室，由于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)時(shí)間各不相同，實(shí)驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備、整理和維護(hù)需要花費(fèi)大量時(shí)間，因此實(shí)驗(yàn)室管理工作相對復(fù)雜。實(shí)施實(shí)驗(yàn)室開放，需要制定嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)室管理制度，確保實(shí)驗(yàn)室開放順利進(jìn)行[5]?？芍朴喨缦鹿芾碇贫龋洪_放實(shí)驗(yàn)室學(xué)生管理制度、開放實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理制度、實(shí)驗(yàn)室安全管理制度等，營造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，維持實(shí)驗(yàn)室長期穩(wěn)定開放。

3.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)

素質(zhì)優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍是實(shí)驗(yàn)室開放可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。注重教師的深造和培訓(xùn)，通過對實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)、選派優(yōu)秀教師到一線單位進(jìn)行交流學(xué)習(xí)等措施，加速教師的知識(shí)更新，提高師資隊(duì)伍的整體素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平。學(xué)校應(yīng)從政策上保證實(shí)驗(yàn)教師的工作積極性，根據(jù)開放實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和學(xué)生人數(shù)等給予一定的補(bǔ)貼，采用發(fā)放指導(dǎo)酬金和記入教學(xué)工作量等方式激勵(lì)教師參與。

3.4 設(shè)立實(shí)驗(yàn)室開放專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)

學(xué)校每年劃撥一定比例的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)用于實(shí)驗(yàn)室開放，實(shí)驗(yàn)室開放經(jīng)費(fèi)包含儀器設(shè)備更新與維護(hù)費(fèi)用、實(shí)驗(yàn)耗材費(fèi)和指導(dǎo)教師的工作量補(bǔ)貼。學(xué)校審定批準(zhǔn)開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，核算相關(guān)費(fèi)用，保障實(shí)驗(yàn)室開放能夠順利運(yùn)行。

4 網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室開放的管理

4.1 實(shí)驗(yàn)室開放的指導(dǎo)思想

網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室開放的指導(dǎo)思想是從培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)出發(fā)，建立與計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)緊密聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目，以適應(yīng)人才培養(yǎng)的需要。

4.2 實(shí)驗(yàn)室開放的原則

4.3 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)是實(shí)驗(yàn)室開放的前提，只有為學(xué)生提供充足、適宜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，才能滿足學(xué)生的需求。針對不同年級、不同專業(yè)、不同程度的學(xué)生開發(fā)不同的具有一定難度和綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并按照年級層次，逐步增加難度[6]。當(dāng)學(xué)生申請實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，實(shí)驗(yàn)室教師可根據(jù)申請情況，分門別類，把具有相同或相近實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的同學(xué)劃分到一起，和學(xué)生一起討論，最終確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮途唧w內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)室還要配備適當(dāng)?shù)慕處煂W(xué)生進(jìn)行必要的指導(dǎo)，以確保正確的引導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)。

4.4 模塊化建設(shè)實(shí)驗(yàn)室

充分利用網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室資源的前提下，形成模塊化、全方位、靈活可變的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)體系格局，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室分成三個(gè)部分：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)與配置實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、信息安全實(shí)驗(yàn)。例如，組網(wǎng)與配置類實(shí)驗(yàn)：WWW、FTP服務(wù)器的配置及網(wǎng)站建設(shè)。其項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)目標(biāo)與具體要求為通過實(shí)驗(yàn)了解Web網(wǎng)站組建的過程，能按實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試Web網(wǎng)站系統(tǒng)，訓(xùn)練組建技能，學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作解決問題的方法。

5 結(jié)束語

通過建立適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求的實(shí)驗(yàn)室開放與管理模式，可使網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室能更好地面向?qū)W生開放，能全面提升實(shí)驗(yàn)室的開放水平，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革，充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生的創(chuàng)新與研究能力。

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有資源，開發(fā)與部署計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，為把網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為一個(gè)面向全校甚至面向社會(huì)的開放性實(shí)驗(yàn)室做好準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)室開放改革需要不斷研究探索，與時(shí)俱進(jìn)，進(jìn)一步做好實(shí)驗(yàn)室的開放工作，對于高素質(zhì)人才的培養(yǎng)起著重要的作用。

[1]王濤,鐘穗東,張漢平，等.大學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2010(13):125-127.

[2]白雪峰,李沛.關(guān)于專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開放的探討[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2006,25(7):848-850.

[3]鄭家茂.構(gòu)建開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系推動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)[J].中國高等教育,2009(5):39-41.

[4]時(shí)連君,萬殿茂,王芳，等.實(shí)驗(yàn)室開放與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009,28(5):168-170.

[5]侯鳳才,張國華.高校實(shí)驗(yàn)室開放存在的問題與對策分析[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011,28(1):177-179.

[6]裴斐,金秋.高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式探討[J].教育與職業(yè),2011(30):156-157.

Research on Management Model of Open Laboratoryfor the Cultivation of Innovative Talents

PAN Wenchan

(School of Computer Science and Technology, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China)

On the basis of the ideas and methods of open laboratory, this paper introduces the model and management strategy of open laboratory in the universities, to explore the management model of open Network Communication Laboratory. Based on the innovating personnel training, this paper discusses the specific measures of open laboratory, including the reform of experimental teaching method, the abundant comprehensive experiment projects and the development of practical management system. The open Network Communication Laboratory is conducive to improving the quality of experimental teaching and plays an important role in developing the students' practical ability, innovation ability and scientific research ability.

open laboratory; management strategy; innovative talents;open experimental project

2014-05-27

南京郵電大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與設(shè)備管理研究課題基金資助項(xiàng)目(2012XSG07)。

潘文嬋(1983-)，女，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)安全。

G482

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.047