海洋声学开放型创新实验平台的探索与建设

1、海洋声学开放型创新实验平台的探索与建设    海洋声学开放型创新实验平台的探索与建设海洋声学开放型创新实验平台的探索与建设 摘要:本文结合海洋技术特色专业人才培养模式改革,针对其水声探测方向的实验教学体系,进行了海洋声学开放型创新实验平台的建设。通过两大类型创新实验建设,依托海上实习平台,实施开放性实践教学,教学与科研相结合以提高学生创新     海洋声学开放型创新实验平台的探索与建设摘要:本文结合海洋技术特色专业人才培养模式改革,针对其水声探测方向的实验教学体系,进行了海洋声学开放型创新实验平台的建设。通过两大类

2、型创新实验建设,依托海上实习平台,实施开放性实践教学,教学与科研相结合以提高学生创新意识和实践能力。关键词:创新实验平台;开放型;实践教学;海洋声学作者简介:林巨(1969-),男,福建福州人,中国海洋大学信息科学与工程学院,副教授,工学博士,主要研究方向:海洋声学;宋志杰(1957-),男,黑龙江巴彦人,中国海洋大学信息科学与工程学院,教授,工学博士,主要研究方向:水声信号处理。(山东 青岛 266100)基金项目:本文系教育部财政部第二批高等学校特色专业建设点项目(项目编号:TS10348)、中国海洋大学本科教育教学研究基金项目(项目编号:2009JY12)的研究成果。塑造具有创新精神和实

3、践能力的专门人才是理工科专业的培养目标,长期以来各高校培养的理工科毕业生在初到工作岗位时,虽然理论基础好,但其综合素质差、创新能力低、协作精神弱,用人单位一直不满意。传统的教育方式亟待革新,只有将传统的被动式教学模式转变为主动式,积极调动学生的学习积极性,才能培养出具有创新精神和实践能力的人才。1,2实验教学尤其是综合、开放研究型实验是理工科专业教学的关键环节,对于提高学生实践能力和创新能力有着不可替代的重要作用。近年来各高校、各专业都在进行各种形式的教学改革,以期培养出高质量的创新人才。开放型创新实验平台的构建是其中一项十分重要的改革内容。3-6采用开放式实验教学模式,可以为学生自主学习、个

4、性发展、创新能力培养提供充裕的时间和空间,是深化教学改革,全面提高实验教学质量的有效方式。 一、背景海洋是实现可持续发展的能源和资源宝库,海洋技术是研究、开发海洋最重要的支撑技术之一。重点建设海洋技术专业,培养实用的创新型海洋技术专业人才,不仅是重要和必要的,而且是极为迫切的。在海洋技术特色专业建设过程中,除了进行海洋光学、海洋遥感和海洋信息等探测技术新开方向的建设,继续强化原有海洋声学特色,进行水声探测技术方向的理论课程改革,还应同时进行实践实验课程建设,培养学科基础扎实、专业知识丰富、实践能力突出、创新意识强的复合型水声探测技术人才。目前,中国海洋大学(以下简称“我校”)水声探测方向已开设

5、了“声学基础实验”和“声学专业实验”两门实验课程,分别包括了12个和7个与“声学基础”、“水声学原理”等理论课程内容相关联的基础型和提高型实验科目。但上述实验科目大多依附于理论教学,存在着“三多三少”的现象:验证理论课程教学内容的普通常规实验多,反映水声探测技术新知识、新成果的内容少;验证性、学科认知性实验多,综合性、设计性创新实验少;教师讲解、示范操作、预先准备得多,学生自主独立思考、独立操作机会少。而且实验教学内容分散。这些现象的存在,造成已有实验缺乏自主性和设计性,学生实验报告雷同,甚至相互抄袭,非常不利于培养学生的独立思考和研究能力,不利于开发学生的创造性思维,不利于培养学生的实践能力

6、。因此我们期望通过海洋声学开放型创新实验平台的建设,营造一个培养学生创新能力的良好环境,让学生在掌握有关知识和技能的同时,获得较强的创新意识和创新能力,从而真正满足海洋技术特色专业 “宽口径、厚基础、强能力、高素质、重特色”的人才培养思路。 < 二、基本指导思想实践教学是高等院校高素质人才培养工程的关键环节,是让学生理论联系实际的重要纽带,是培养学生实践能力、创新精神和协作意识的最好手段。3,7,8面对国家和社会需求,依照水声探测技术方向人才培养目标,遵循专业发展规律,整合、利用现有教学实验室仪器设备资源,依托海洋技术特色专业建设、985学科建设支持,通过海洋声学开放型创新实验平台建设,

7、实施开放性实践教学,进行“以学生为主体、以教师为主导”的高素质创新复合型水声探测技术人才培养方式的探索。建设海洋声学开放型创新实验平台,培养学生科技创新能力的基本思路是:以兴趣引导为基础,启发思维,降低科技创新的门槛,与学生科技创新活动联动,教学科研相结合,开放探索,提高学生科学素养,培养自主创新能力和集体协作意识。海洋声学开放型创新实验平台建设,主要从以下几个方面进行。1.教学形式改革实践实验教学过程从以“教”为中心转向以“学”为中心,贯彻“以学为主、以教为辅”的教学思想,使学生成为实验活动的主体,促使学生变被动学习为主动钻研。在教师有限的指导下,由学生自主学习,独立思考,自行设计,协作完成

8、。通过整个教学过程,使学生经历全面分析研究问题的过程、全面锻炼实验技能的过程以及全面提高综合能力的过程。 2.教学内容创新实验教学内容的选取应注意理论与实际应用的紧密结合,这样有利于学生将零散的理论知识融会贯通,整合专业知识与实验技能,促进学生将学过的知识转化为自身的能力与素质,真正实现理论与实践的结合。实验内容以学生自发拟题为主,教师引导启发为辅,结合水声探测技术的基本原理,跟踪当前海洋声学研究的热点前沿问题,充分体现平台的创新功能。三、具体教学模式针对海洋技术专业三、四年级学生,将实验分为两大类。1.基本创新实验大三及学有余力的大二学生,在完成数学、物理和电子等基础理论学习后,刚刚进入专业

9、课的学习阶段,对所学的水声探测技术的研究方向认识模糊。此时针对他们既有强烈的探索欲望又无所适从、欲入无门的现状,开设基本创新实验,降低科技创新门槛,提高学生学习专业课的兴趣,初步培养他们的创新意识和创新能力,同时培养其互相协作的团队精神。在开展基本创新实验时,可以通过科学讲座和科普活动,由教师讲授一些水声探测技术各方向的研究内容和实验方法,通过实际研究实例让学生初步了解科学研究的过程,启发学生如何发现问题、如何查找资料、如何设计方案、如何利用实验室的现有设备研究问题以及如何分析研究结果。 由学生自由组合、自主思考或根据教师提供的参考研究方向提出创新实验题目,写出研究内容的开题报告,由指导教师审查其研究内容的可行性、可操作性,并指导学生修改、完善。实验实施时由小组成员分工合作,共同完成,最后写出研究性报告交指导教师审阅。2.综合创新实验大四的学生已掌握了一定的水声探测技术专业知识,综合创新实验开设时不再进行课堂讲授,而由学生单独或组队完全独立地确定创新实验的研究题目,将专业知识与实际问题相结合。既可以自选方向,也可以结合后期本科生毕业论文、研究生深造阶段研究方向、指导教师的科研内容进