開放式實驗室建設(shè)與管理探究

黃勇

摘要：為了深化實踐教學(xué)改革，提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量，通過開放式實驗室管理機(jī)制的改革，形成了學(xué)生推動項目發(fā)展、項目成果推進(jìn)實驗平臺建設(shè)，學(xué)生動手能力大大提高，實踐儀器逐漸豐富的良好局面。

關(guān)鍵詞：實驗；開放式實驗室；創(chuàng)新

中圖分類號：G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）25-0018-02

一、開放式教學(xué)理念的形成

目前高校的本科實踐教學(xué)主要圍繞基礎(chǔ)性實驗設(shè)計人才培養(yǎng)方案，實踐教學(xué)多關(guān)注學(xué)生的基礎(chǔ)性操作能力，學(xué)生的能力多局限于對一個知識點或科學(xué)知識的驗證，而面對實際中出現(xiàn)的具體問題時，往往很難將一個個在課堂中學(xué)習(xí)到的知識點融會貫通，快速找到解決問題的方法，如何讓本科教學(xué)的實踐教學(xué)從“驗證式教學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤骄渴浇虒W(xué)”，是現(xiàn)代高校教育面臨的一大難題，也是高校實踐教學(xué)改革的最終目標(biāo)。隨著社會的發(fā)展進(jìn)步，對人才的需求從數(shù)量型向技能型轉(zhuǎn)變，需要的是高素質(zhì)的應(yīng)用創(chuàng)新型人才。而實踐教學(xué)是培養(yǎng)現(xiàn)代應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才素質(zhì)的重要途徑。作為機(jī)械工程的認(rèn)識性實習(xí)、專業(yè)課程的創(chuàng)新實驗、科研項目的創(chuàng)新實踐以及全試驗中心實踐教學(xué)課程的安排等工作的主要負(fù)責(zé)人員和教師，要想落實實踐教學(xué)過程中的學(xué)生安全問題，帶領(lǐng)同事安全、順利地完成實踐教學(xué)任務(wù)，課程組教師需要采取開放式實驗室管理的機(jī)制，充分發(fā)揮學(xué)生的自我管理能力，加強(qiáng)學(xué)生和教師的溝通交流，從而保證創(chuàng)新型工程師的培養(yǎng)。開放式實踐教學(xué)管理體系，即為了深化實踐教學(xué)改革，提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量，課程組在“以學(xué)生自主實踐為中心，培養(yǎng)創(chuàng)新能力”的育人理念指導(dǎo)下，將現(xiàn)代制造工程與傳統(tǒng)實踐教學(xué)結(jié)合在一起，賦予它新的意義和內(nèi)容。著力培養(yǎng)學(xué)生綜合集成能力、組織管理能力和創(chuàng)造發(fā)明能力，為學(xué)生提供“夢想成真、創(chuàng)造未來”的開放平臺，為培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力，以及工程實踐能力、綜合集成能力和管理能力提供更為廣闊的舞臺。

二、管理運行機(jī)制創(chuàng)新

開放式實驗室學(xué)生可以更自由地根據(jù)自己的興趣和時間進(jìn)行選擇，因此應(yīng)加強(qiáng)管理。管理機(jī)制創(chuàng)新體現(xiàn)在學(xué)生自主實踐、自主管理方面。教師及工程技術(shù)人員，主要負(fù)責(zé)儀器（設(shè)備）的維護(hù)和操作培訓(xùn)。通過創(chuàng)新管理運行機(jī)制，制定政策制度、保障學(xué)生安全、服務(wù)學(xué)生圓夢。具體內(nèi)容包括：開放實驗室。一是時間開放?！癈AD/CAM中心”面向全校學(xué)生全天候開放，學(xué)生可任選指導(dǎo)教師和實驗時間；慧魚試驗室面向全校實行預(yù)約式的開放式實習(xí)教學(xué)；現(xiàn)代制造試驗室面向全校學(xué)生全天候開放。二是內(nèi)容開放。部分學(xué)生直接參加教師的科研課題和部分學(xué)生自行設(shè)計的學(xué)術(shù)科技作品方案可到實驗室進(jìn)行實驗；公差、工程材料等實驗課增設(shè)綜合實驗項目，供學(xué)生自主選擇；對綜合、創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設(shè)計（論文）實驗和各類科技競賽訓(xùn)練，學(xué)生可自帶實驗課題自主進(jìn)行實驗。實踐平臺面向全校學(xué)生開放，學(xué)生可跨專業(yè)、跨學(xué)科、跨院系選擇開放實驗項目，從機(jī)制上保證了學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。采取項目管理機(jī)制，為了激勵學(xué)生創(chuàng)造夢想、吸引學(xué)生，實行項目申請—評審立項—組建團(tuán)隊—自主管理的運行機(jī)制，項目可以個人自由申請，也可以組織團(tuán)隊申請。其中一個綜合試驗、一個創(chuàng)意或教師科研中的一個測試小平臺的構(gòu)建都可作為一個項目。為了保障學(xué)生能夠自主完成項目制作，制定了《自主實踐管理辦法》，建立了安全保障體系。教師為管理監(jiān)督員，負(fù)責(zé)學(xué)生管理小組的建立和實驗室經(jīng)費的使用監(jiān)督。充分發(fā)揮學(xué)生自主能動性，選舉學(xué)生組長和實驗室管理小組，讓學(xué)生自主管理實驗室，并填寫實驗室具體開展實驗情況。學(xué)生試驗的預(yù)約和每一組試驗器具的交接、檢查均賦予學(xué)生充分的權(quán)利，增加學(xué)生的主人翁意識，保證開放實驗室能夠真正地開放，而不用拘泥于教師的空閑時間。學(xué)生自己組織成員進(jìn)行調(diào)研、立項、設(shè)計、制作，并開展項目的實施、預(yù)算、安全、庫存管理等活動，給學(xué)生自主實踐提供全方位的服務(wù)；為學(xué)生自主實踐活動提供必要的儀器設(shè)備及安全、方便的制作空間；為學(xué)生實踐活動提供常用材料、元器件、工具、量具和道具；為學(xué)生開展專題項目活動、參加科技競賽提供設(shè)計咨詢與指導(dǎo)和制作樣品的條件。開放實驗室網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的建設(shè)。為了方便學(xué)生準(zhǔn)確了解實驗室設(shè)備情況，建設(shè)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，并定期將教師科研中所需要的試驗項目和實驗平臺的搭建以招標(biāo)的形式掛在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中，學(xué)生可以根據(jù)自己的時間及興趣、能力選擇，方便信息的及時更新和交流。加強(qiáng)校園文化宣傳。為了使實踐項目可持續(xù)發(fā)展，讓學(xué)生不斷挑戰(zhàn)過去、超越自我，以展臺的形式保存和展示學(xué)生的獲獎作品或其他好的作品。通過“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)加強(qiáng)實驗室文化宣傳，并將學(xué)生創(chuàng)作過程通過照片、錄像匯總制作成一個個小視頻，放在實驗室網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中，加強(qiáng)宣傳，并可加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)交流。

三、開放實驗平臺實踐效果

經(jīng)過以上實踐教學(xué)平臺的實施和推進(jìn)，形成了學(xué)生推動項目發(fā)展、項目成果推進(jìn)實驗平臺建設(shè)，學(xué)生動手能力大大提高，實踐儀器逐漸豐富的良好局面。為學(xué)生提供一個動腦設(shè)計、動手制作的科技創(chuàng)新平臺，為學(xué)生營造創(chuàng)造和發(fā)明的優(yōu)良環(huán)境。加強(qiáng)了從理論到實際應(yīng)用、工程實踐的認(rèn)識，采取實踐教學(xué)與理論教學(xué)相協(xié)調(diào)、與科研相結(jié)合、與職業(yè)技能相適應(yīng)，課堂內(nèi)外相結(jié)合的教學(xué)模式，開發(fā)新的實驗項目，為學(xué)生提供開放式實驗教學(xué)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生的個性化發(fā)展。課程組教師結(jié)合專業(yè)技術(shù)和科研項目，在開放式實驗教學(xué)平臺中成立動態(tài)項目小組，帶領(lǐng)學(xué)生一起獨立設(shè)計制作實驗設(shè)備8套，如帶-勺式馬鈴薯排種器實驗臺、振動式紅棗收獲實驗臺、羊用飼喂撒料實驗臺、滾筒式真空脈動變溫干燥實驗臺等，這些設(shè)備又被應(yīng)用在后續(xù)教學(xué)及科研項目的實驗測試過程，形成了教學(xué)、科研相互促進(jìn)的良好局面。深化“大工程教育”理念，結(jié)合開放式實驗室網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，積極組織學(xué)生參加學(xué)科競賽，多項作品參加全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)競賽、兵團(tuán)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，均獲得優(yōu)異的成績。學(xué)生在開放式教學(xué)平臺中，解決問題的實踐動手能力和創(chuàng)新能力均得到了較大的提高，在大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目申報中獲得資助率也大大提高。學(xué)生也在動態(tài)項目小組中明白了什么是科研，面對一個實際問題，如何設(shè)計解決問題的方案，如何設(shè)計實驗、進(jìn)行驗證、總結(jié)科研成果、發(fā)表專利和論文。在項目的牽引下，從簡單的手工制作到組織團(tuán)隊開展智能汽車大賽，學(xué)生通過項目構(gòu)思、制作、發(fā)明等動手實踐的全過程，不僅能夠獲得知識、靈感和智慧，而且能夠獲得一種成就感，體驗了“小制作、大發(fā)明”的樂趣。學(xué)院提供完成項目制作的硬件條件，解決學(xué)生實現(xiàn)夢想的途徑和手段問題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合集成能力和管理能力。

四、結(jié)論

傳統(tǒng)的實踐教學(xué)多側(cè)重基本理論的驗證、基本技能的掌握。學(xué)生依賴于培養(yǎng)方案的教學(xué)計劃，在實驗指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，在固定的儀器設(shè)備上進(jìn)行，完成規(guī)定的實驗項目，學(xué)生不能自由設(shè)計實驗內(nèi)容，不能根據(jù)自己的夢想，自由地使用儀器、設(shè)備。課程組結(jié)合原有的三層次實踐教學(xué)體系，將“自主實踐、創(chuàng)造發(fā)明”為主要目的的實踐活動融入實踐教學(xué)體系，從而構(gòu)建了“課堂內(nèi)外相結(jié)合，模塊化、多層次”的實驗教學(xué)新體系。通過大學(xué)生創(chuàng)新實踐基地與專業(yè)實驗相結(jié)合，彌補(bǔ)了原實踐教學(xué)體系在培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面的不足，形成了學(xué)生推動項目發(fā)展、項目成果推進(jìn)實驗平臺建設(shè)，學(xué)生動手能力大大提高，實踐儀器逐漸豐富的良好局面。

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