面向創新人才培養的實驗室開放模式研究

潘文嬋

(南京郵電大學 計算機學院，南京 210023)

面向創新人才培養的實驗室開放模式研究

潘文嬋

(南京郵電大學 計算機學院，南京 210023)

在論述實驗室開放的理念及思路的基礎上，介紹了實驗室開放的模式和管理策略，探討適合網絡通信實驗室的開放模式?；谂囵B創新型人才的理念，提出了實驗室開放的具體措施：改革實驗教學方法、豐富綜合性實驗項目和制定切實可行的管理制度。網絡通信實驗室開放有利于提高實驗教學質量，對培養學生的實踐能力、創新能力、科研能力等方面有著重要作用。

實驗室開放；管理策略；創新型人才；開放實驗項目

實驗室是高校開展實驗教學、科學研究的重要場所，是培養學生創新精神和創造能力的重要基地。實驗室開放是高校實驗室建設和改革的趨勢。

1 實驗室開放的理念和思路

創新人才是指具有創新意識、創造性思維和創新能力的人才。高校是培養創新人才的主要基地，實驗室是學生參與實驗實踐環節的重要場所。然而，由于經費不足和課內實驗學時限制，實驗室開設的驗證性實驗多，綜合性、設計性實驗較少，無法滿足培養學生創造性思維與創新意識的需求。因此，開放實驗室，充分發揮實驗室的資源優勢，更好地服務于創新人才的培養，對提高人才培養質量，提高高校的科研水平具有非常重要的意義[1]。

1.1 實驗室開放的理念

實驗室開放給學生創造了自主的學習氛圍、自選的實驗內容、多樣的學習形式和自控的實驗過程，將有利于培養學生的動手能力、自我管理能力和創新能力。但基于自主學習的開放性實驗仍然需要教師的適當指導，也需要一定的考評制度。

1.2 實驗室開放的思路

(1)教師應轉變教育觀念，改革實驗教學方法，減少演示講授實驗時間，增加學生自主實驗時間。開放實驗室應采取以學生為主體，教師加以啟發指導的實驗教學模式。實驗類型由驗證性實驗向綜合性、設計性實驗轉變。

(2)加強學生的自主實驗意識。調動學生學習的主動性和積極性，推進自主學習、合作學習和研究性學習，讓學生從各種資源途徑中獲取資料，體驗學習的成功樂趣。

(3)開發出有一定難度的綜合性實驗項目，實驗室提供可供選擇的實驗項目，并配備實驗指導手冊。

(4)制定實驗室開放管理規章制度，通過激勵機制，調動參與實驗室開放工作、指導開放實驗的教師的積極性。

2 實驗室開放的模式

2.1 實驗內容的開放項目

2.1.1 實驗室開放項目。

實驗室開放項目，以綜合性、設計性實驗為主，減少驗證性實驗。努力開拓學生的思路，使學生對所學知識有更深層次的認識，提高學生開放實驗項目綜合運用知識的能力。綜合性實驗是實驗內容和理論知識密切相關，涉及某門課程或相關課程的綜合知識，是對所學課堂知識的驗證。設計性實驗是學生根據實驗目的、要求和實驗條件，自行設計實驗方案，并加以實現[2]。面向學生開展實驗室開放項目，由指導教師擬定實驗題目，學生在規定時間內到實驗室使用實驗儀器設備，在教師指導下做相關實驗。實驗完成后，學生提交實驗報告，經教師審查合格后獲得相應的自主個性化學分。

實驗室開放項目應具有創新性，鼓勵學生收集資料開展深入研究，獨立提出設計方案，最終完成實驗項目[3]。實驗室開放項目，能夠激發學生自主學習的積極性，培養學生的創造性思維能力，加深對理論知識的理解，提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力[4]。

南京郵電大學計算機學院網絡通信實驗室由中央與地方共建，具備相關配套的軟硬件和網絡環境，配有IPV4/V6基礎實驗臺、無線實驗臺、防火墻實驗臺、VPN實驗臺、入侵檢測實驗臺、融合通信實驗臺、協議原理分析實驗臺和高級流量分析實驗臺等。網絡通信軟件模塊可滿足開設和提供計算機網絡、通信網協議、Web服務器配置和管理、網絡安全等通信軟件課程的相關實驗。以防火墻實驗臺為例，可開設的項目有：基于防火墻策略路由的校園網多出口解決方案。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)等實驗，設計綜合實驗，將策略路由技術應用于校園網中，達到提高網絡出口資源利用率，保護校園網安全的目的。學生學習、思考防火墻策略路由的實驗過程和方法，通過應用于校園網環境深刻地理解網絡安全的原理和作用。

2.1.2 大學生創新訓練計劃項目

大學生創新訓練計劃項目是本科生個人或團隊，在導師指導下，自主完成創新性研究項目設計、研究條件準備和項目實施、研究報告撰寫、成果(學術)交流等工作。組織實施大學生科技創新訓練計劃STITP(Science and Technology Innovation Training Program，STITP)的目的是給本科生提供科技創新訓練機會，以期培養更多具有創新意識與能力的高質量人才；使學生接觸和了解學科的前沿，明晰學科的發展動態；培養學生理論聯系實際，科研創新實踐能力和獨立工作能力以及加強學生團隊合作精神和交流表達能力。實驗室提供研究場所和實驗設備，教師不定期指導，從而可以培養學生的科研意識和嚴謹求實的科研作風。學校每年三月份都有大學生創新訓練計劃項目申報，學生主動聯系導師，并在導師的指導下，獨立完成項目課題。

網絡通信實驗室具有的無線實驗臺包含智能無線局域網交換機、802.11b/g室內智能管理型無線接入點、802.11g無線局域網外置網卡和單端口以太網供電(POE)適配器等設備。以無線實驗臺為例，可開設的大學生創新訓練計劃項目有：無線網絡安全防護研究。STITP項目對無線網絡特點及應用進行介紹，分析、探討無線網絡面臨的安全問題及攻擊工具，最后提出無線網絡安全解決方案。由無線網卡、無線接入點和無線局域網交換機構成無線網絡，項目組成員通過對無線網絡的配置，提出相應的安全防范策略讓無線網絡更加安全可靠。

2.2 實驗時間的開放

在時間管理上，采取預約開放的形式。采用網上預約的制度，充分利用計算機網絡的現代化手段，在學院網站上建立預約平臺。學生提前向實驗室提出申請，實驗室教師根據學生人數、實驗內容和實驗時間進行安排。通過網上預約平臺，學生填寫實驗內容，包括實驗題目、實驗方案，以及所需實驗儀器器材等。平臺的預約制度可以有效管理實驗室的利用時間，提高實驗儀器設備使用效率。

3 實驗室開放的管理策略

3.1 培養學生參加實驗的積極性

開放實驗室是培養學生自主創新能力的重要實踐基地，學生能否積極參加實驗活動是問題的關鍵。通過豐富、創新、綜合的實驗項目，教師有意識地引導培養學生學習的興趣，從而激發學生的學習熱情，強化學生自主實驗的意識。建立對學生的激勵機制，學生參加實驗室開放項目和STITP項目，成績考核合格后給予相應的自主個性化學分，并對有重大創新成果的學生進行獎勵。

3.2 制定切實可行的管理制度

開放實驗室，由于學生的實驗項目、實驗儀器設備和實驗時間各不相同，實驗設備準備、整理和維護需要花費大量時間，因此實驗室管理工作相對復雜。實施實驗室開放，需要制定嚴謹、規范的實驗室管理制度，確保實驗室開放順利進行[5]?？芍朴喨缦鹿芾碇贫龋洪_放實驗室學生管理制度、開放實驗室儀器設備管理制度、實驗室安全管理制度等，營造良好的實驗環境，維持實驗室長期穩定開放。

3.3 加強實驗師資隊伍建設

素質優良的實驗師資隊伍是實驗室開放可持續發展的關鍵因素。注重教師的深造和培訓，通過對實驗教師進行專業培訓、選派優秀教師到一線單位進行交流學習等措施，加速教師的知識更新，提高師資隊伍的整體素質和業務水平。學校應從政策上保證實驗教師的工作積極性，根據開放實驗的時間和學生人數等給予一定的補貼，采用發放指導酬金和記入教學工作量等方式激勵教師參與。

3.4 設立實驗室開放專項經費

學校每年劃撥一定比例的實驗室建設經費用于實驗室開放，實驗室開放經費包含儀器設備更新與維護費用、實驗耗材費和指導教師的工作量補貼。學校審定批準開放實驗項目，核算相關費用，保障實驗室開放能夠順利運行。

4 網絡通信實驗室開放的管理

4.1 實驗室開放的指導思想

網絡通信實驗室開放的指導思想是從培養學生實踐能力、創新意識出發，建立與計算機專業培養目標緊密聯系的實驗實踐項目，以適應人才培養的需要。

4.2 實驗室開放的原則

4.3 實驗項目的開發

實驗項目開發是實驗室開放的前提，只有為學生提供充足、適宜的實驗項目，才能滿足學生的需求。針對不同年級、不同專業、不同程度的學生開發不同的具有一定難度和綜合性、設計性的實驗項目，并按照年級層次，逐步增加難度[6]。當學生申請實驗項目時，實驗室教師可根據申請情況，分門別類，把具有相同或相近實驗項目的同學劃分到一起，和學生一起討論，最終確定實驗目的和具體內容。實驗室還要配備適當的教師對學生進行必要的指導，以確保正確的引導學生的實踐活動。

4.4 模塊化建設實驗室

充分利用網絡通信實驗室資源的前提下，形成模塊化、全方位、靈活可變的網絡實驗體系格局，將整個網絡通信實驗室分成三個部分：計算機網絡組網與配置實驗、計算機網絡應用實驗、信息安全實驗。例如，組網與配置類實驗：WWW、FTP服務器的配置及網站建設。其項目實現目標與具體要求為通過實驗了解Web網站組建的過程，能按實驗要求設計、安裝與調試Web網站系統，訓練組建技能，學會團隊協作解決問題的方法。

5 結束語

通過建立適應創新型人才培養需求的實驗室開放與管理模式，可使網絡通信實驗室能更好地面向學生開放，能全面提升實驗室的開放水平，促進實踐教學改革，充分調動和發揮學生的主觀能動性，提高學生的創新與研究能力。

利用計算機網絡通信實驗室的現有資源，開發與部署計算機網絡實驗，為把網絡通信實驗室建設成為一個面向全校甚至面向社會的開放性實驗室做好準備。實驗室開放改革需要不斷研究探索，與時俱進，進一步做好實驗室的開放工作，對于高素質人才的培養起著重要的作用。

[1]王濤,鐘穗東,張漢平，等.大學生開放實驗教學的探索與研究[J].中國現代教育裝備,2010(13):125-127.

[2]白雪峰,李沛.關于專業實驗室開放的探討[J].實驗室研究與探索,2006,25(7):848-850.

[3]鄭家茂.構建開放創新實驗教學體系推動學生自主學習[J].中國高等教育,2009(5):39-41.

[4]時連君,萬殿茂,王芳，等.實驗室開放與創新型人才培養的探索[J].實驗室研究與探索,2009,28(5):168-170.

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

[6]裴斐,金秋.高校計算機實驗室開放實驗教學管理模式探討[J].教育與職業,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

南京郵電大學實驗室建設與設備管理研究課題基金資助項目(2012XSG07)。

潘文嬋(1983-)，女，碩士，實驗師，研究方向：網絡安全。

G482

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.047