以创新创业能力培养为导向的应用型高校本科生开放性实验教学研究与实践

摘  要：应用型高校是我国高等教育的重要组成部分，培养基础扎实、适应快速的高素质创新创业人才是应用型高校人才培养的重要目标。实验教学作为高等学校课程教学的重要组成部分，是大学生创新创业能力培养的重要途径。扎实有效地做好实验教学，使学生的知识、能力及素质协调发展，对实施素质教育、培养具有工程实践和创新创业素质的应用型人才具有重要的促进作用。建立教学、实验、竞赛、创新创业的教育模型，实现开放性实验教学时间要素的驱动，最终实现学生创新创业能力的提升。实施好教学组织和项目运行是开放性实验教学的关键环节，协同团队、导师、项目、基地等各类驱动要素是推进开放性实验教学提升质量的重要途径。

关键词：应用型;开放性;实验教学;创新创业;本科生

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）25-0044-05

Abstract： Application-oriented universities are an important part of higher education in my country. Cultivating high-quality innovative and entrepreneurial talents with a solid foundation and rapid adaptation is an important goal of talent training in application-oriented universities. As an important part of curriculum teaching in colleges and universities， experimental teaching is an important way to cultivate college students' innovation and entrepreneurship ability. Doing a good job in experimental teaching in a solid and effective manner， so that students' knowledge， ability and quality can develop in a coordinated manner， has an important role in promoting quality education and cultivating applied talents with engineering practice and innovation and entrepreneurship qualities. The cultivation of students' innovation and entrepreneurship ability plays an increasingly important role. We build a multi-driven open experimental teaching model， coordinate with various driving factors such as tutors， projects， and bases， and promote the opening of open experimental teaching. We establish a spatiotemporal model of teaching， experimentation， competition， innovation and entrepreneurship， realize the drive of the time elements of open experimental teaching， and ultimately improve students' innovation and entrepreneurship ability.

Keywords： openness; experiment; teaching; innovation and entrepreneurship; undergraduate

随着新工科、应用型等高等教育新范式、新理念的提出，传统的实验教育体系及模式已不能满足新型人才培养要求，开放性实验已经成为高校实验教学改革中的一个重要方向，在学生创新创业能力培养上发挥着越来越重要的作用。

一、开放性实验教学是高水平应用型高校建设的重要内容

应用型高校要着力培养学生创新创业能力，应当在教学内容和教学形式上敢于创新、勇于突破，特别是在实践教学上要重视实验教学的特殊作用，使实验教学发挥延伸课堂、拓展知识的重要作用，成为应用型人才培养过程中的重要环节。

（一）做好开放性实验教学是高水平应用型高校建

设的必然要求

山东省应用型高校建设标准中提出了推动应用型本科高校办学思路、人才培养定位、办学方式以及教育教学目标四个转变，四个转变都对学生素质能力提高提出了更高要求，其中在教学目标转变中明确提出促进学生实践动手能力和就业创业能力提升[1]。落实四个转变要求高校在教育教学等各方面进行改革，开放性实验教学的课程特点很好地贯彻了四个转变的要求。开放性实验教学开辟了一条新的教育教学路径，形成一套完整的教育体系，实现了对学生创新创业能力的培养，受到越来越多高校的重视。各高校开放性实验教学在课程设置上实行项目化的运作，在经费和指导教师上做好保障工作，延伸了课堂教学，拓展了实验教学，推动了应用型高校建设的四个转变。

（二）开放性实验教学是高等工程教育理念的具体

实践

随着新工科的发展，工程教育进入一个新的阶段，CDIO工程教育理念成为应用型高校发展的重要指南。CDIO工程教育理念实现了构思到设计、实现、运行的全链条教育过程，是开放性实验教学的重要理念[2]。一是开放性实验教学在内容上实现了CDIO工程教育模式专业知识的贯通。开放性实验在内容上更为宽泛，在形式上更为灵活，学生必须综合课内外各种知识才能完成实验任务。二是开放性实验教学在机制上实现了对学生主动性的激发和调动。探索性、趣味性是开放性实验的重要特点，这些特点增强了学生参与积极性和主动性，使开放性实验教学的成效更加显著，同时也为教育教学注入了持续动力，使学生的学习行为成为有源之水。三是注重知识学习和能力提升并重。开放性实验对个人的能力、团队的合作以及系统化的统筹能力等方面提供了锻炼的舞台，促进了大学生综合素质的提升。

二、开放性实验教学是应用型高校实验教学改革的重要方向

实验教学是应用型高校学生培养的重要环节，按照实验项目的类型划分，实验可以分为验证性实验、演示性实验、研究性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验等[3]。工科专业实验课程的验证性、探索性、综合性、开放性等特点为开放性实验教学改革提供了驱动点，开放性实验延伸了课堂教学，实现了从知识学习衔接工程实践的跨越，逐渐成为应用型高校实验教学改革中的一个重要方向。

（一）传统实验教学的特点及局限性分析

地方高校实验室主要承担本科实验教学任务，兼顾科研及学生创新创业培养，实验室所开实验按照实验课程的类型又可以分为独立设课实验（含综合实验周）和非独立设课实验（课内实验）。在传统模式下，因实验场所、实验人员和实验经费等多方面的限制，除单独设课实验可以集中时间安排在正常工作日中，跟随理论课程进度的课内实验则可能分散安排在课堂内或课堂时间外进行。因实验室任务安排紧张，学生需要在规定的时间内完成相应的实验内容，往往没有更多时间进行多种实验方法验证，或因为实验任务过于集中，学生疲于应付从而被动接受，导致学生在实验实践教学活动中主动性不高、创新能力不足。

（二）开放性实验教学是传统实验教学的拓展

开放性实验是传统实验教学的有益补充，是传统实验教学在教学内容、教学方法、教学组织等各方面的转变与提升的重要方向[4]。开放性实验教学实现了传统实验教学的拓展，主要表现在以下几个方面：一是在教学内容上的开放。开放性实验来源于课堂教学但不拘泥于课堂教学，更注重对学生兴趣的激发和引导，从而在内容上更加丰富，使实验教学更为“有趣”，对学生的吸引力更强。二是在思维上的开放。思维上的开放来源于开放性实验工程教育理念的贯彻实施，通过CDIO工程教育模式的实施，使设计的不同带来运行的不同，也使不可能变成可能，这种开放性的理念必将给学生种下开放性思维的种子，提升学生的创新能力和创造能力。三是在组织形式上的开放。开放性实验通过项目化的运作模式，实现项目的立项、运行和验收，在项目的实施过程中注重经费、导师以及场地等条件的保障工作，使项目的实施更加顺畅。在场地上，既有实验室、研究室等校内资源，又可以利用校外实习实训基地等校外资源。在指导教师队伍上，可以协同专业教师、实验教师、校外导师等各行各业的专家，参与的学生团队实现不同年级不同专业的开放性组合，这些特点有效拓展了传统实验教学的深度与广度。

（三）立体化教学体系搭建是开放性实验教学建设

的重要内容

应用型高校教学改革要立足产业需求侧为导向从而开展供给侧教育教学的改革，采取的教学方式方法应当适应应用型人才培养需求并有较强的指引性和推广性[5]。根据应用型高校教学改革的要求，应当建立立体化的实验教学体系，注重教学过程的监控，实现对教学质量的保障[6]。立体化实验教学体系包含了独立设课实验和非独立设课实验这些显性的实验内容，更应当涵盖实验教学的培养体系建设和运行机制建设。要调动各种有效的驱动要素形成协同机制，使开放性实验实现有效的保障供给，同时实现开放性实验的过程育人，从时间维度使教育过程拉长，将育人贯穿在每一个阶段。实现开放性实验的高质量发展，要在培养体系与运行机制建设的基础上，形成闭环的生态系统，使开放性实验教学实现学生素质培养的闭环。

三、构建以创新创业能力培养为导向的立体式教学体系是做好开放性实验教学的重要路径

围绕创新创业能力培养构建开放性实验教学体系，充分利用好现有师资和教学资源，在保证开出全部必做实验的基础上，积极创造条件推行单独设课实验，增开设计性、综合性、创新性和研究性实验，进而实现以学生为中心的实验室全过程、全方位开放。

（一）创新创业能力培养是开放性实验教学的重要目标

创新创业是应用型高校建设标准中学生发展指标的重要支撑点，创新创业能力培养与学生实践能力培养是相辅相成的。开放性实验教学要以提升学生创新创业能力为指引，设计实验题目、制定教学计划、落实实验项目的实施。一是通过开放性实验培养创新创业的精神，通过对基础知识的综合运用，实现对知识、技能的创新，使追求卓越成为一种习惯，为今后创新创业播下种子。二是通过开放性实验培养学生创新创业的能力。通过验证性、研究性、综合性、设计性和创新性实验实践教学的递进规律，构建递进式立体化的开放性实验教学体系，高质量地完成实验实践教学任务，提升学生创新创业能力。三是通过开放性实验提供创新创业的实践平台。从基础的验证实验开始到实现创新创业能力提升，最终一部分学生实现创业，开放性实验教学为学生提供了实践锻炼的广阔舞台。

（二）以创新创业能力培养为导向的立体式开放性实验教学模式搭建

从课堂知识巩固与拓展→工程技术实践应用→参加各类竞赛→学研结合→创新创业，构建时间维度开放性实验教学模型，模型结合开放性实验的教学过程，通过各阶段、各节点作用的发挥，实现大学生创新创业能力培养。立体式开放性实验教学模式实现了创新创业能力培养的递进，具备以下特点。一是培养模式注重扎实的基础和广泛的参与。从开放性实验的立项开始，紧密结合课堂知识设计项目，使更多的学生参与到开放性实验项目中去。二是教学目标围绕创新创业能力培养。从时间维度来研究大学生创新创业能力的培养过程中各阶段和节点的特点，厘清他们在创新创业教育过程中应当承担的作用。三是实现开放性实验的持续性发展。实验项目的完成只是完成了一个阶段性的工作，遴选优秀项目进一步进行打造，帮助项目逐渐完善成长，结合工程技术的实践参加创新创业类竞赛，在竞赛中实现研究和学习的提升，最终走到金字塔的顶端，也就是实现创新创业能力的培养。立体化的教学模式，延伸了开放性实验教学的功能，拓展了人才培养的成效。具体如图1所示。