加強實驗室開放管理 培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力

易 黎

(電子科技大學(xué) 信息與軟件工程學(xué)院,四川 成都 610054)

實驗實踐教學(xué)旨在加深學(xué)生對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生對理論知識的運用能力和實踐創(chuàng)新能力，是教學(xué)實驗室工作的主要內(nèi)容。在傳統(tǒng)的管理方式下，實驗室只在有實驗課程的時候開放，學(xué)生在課余時間進入實驗室的機會少，實驗設(shè)備利用率低，學(xué)生進行實驗的積極性得不到發(fā)揮。即使是在上實驗課期間，由于條件的限制，大多數(shù)學(xué)生也只能完成驗證性實驗，很少有做創(chuàng)新設(shè)計類實驗的機會，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)受到了很大限制。為了給學(xué)生創(chuàng)造更多的實驗實踐機會，更好地培養(yǎng)他們的動手能力、思維能力和創(chuàng)新能力，很多高校開始推行實驗室開放管理。

本文闡述了以多種實驗項目為實踐內(nèi)容的實驗室開放式管理，并對實驗室開放管理需要的條件、可能存在的問題及其解決辦法進行了探討。

1 實驗室開放對學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

實驗室開放為學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了良好的平臺，它以實驗項目為主要內(nèi)容，本著由淺入深的原則，著重從以下幾個方面鍛煉學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

1.1 基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程實驗

實驗課程是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的基礎(chǔ)。實驗課程包括基礎(chǔ)實驗課和專業(yè)實驗課，對學(xué)生深入理解所學(xué)理論知識，及時實踐所學(xué)理論，解決理論課上遇到的問題大有裨益。實驗室的開放使教師可以布置一些與課程相關(guān)的綜合設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計類實驗項目，學(xué)生在課余時間完成，由此培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識和創(chuàng)新設(shè)計的能力。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中可能碰到一些自己感興趣的相關(guān)課題，便可以利用課余時間到實驗室進行相關(guān)實驗[1]。實驗室開放為學(xué)生進行創(chuàng)新型實驗提供了設(shè)備和場地，實驗中心教師在實驗課教學(xué)之余為學(xué)生提供指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決實驗過程中遇到的問題。

目前高校普遍重視實驗課程的設(shè)置，一些高校劃撥了大量資金用于新實驗課程的開發(fā)，并對新實驗的開課情況、教學(xué)質(zhì)量等進行跟蹤。好的實驗課程經(jīng)過專家討論研究后將得到扶持，而不適應(yīng)科技發(fā)展、對學(xué)生幫助不大的實驗課程將被淘汰。

1.2 開放式實驗課題和學(xué)生自擬題目

教師可以根據(jù)培養(yǎng)目標，給出一系列開放性實驗課題供學(xué)生選擇[2]，通過學(xué)生報名、教師選人的方式確定參加開放性課題的成員。與科研人才選拔不同，提出開放性實驗課題的主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和綜合設(shè)計能力，所以在可能的情況下，允許盡可能多的學(xué)生參加，以培養(yǎng)更多的人才。開放性實驗課題包括一些小設(shè)計、小發(fā)明等，都是對綜合設(shè)計能力要求較高的題目。

學(xué)校也鼓勵學(xué)生根據(jù)自己感興趣的問題自擬題目進行實驗[3]。自擬項目方案經(jīng)過教師審核之后，需要請一名指導(dǎo)教師，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下完成實驗。實驗中心的開放式管理，為這些項目的實施提供了實驗環(huán)境和實驗器材的保障。實驗室的開放支持更多的學(xué)生進行實踐創(chuàng)新，而實驗儀器設(shè)備的利用率、共享率也得到進一步提高。

1.3 校企實訓(xùn)項目

目前，很多高校加強與企業(yè)合作，建立了校企聯(lián)合實訓(xùn)基地，不定期邀請企業(yè)技術(shù)人員來學(xué)校對學(xué)生進行培訓(xùn)，組織學(xué)生到企業(yè)參觀實習(xí)。合作企業(yè)可以提供一些實際科研生產(chǎn)項目，供學(xué)生觀摩、學(xué)習(xí)、實踐。

1.4 研究型項目

研究型項目一般來源于教師申請的國家級、省部級科研項目和各種基金項目。參加研究型項目的學(xué)生一般會加入教師所在課題組，在教師的指導(dǎo)下進行科研實驗工作，實驗室開放式管理為課題研究提供先進的儀器設(shè)備。對于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生來說，研究型項目為他們提供了接觸先進技術(shù)的機會，使他們提前接受了類似研究生的培養(yǎng)教育。他們可以在教師的指導(dǎo)下查閱資料、論證方案、進行實驗、記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、撰寫論文，對培養(yǎng)科學(xué)研究能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實踐能力，以及了解行業(yè)發(fā)展方向很有幫助[4-5]。

1.5 各類競賽項目

在目前高等教育越來越重視實踐能力培養(yǎng)的情況下，學(xué)生有很多機會參與各種校內(nèi)或校外的科技競賽。競賽既是對學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計能力的培養(yǎng)，也是對這種能力的檢驗。參加比賽前，學(xué)生需要進行精心準備，實驗室開放式管理為各類競賽的準備提供了儀器設(shè)備和場地，實驗室較強的學(xué)習(xí)氛圍也為學(xué)生備賽過程提供了良好的環(huán)境。此外，實驗教師實行坐班制，可以為學(xué)生提供必要的幫助。

各類實驗項目均可實行導(dǎo)師負責(zé)制，導(dǎo)師負責(zé)項目實施的全過程。導(dǎo)師要加強對本組學(xué)生的管理，要求學(xué)生進入實驗室前做好準備,查閱相關(guān)資料,并制訂實驗實施方案，提高實驗效率。

2 實驗室開放式管理的有效運行條件

2.1 良好的管理制度

實驗室開放在一定程度上增加了實驗室工作人員的工作量和管理的難度。在實驗室開放的情況下，要保障實驗的順利進行和儀器設(shè)備的安全，就要有一套嚴格的實驗室管理制度，包括實驗教室的管理、實驗教學(xué)儀器設(shè)備的管理、課程預(yù)約安排制度、實驗設(shè)備預(yù)約和使用制度、實驗軟件安裝制度、實驗項目申報和審批制度等。有良好的制度作保障，實驗室才能規(guī)范、有序地運行，才能更好、更深入地開放。

2.2 信息化管理系統(tǒng)

開放實驗室的信息化管理，能節(jié)約人力成本，有效提高實驗室運行效率。信息化管理系統(tǒng)要能實現(xiàn)實驗課程的預(yù)約、實驗設(shè)備使用預(yù)約、實驗設(shè)備的借用和歸還情況查詢、開放上機登記、實驗項目的申報和審批、教師指導(dǎo)情況記錄、實驗室相關(guān)文檔的管理等。通過對信息化管理系統(tǒng)進行不同授權(quán)，加強實驗室的開放管理[6]，使得實驗室開放工作更加深入和全面。

2.3 先進的儀器設(shè)備

學(xué)生實踐能力的提高離不開良好的儀器設(shè)備。實驗室開放后，將有大量學(xué)生進行創(chuàng)新設(shè)計型實驗，對儀器設(shè)備的要求較高。學(xué)校要加大資金投入，購置一些先進的儀器設(shè)備，為學(xué)生的實驗實踐活動提供設(shè)備保障，保證學(xué)生獲得可靠的實驗結(jié)果。

目前EDA技術(shù)的飛速發(fā)展，仿真軟件的精確度越來越高。學(xué)?？梢越⑻摂M實驗室，學(xué)生通過虛擬實驗室進行仿真實驗，如此節(jié)約設(shè)備購置成本，在保證質(zhì)量的同時，提高了學(xué)生的實驗效率。

2.4 良好的實驗師資隊伍

卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的提出，改變了以往大學(xué)教育特別是工科教育中重理論、輕實踐的局面，對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)提出了較高的要求。實驗教師良好的素質(zhì)水平對學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著不可或缺的作用。

實驗室管理工作需要實驗教師細心、耐心，有較強的安全意識和責(zé)任意識。實驗指導(dǎo)工作要求實驗教師有良好的理論水平，較強的動手能力，熟悉儀器設(shè)備的使用和維護。學(xué)生在完成開放課題實驗過程中往往會碰到很多有深度和難度的問題，要求教師能及時幫助學(xué)生解決并提出指導(dǎo)性建議[7]。因此，需要加強實驗室?guī)熧Y隊伍建設(shè)，引進一批高素質(zhì)的實驗人員，注重提高現(xiàn)有實驗人員的學(xué)歷層次和專業(yè)水平，鼓勵實驗教師到企業(yè)進行鍛煉、增長實踐經(jīng)驗，為實驗室開放的指導(dǎo)工作打下堅實的基礎(chǔ)。

2.5 豐富的、有吸引力的實驗項目

豐富的實驗項目能提高學(xué)生的實踐興趣。學(xué)生可根據(jù)自己的知識水平，由簡單到復(fù)雜地參與實驗項目，逐步提高實踐能力。此外，實驗室應(yīng)不定期舉辦講座，介紹各種儀器設(shè)備和各種軟件的使用方法、介紹學(xué)生可以參加的各種實驗項目等，以便學(xué)生深入了解實驗室開放管理的相關(guān)內(nèi)容。

2.6 實驗室開放管理經(jīng)費支持

開放管理下的實驗室，各種儀器設(shè)備的損耗是不可避免的，實驗指導(dǎo)工作和繁重的設(shè)備維護工作也需要經(jīng)費支持。因此，實驗室開放需要有專門的開放基金、科技創(chuàng)新基金[8-9]支持，用于補貼儀器設(shè)備損耗和維護管理，發(fā)放指導(dǎo)教師和實驗技術(shù)人員的津貼，以保障實驗室開放管理的順利運行。

3 可能存在的問題及解決方法

3.1 實驗人員和實驗設(shè)備的安全問題

實驗室開放管理使得各種軟硬件設(shè)備的利用率大大提高，來實驗室的學(xué)生增多。但與此同時，實驗室安全管理的壓力也有所增加。應(yīng)采取一些必要的安全措施預(yù)防安全事故的發(fā)生：

(1) 加強對學(xué)生的安全教育和培訓(xùn)，增強學(xué)生的安全防范意識和責(zé)任意識；

(2) 建設(shè)和完善各類安全設(shè)施，實驗室內(nèi)部要完善安全管理責(zé)任制度，提高值班教師的責(zé)任心；

(3) 實行分區(qū)責(zé)任制，負責(zé)人需定期進行安全巡檢，如有安全隱患要及時處理[10]。

此外，可以讓一些經(jīng)常在實驗室做實驗的學(xué)生參與安全管理，對他們進行設(shè)備使用和安全知識方面的培訓(xùn)，充分發(fā)揮他們在實驗室安全管理方面的主人翁精神和責(zé)任心。

3.2 制度激勵需要加強

目前大多數(shù)課程設(shè)置還是理論課程偏多、實踐課程偏少。學(xué)校對學(xué)生的考核，比如評獎學(xué)金、保送研究生資格評審、就業(yè)推薦等，理論考試成績所占比重較大，這無形中使得學(xué)生會增加理論學(xué)習(xí)時間的分配。要改變這種情況，就需要改變學(xué)分設(shè)置和學(xué)生評價體系，增加實踐課程的比重，設(shè)置創(chuàng)新實踐學(xué)分，并規(guī)定學(xué)生在校修讀的學(xué)分中包含創(chuàng)新學(xué)分[11]。在對學(xué)生的考核上，理論學(xué)習(xí)成績要和實踐能力考核并重，使得學(xué)生從思想上注重對實踐能力的培養(yǎng)，積極主動參加實驗室開放實踐。

在實驗項目指導(dǎo)教師方面，由于學(xué)校對教師的考核以及職稱評定體系重科研、輕教學(xué)，使得教師更愿意將精力投入科研中。因此，需要改革教師考核、評價體系，更加重視教師在學(xué)生實踐能力培養(yǎng)中所做的工作。

3.3 實驗項目對學(xué)生吸引力需要增強

由于很多大學(xué)生已習(xí)慣中學(xué)階段的灌輸式教學(xué)模式，要使他們改變學(xué)習(xí)方法，主動學(xué)習(xí)、積極實踐，需要一定的引導(dǎo)。要培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，特別是在實驗教學(xué)初期，如果實驗項目設(shè)計得不好，缺乏吸引力，則容易打擊他們積極實踐的熱情，不利于其實踐能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。

教師在設(shè)計實驗項目的時候，盡量選取難度適中、與實際應(yīng)用結(jié)合比較緊密的題目，充分論證學(xué)生提出的自擬題目可行性，安排好實驗進度，盡可能地調(diào)動學(xué)生實踐的積極性。

4 結(jié)束語

學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是實驗教學(xué)的主要目的，實驗室開放式管理是培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的重要舉措。實驗室開放式管理可為學(xué)生提供更多的實踐創(chuàng)新機會和更好的實驗平臺。通過一系列項目的鍛煉，學(xué)生由淺入深、循序漸進地進行實驗實踐，可以提高動手能力、增強學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)積極性，從而提高思維水平、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。

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