新工科背景下電工類開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)問題探析＊

苑昭璇，姚 遠(yuǎn)

（北京理工大學(xué)珠海學(xué)院信息學(xué)院，廣東 珠海 519000）

“新工科理念”是國家層面主動(dòng)適應(yīng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革需要提出的新觀點(diǎn)，通過“新工科”建設(shè)引領(lǐng)高等教育改革，不斷推進(jìn)理念創(chuàng)新、專業(yè)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)。研究表明，創(chuàng)新型人才通常具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)、綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決復(fù)雜問題的能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富等特征。建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室正是適應(yīng)新工科建設(shè)要求的一項(xiàng)重要改革實(shí)踐，有助于培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、解決實(shí)際問題能力。本文結(jié)合電工電子實(shí)踐教學(xué)，梳理開放實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀和不足，并對(duì)電工類開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)關(guān)鍵問題進(jìn)行分析。

1 開放實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀與不足

實(shí)驗(yàn)室作為實(shí)踐教學(xué)的重要載體，對(duì)培養(yǎng)具有實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才不可或缺，快速提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平十分迫切和必要。近年來，國家一直致力于高等教育實(shí)踐教學(xué)改革，部分高校也積極探索建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室，成效明顯，但仍有一些不足。

1.1 以教師為中心

教師仍是實(shí)踐課程的主角，多采用PPT、黑板書寫等方式教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容更新頻率不高，與電工電子新技術(shù)結(jié)合不緊密，有的甚至用多年前的知識(shí)或案例進(jìn)行分析。學(xué)生在整個(gè)實(shí)踐過程中處于被動(dòng)接受地位，缺少自主思考和研究實(shí)踐，基本實(shí)踐意識(shí)難以形成，動(dòng)手能力和綜合思維能力相對(duì)不足。

1.2 教學(xué)案例缺乏創(chuàng)新要素

創(chuàng)新支撐科技發(fā)展，需要不斷培養(yǎng)創(chuàng)新思維，而實(shí)際教學(xué)中多依據(jù)“課程大綱”進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，無論學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握的好還是基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，均使用統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)教材、進(jìn)行相對(duì)固定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，大多數(shù)學(xué)生不需過多思考，更不需主動(dòng)探索，只需對(duì)照“實(shí)驗(yàn)步驟”即可得到意料之中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由于缺乏自主設(shè)計(jì)和綜合性的實(shí)驗(yàn)，不但難以滿足部分動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求，學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力不能得到展現(xiàn)，一定程度上還會(huì)固化學(xué)生思維、抑制學(xué)生創(chuàng)新能力，對(duì)實(shí)踐教學(xué)產(chǎn)生負(fù)面影響。

1.3 考核方式不利于反映學(xué)生能力

考核方式仍沿用傳統(tǒng)模式，通常綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績和實(shí)操成績來確定最終實(shí)驗(yàn)成績，多數(shù)情況下實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績和實(shí)操成績各占一半；由于實(shí)驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)可在課后處理、甚至出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，加之實(shí)操過程已在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中進(jìn)行詳解介紹、依步驟操作即可完成，現(xiàn)行考核方式難以客觀反映學(xué)生的知識(shí)綜合應(yīng)用能力、工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

1.4 師資配備不合理

教師隊(duì)伍建設(shè)是提高實(shí)踐教學(xué)水平的重要因素，對(duì)開放實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營效果影響極大。當(dāng)前師資配備面臨幾個(gè)問題：①專業(yè)實(shí)踐教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)不夠科學(xué)合理，難以滿足不同層次、不同類型實(shí)驗(yàn)需求；②專業(yè)教輔人員配比不足，通常每名教輔人員需管理多間實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)還要承擔(dān)教學(xué)、管理等多項(xiàng)工作，難以全心投入實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作；③實(shí)驗(yàn)室專職實(shí)驗(yàn)人員數(shù)量不足，增設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室，使得專職人員非工作時(shí)間經(jīng)常加班加點(diǎn)，工作壓力較大。

1.5 硬件設(shè)備不足

實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量、更新速度難以滿足學(xué)生增加和新型實(shí)驗(yàn)的需求，且一定程度上存在設(shè)備損壞、老化等問題，在開展“三電”等基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)多人共用一套設(shè)備或需分時(shí)段上課等問題，損壞的儀器設(shè)備經(jīng)常不能得到及時(shí)維修、更換。

2 開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)關(guān)鍵問題分析

開放實(shí)驗(yàn)室是一種新的教學(xué)模式，要在確保正常教學(xué)、科研的前提下進(jìn)行資源共享，為綜合創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供基礎(chǔ)條件。筆者認(rèn)為，建設(shè)高質(zhì)量開放實(shí)驗(yàn)室要從以下幾個(gè)方面著手。

2.1 注重多學(xué)科融合

理論教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)，對(duì)拓展學(xué)生知識(shí)面、培養(yǎng)興趣和綜合思維能力至關(guān)重要。學(xué)生只有思路開闊，才能開創(chuàng)性地去探索解決問題的方式，提出新的解決方案，才能更自主地通過實(shí)踐去驗(yàn)證。在日常教學(xué)中，要踐行以學(xué)生為中心的理念，著眼于提升學(xué)生綜合創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，注重創(chuàng)造多學(xué)科融合的教學(xué)條件，鼓勵(lì)電工電子專業(yè)學(xué)生多接觸理科、文科教學(xué)內(nèi)容和思維方式，同時(shí)可參照“通選課”模式適當(dāng)開放電工電子專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，讓理科、文科等不同專業(yè)學(xué)生參與電工電子專業(yè)課教學(xué)、討論，通過開拓思路實(shí)現(xiàn)以“廣”促“?！薄ⅰ皬V?！比诤?，為后續(xù)創(chuàng)新能力提升打好基礎(chǔ)。

2.2 提高學(xué)生參與積極性

學(xué)生是開放實(shí)驗(yàn)室參與主體，新形勢(shì)下要綜合施策，適應(yīng)學(xué)生需求，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與積極性?？梢岳眯畔⒒夹g(shù)，建立簡單便捷的預(yù)約管理系統(tǒng)，直觀展示實(shí)驗(yàn)室資源、可開展實(shí)驗(yàn)類型、教學(xué)資料等，讓學(xué)生通過APP、公眾號(hào)等即可快速預(yù)約申請(qǐng)，通過填報(bào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、使用儀器、所需器材、預(yù)約時(shí)間段等信息，管理教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、器材準(zhǔn)備等情況審核后線上反饋結(jié)果；創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)案例，把當(dāng)前電工電子新技術(shù)應(yīng)用融入實(shí)踐教學(xué)，增加學(xué)生實(shí)踐興趣；以科研項(xiàng)目或校企合作項(xiàng)目為載體，鼓勵(lì)具備一定創(chuàng)新能力的學(xué)生參與科研，營造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，提高學(xué)生綜合思維能力和科研素質(zhì)；可結(jié)合電工電子實(shí)踐教學(xué)案例，探索建立線上線下虛擬仿真系統(tǒng)并向?qū)W生開放，提升實(shí)踐教學(xué)效能；不斷改進(jìn)考核方式，可在“實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績+實(shí)操成績”的基礎(chǔ)上，將創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)效果納入考核體系，以考核促進(jìn)實(shí)踐。

2.3 健全開放實(shí)驗(yàn)室管理機(jī)制

管理機(jī)制建設(shè)要以提高學(xué)生參與積極性、融合教學(xué)任務(wù)、安全高效服務(wù)學(xué)生等為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合目標(biāo)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)室具體特點(diǎn)，構(gòu)建符合自身實(shí)際的管理制度體系。要完善開放實(shí)驗(yàn)室管理架構(gòu)，明確崗位設(shè)置、人員數(shù)量、職責(zé)和管理模式；明確實(shí)驗(yàn)室開放規(guī)則，包括開放內(nèi)容、開放時(shí)間、開放形式、預(yù)約規(guī)則等內(nèi)容；強(qiáng)化安全管理制度，制定詳細(xì)安全操作指引和應(yīng)急措施；健全耗材管理制度，明確使用數(shù)量、補(bǔ)充或更換頻率等內(nèi)容，保障實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行；建立儀器設(shè)備使用制度等，提升使用效率和時(shí)限。通過一系列制度科學(xué)、規(guī)范進(jìn)行管理，同時(shí)要結(jié)合執(zhí)行情況、反饋意見定期進(jìn)行修訂，確保制度與管理相適應(yīng)。

2.4 重視教師隊(duì)伍建設(shè)

相對(duì)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，開放實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)量有較大增長，運(yùn)作時(shí)間更長，學(xué)生提出問題的數(shù)量和形式也會(huì)相應(yīng)增加，實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)都需要教師予以指導(dǎo)。要想保障開放實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量，配備足夠的專業(yè)指導(dǎo)教師是關(guān)鍵；在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際實(shí)驗(yàn)類型靈活調(diào)配人員、分級(jí)分類指導(dǎo)，基礎(chǔ)“三電”實(shí)驗(yàn)安排教輔人員指導(dǎo)，專業(yè)實(shí)驗(yàn)安排任課專業(yè)教師指導(dǎo)，綜合性設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性或?qū)嵺`類實(shí)驗(yàn)安排經(jīng)驗(yàn)豐富的教師指導(dǎo)，滿足不同學(xué)生需求。同時(shí)要定期加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的交流培訓(xùn)，提高教師教學(xué)水平和團(tuán)隊(duì)綜合能力，并建立激勵(lì)機(jī)制，將教師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)數(shù)量、成效納入教學(xué)工作量，調(diào)動(dòng)教師參與的積極性。

2.5 完善實(shí)驗(yàn)室配套條件

具備一定規(guī)模的硬件、軟件資源是建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)，硬件條件薄弱將會(huì)極大地限制可開展實(shí)驗(yàn)類型，管理水平跟不上同樣會(huì)制約開放實(shí)驗(yàn)室拓展空間。對(duì)此，要結(jié)合開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)階段和目標(biāo)，配備相應(yīng)的儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)器材并定期進(jìn)行維護(hù)、補(bǔ)充，密切關(guān)注電工電子新技術(shù)并及時(shí)更新設(shè)備，提高硬件水平。同時(shí)要高度重視儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)器材的管理工作，安排專人進(jìn)行管理，結(jié)合預(yù)約登記、對(duì)使用人員進(jìn)行用前培訓(xùn)，建立詳細(xì)的使用、維護(hù)等信息記錄，切實(shí)提高儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)器材的使用效率。

3 結(jié)語

開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要圍繞服務(wù)綜合創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，強(qiáng)化多學(xué)科融合，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，健全管理機(jī)制，重視教師隊(duì)伍和完善實(shí)驗(yàn)室配套條件，不斷提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。隨著“新工科理念”實(shí)踐的不斷深入，對(duì)資源優(yōu)化共享要求將會(huì)越來越高，需要在實(shí)踐中不斷總結(jié)開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中出現(xiàn)的情況，緊盯關(guān)鍵問題探索解決思路和方法。