淺析開(kāi)放式電工電子實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

王英紅

(天津城市建設(shè)學(xué)院控制與機(jī)械工程學(xué)院，天津 300384)

隨著高校課程建設(shè)的不斷深入，高校實(shí)驗(yàn)室的位置在教學(xué)環(huán)節(jié)中更加重要，而實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放是實(shí)驗(yàn)室利用率的重要組成部分。電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是提高學(xué)生動(dòng)手能力和自主創(chuàng)新能力的主要手段，開(kāi)放式的電工電子實(shí)驗(yàn)室則是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和復(fù)合型人才的最基本的教學(xué)環(huán)境。目前大多數(shù)高校實(shí)驗(yàn)室仍只開(kāi)設(shè)模擬性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，其功能單一、投資大、使用效率不高，不可避免地造成教學(xué)資源的閑置和浪費(fèi)，這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綄?duì)學(xué)生的培養(yǎng)和訓(xùn)練與社會(huì)對(duì)大學(xué)畢業(yè)生的要求有著相當(dāng)大的差距。

實(shí)施開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)有助于培養(yǎng)學(xué)生的自理能力，提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)踐的積極性，解決課時(shí)沖突、時(shí)間固定和實(shí)驗(yàn)資源閑置等弊端，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從傳統(tǒng)模式向創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變，使實(shí)驗(yàn)性質(zhì)從傳統(tǒng)驗(yàn)證性向設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性過(guò)渡。為此需要建立以新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理運(yùn)作模式為依托的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室，打破傳統(tǒng)封閉式教學(xué)系統(tǒng)和學(xué)習(xí)方式，開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成為高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的重要意義

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放即是將實(shí)驗(yàn)室為實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究所能提供的條件(時(shí)間、設(shè)備、場(chǎng)所、經(jīng)費(fèi)、指導(dǎo)教師等)部分或全部向?qū)嶒?yàn)對(duì)象有目的地開(kāi)放。實(shí)踐表明實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放對(duì)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室效益、提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。

(1)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放提高了現(xiàn)有儀器設(shè)備的使用率，充分發(fā)揮了投資效益，在一定程度上緩解了儀器設(shè)備緊張和經(jīng)費(fèi)投入不足的狀況。

(2)提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。許多高校受實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備數(shù)量的限制，實(shí)驗(yàn)時(shí)多人一組，無(wú)法讓每個(gè)學(xué)生都有充分的實(shí)踐機(jī)會(huì)，學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)受到影響。實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開(kāi)放之后，這種情況基本上得到了解決。

(3)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，改變了學(xué)生“被動(dòng)式”實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室接觸儀器設(shè)備的機(jī)會(huì)，開(kāi)闊了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。更為重要的是，在實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新的過(guò)程中，學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新意識(shí)得到培養(yǎng)和提高，這將為他們?nèi)蘸笞呦蚬ぷ鲘徫坏於ㄒ粋€(gè)良好的基礎(chǔ)。

2 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的幾方面內(nèi)容

1)時(shí)間和空間的開(kāi)放

學(xué)生可以通過(guò)一定的方式自行選擇時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這是管理層面的開(kāi)放，主要是實(shí)驗(yàn)室時(shí)間上的開(kāi)放。比如可實(shí)行周一至周五24小時(shí)對(duì)學(xué)生開(kāi)放。節(jié)假日和周末采取預(yù)約形式對(duì)學(xué)生開(kāi)放。

2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、手段、方法的開(kāi)放

學(xué)生實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、采用的手段和方法，只要符合實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)章，經(jīng)過(guò)指導(dǎo)教師審批，都是許可的。在內(nèi)容選擇范圍上給予了一定的開(kāi)放，學(xué)生可以自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，或是在教師指定的范圍來(lái)選定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人興趣、能力選擇不同的實(shí)驗(yàn)，教師只是起到輔導(dǎo)的作用。充分利用多媒體和仿真平臺(tái)建設(shè)在手段和方法上做文章。

3)采用不同的運(yùn)行模式

由于實(shí)驗(yàn)室的性質(zhì)、種類不同，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行模式也不同。一般來(lái)說(shuō)，開(kāi)放模式主要有以下兩種。

(1)部分開(kāi)放—對(duì)于實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施不足，師資力量薄弱，或處于實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放探索階段的高校，采用這種開(kāi)放模式比較合適。其運(yùn)行辦法是:采用相關(guān)的系、部預(yù)約的方式進(jìn)行授課;全天12小時(shí)開(kāi)放。在規(guī)定了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，學(xué)生可以靈活地選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

(2)完全開(kāi)放—對(duì)具有一定理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技能的本專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)采取完全開(kāi)放比較好，在實(shí)驗(yàn)室規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)網(wǎng)上預(yù)約，學(xué)生可以自主選擇大綱內(nèi)的任意實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，自由的安排時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也可以申報(bào)大綱以外自己感興趣的設(shè)計(jì)性、專業(yè)性和研究性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以在指導(dǎo)教師審批通過(guò)的情況下，完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

4)開(kāi)展分層次教學(xué)

(1)基礎(chǔ)層次—目的是讓學(xué)生掌握電工電子基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)的興趣。

(2)專業(yè)層次—是為了發(fā)展學(xué)生個(gè)性，鞏固專業(yè)所學(xué)。實(shí)驗(yàn)室可采取在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主選題設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

(3)提高層次—實(shí)驗(yàn)室可建立一個(gè)開(kāi)放式的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，專門針對(duì)學(xué)生課外的科技創(chuàng)新活動(dòng)開(kāi)設(shè)專門的實(shí)驗(yàn)課程，為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)儀器和技術(shù)指導(dǎo)，學(xué)生可以自由的進(jìn)行科技創(chuàng)新、畢業(yè)論文設(shè)計(jì)和電工電子競(jìng)賽等科技研發(fā)活動(dòng)。這樣更加有利于學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)造性，應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，獨(dú)立分析、解決課題研究中所遇到的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維。

5)與虛擬平臺(tái)有機(jī)結(jié)合

在電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段，創(chuàng)建虛擬電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，它具有指導(dǎo)書(shū)的功能，可以作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)系統(tǒng)，建立“先仿真后實(shí)訓(xùn)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，先借助于虛擬電工電子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)，再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室在實(shí)際實(shí)驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行操作。

3 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的幾點(diǎn)建議

1)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理和設(shè)備維護(hù)

由于實(shí)驗(yàn)室是開(kāi)放的，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間是根據(jù)自己的情況自由選擇的，并且實(shí)驗(yàn)設(shè)備都是隨學(xué)生需要提供，這給實(shí)驗(yàn)室的管理帶來(lái)了很大的困難。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理制度是一個(gè)重大考驗(yàn)。必須有完備的管理制度和措施，才能保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)范、有序地進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)人數(shù)眾多，儀器的利用率也會(huì)提高，這難免會(huì)造成儀器設(shè)備的高度消耗，增加設(shè)備維護(hù)的費(fèi)用、難度和工作量。實(shí)驗(yàn)室需另配實(shí)驗(yàn)室管理人員來(lái)維護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，保證實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備工作正常，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)和儀器供貨商取得聯(lián)系，及時(shí)維修。

2)提高教師的理論水平和實(shí)驗(yàn)技能

由于學(xué)生所做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不固定，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)的涉及面將會(huì)更加寬泛，學(xué)生碰到的問(wèn)題多種多樣，尤其是專業(yè)性強(qiáng)的研究性實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)的難度會(huì)更大，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的工作量大大加重。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)能力有了更高的要求，這就需要實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師不斷加強(qiáng)新技術(shù)、新知識(shí)的學(xué)習(xí)，不斷提高自己的業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)，進(jìn)而更好的為學(xué)生服務(wù)。首先老師必須具備豐富的專業(yè)知識(shí)，對(duì)學(xué)生所做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有一定的了解，并且不斷學(xué)習(xí)新的內(nèi)容，提高自身的能力。其次，教師要對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行觀察，了解個(gè)體差異，做到真正的因材施教，培養(yǎng)每一個(gè)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

3)完善實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方法

實(shí)驗(yàn)成績(jī)應(yīng)能全面反映出學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成的好壞，嚴(yán)格統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，保證學(xué)生從實(shí)驗(yàn)的選題、準(zhǔn)備、操作和完成各環(huán)節(jié)，有一個(gè)良好的態(tài)度和重視程度，以及完成實(shí)驗(yàn)課程的動(dòng)力。因而指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定的“度”的把握，應(yīng)力求客觀、準(zhǔn)確、公正，這樣實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師必須跟蹤學(xué)生實(shí)驗(yàn)的各環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的工作量也大大加重。

4)建全實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)

可利用現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合IC卡制度，建立一個(gè)全新開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，減少不必要的人力物力投入，為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的真正意義上的開(kāi)放和合理的管理奠定基礎(chǔ)。

5)加大開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)投入

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須具備一定的物質(zhì)條件，要具有較好的軟件和硬件設(shè)施。

(1)應(yīng)具備足夠的實(shí)驗(yàn)空間，以保證開(kāi)放后的接待能力;完善實(shí)驗(yàn)室功能，適時(shí)地對(duì)陳舊落后的設(shè)備進(jìn)行更新，適量添置一些放所需的儀器儀表。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組應(yīng)配備如數(shù)字萬(wàn)用表、程控電源、數(shù)字示波器和任意波型發(fā)生器等數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和綜合性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，保證開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的硬件到位。

(2)配備專門的指導(dǎo)教師，確保開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量;保證日常開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的損耗品所需的經(jīng)費(fèi);配備專門的工作站，以建設(shè)發(fā)展開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)軟件。加大開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)投入是提高教學(xué)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)效果的基礎(chǔ)條件，是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基本保證。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室豐富的實(shí)驗(yàn)資源，使學(xué)生可以開(kāi)展基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

高校實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，是實(shí)施素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要途徑。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放不是簡(jiǎn)單的時(shí)間和空間開(kāi)放的問(wèn)題，而是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及實(shí)驗(yàn)室資源的配置、師資隊(duì)伍建設(shè)和科學(xué)規(guī)范的管理制度建設(shè)。同時(shí)必須與實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等的改革相結(jié)合，與各高校的實(shí)際和基本條件相適應(yīng)。

有效地開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性顯著提高，逐步養(yǎng)成自覺(jué)自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放能最大限度地利用實(shí)驗(yàn)室的資源，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室在素質(zhì)教育中的作用，為學(xué)生提供自主發(fā)展和實(shí)踐鍛煉的空間，提高儀器設(shè)備的利用率。另外，可以讓學(xué)生不再把實(shí)驗(yàn)看成是負(fù)擔(dān)，而是看成樂(lè)趣，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)投入更多的時(shí)間和精力，不少學(xué)生在教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的實(shí)驗(yàn)任務(wù)完成后，還繼續(xù)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自己的實(shí)驗(yàn)課題。隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的深入進(jìn)行，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式一定能夠更加趨于合理和完美，更好地為社會(huì)培養(yǎng)擁有較強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力的應(yīng)用型、高素質(zhì)人才。

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