建設(shè)開放性電工電子實驗室的初步探究

摘要：建立開放式實驗室是改革傳統(tǒng)的驗證性實驗教學(xué)的有效途徑，其目的在于讓學(xué)生在掌握有關(guān)知識和技能的同時，獲得較高的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。本文將重點介紹開放性實驗室—電工電子實驗室的建立，為開放實驗室建設(shè)與管理提供切實可行的途徑。

關(guān)鍵詞：開放式實驗室；電工電子實驗室；建立

中圖分類號：G64文獻標(biāo)識碼:A

1、概述

電工電子實驗的教與學(xué)，是提高學(xué)生創(chuàng)新和動手能力的主要手段。實驗室則是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和復(fù)合型人才的最基本的教學(xué)和科研環(huán)境。目前學(xué)校實驗室仍多開設(shè)模擬性和驗證性實驗，其功能單一、投資大、使用率不高，不可避免造成教學(xué)資源的閑置和浪費。實驗教學(xué)仍然被學(xué)生視為理論教學(xué)的輔助部分；學(xué)生創(chuàng)新意識差，工程實踐能力不強。實施開放實驗有助于培養(yǎng)學(xué)生的自理能力，提高學(xué)生的實踐積極性，解決課時沖突、時間固定、實驗資源閑置等弊端。為此需建立以新的實驗教學(xué)和管理運作模式為依托的，架構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的開放性實驗室，打破傳統(tǒng)封閉式教學(xué)系統(tǒng)和學(xué)習(xí)方式。本文從以下幾個方面對實驗室的開放建設(shè)進行探討。

2、實驗室開放的意義及必要性

實驗教學(xué)是提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)他們創(chuàng)新精神與實踐能力的重要手段，高校實施擴招政策后，大學(xué)生人數(shù)迅速增加，帶來實驗室資源空前緊張，很多高校實驗教學(xué)時間減少，實驗內(nèi)容簡化，實驗教學(xué)進一步被削弱．為了緩解實驗教學(xué)資源相對緊缺的矛盾，切實提高實驗教學(xué)的質(zhì)量，各個高校積極探索應(yīng)對之策．有些高校加大對實驗室建設(shè)的投入，不斷完善實驗教學(xué)硬件設(shè)施，努力改善實驗教學(xué)條件；更多高校積極推進實驗教學(xué)改革，以實驗室開放為突破口，改進實驗教學(xué)方法，構(gòu)建新型的開放實驗教學(xué)體系。

所謂實驗室開放即是將實驗室為實驗教學(xué)、科學(xué)研究所能提供的條件(時間、設(shè)備、場所、經(jīng)費、指導(dǎo)教師等)部分或全部向?qū)嶒瀸ο笥心康牡亻_放。近年來許多高校在開放實驗教學(xué)方面做了許多有益的探索與嘗試，提出了形式多樣的改革方案，實踐表明實驗室開放對充分發(fā)揮實驗室效益、提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。具體表現(xiàn)在：(1)實驗室開放提高了現(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)費投入不足的狀況。(2)提高了實驗教學(xué)效果。許多高校受實驗室儀器設(shè)備數(shù)量的限制，實驗時多人一組，無法讓每個學(xué)生都有充分的實踐機會，學(xué)生動手能力的培養(yǎng)受到影響。實驗室實行開放之后，這種情況基本上得到了解決 。(3)開放實驗室強調(diào)學(xué)生的主體地位，改變學(xué)生“被動式”實驗為“主動探索式”實驗，增加學(xué)生進入實驗室接觸儀器設(shè)備的機會，開闊了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性。更為重要的是，在實驗、創(chuàng)新的過程中，學(xué)生分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新意識得到培養(yǎng)和提高，這將為他們?nèi)蘸笞呦蚬ぷ鲘徫坏於ㄒ粋€良好的基礎(chǔ)。

3、開放實驗室運行模式

實驗室面向?qū)W生開放是實驗教學(xué)改革的迫切要求，也是新形勢下實驗室工作的努力方向。不同的學(xué)校，實驗室開放也各具特色。開放應(yīng)包含兩個方面：一是時間和空間的開放，即學(xué)生可以通過一定的方式自行選擇時間進入實驗室進行實驗；二是實驗內(nèi)容、手段、方法的開放，即學(xué)生實驗的內(nèi)容、采用的手段和方法，只要符合實驗室管理規(guī)章，經(jīng)過指導(dǎo)教師審批，都是許可的。時間和空間開放，是實驗室開放的初級階段和基本要求，而教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段上的開放，以及觀念意識上的開放是實驗室開放的高級階段和最終目標(biāo)。由于實驗室的性質(zhì)、種類不同，開放實驗室的運行模式也不同。一般來說，開放模式主要有以下兩種：(1)部分開放。對于實驗基礎(chǔ)設(shè)施不足，師資力量薄弱，或處于實驗室開放探索階段的高校采用這種開放模式比較合適。(2)完全開放。對具有一定理論基礎(chǔ)和實驗技能的本專業(yè)學(xué)生的實驗教學(xué)采取完全開放比較好，在實驗室規(guī)定的時間內(nèi)，通過預(yù)約，學(xué)生可以自主選擇大綱內(nèi)的任意實驗項目，自由的安排時間到實驗室完成實驗內(nèi)容，也可以申報大綱以外自己感興趣的設(shè)計性、專業(yè)性和研究性較強的實驗，在指導(dǎo)教師審批通過的情況下，完成實驗項目，這樣有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。

4、實驗項目的開放

開放實驗項目是開放實驗的主要內(nèi)容。傳統(tǒng)的實驗體系中，實驗指導(dǎo)書是學(xué)生進行實驗的基本依據(jù)，實驗項目設(shè)置還不夠合理，大多屬于單一驗證性實驗。學(xué)生的思路被禁錮于課本里，從某種程度上扼殺了學(xué)生開拓創(chuàng)新的積極性思維。在開放實驗時，對于實驗內(nèi)容并不是不加限制，而是在尊重實踐教程的基礎(chǔ)上，學(xué)生完成必做的實踐項目。對于一一些適于初學(xué)者的基礎(chǔ)型經(jīng)典實驗項目，可以根據(jù)個人能力分步完成。做到以學(xué)生為本，學(xué)生根據(jù)自己的能力和愛好選擇。另外能力較弱但積極性高的學(xué)生可以利用開放的時間完成額外的內(nèi)容，以時間換能力的提高。對于課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)，開放實驗要求擴充課程設(shè)計的題目，多選擇一些集知識性、實用性和趣味性為一體的項目。比如智能報警裝置的設(shè)計與制作、紅外遙控器的設(shè)計與制作、智力競賽搶答裝置的設(shè)計等等。這樣有利于充分調(diào)動學(xué)生的積極性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實際動手操作能力。雖然實驗室在管理上增加了不小的難度，但可以提高學(xué)生的興趣，達到更好的效果，充分體現(xiàn)以學(xué)生為本的教學(xué)思想。

5、實驗時間的開放

開放時間是開放實驗的前提。預(yù)先安排好的實驗時間不利于學(xué)生根據(jù)自己具體情況合理安排和利用時間。而實驗時間由學(xué)生自主選擇，實行網(wǎng)上預(yù)約與隨機實驗相結(jié)合，實驗室實行全天開放，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的按班級固定時間固定實驗內(nèi)容的方式，可解決實驗室排課難和學(xué)生選課沖突的矛盾，提高實驗室的使用效率和學(xué)生時間的有效性。學(xué)生通過實驗室網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)進行每個實驗的預(yù)約和查詢實驗室空位情況，根據(jù)自己課程決定實驗時間，實驗室再根據(jù)預(yù)約的學(xué)生人數(shù)情況動態(tài)安排指導(dǎo)教師。采取必做實驗和自主選題實驗時間分開，做到預(yù)約時間不沖突，保證學(xué)生的實踐時間。

6、開放實驗管理

開放式管理是開放實驗的保障。為保證開放式實驗順利進行，學(xué)生首先要進行實驗室制度學(xué)習(xí)，然后由教師對學(xué)生進行實驗儀器儀表使用、電子元器件識別及測試方法、相關(guān)軟件的使用培訓(xùn)。在進入實驗之前，學(xué)生通過專門培訓(xùn)與考核，合格方可進行實驗?？赏ㄟ^以下幾點來提高開放實驗管理水平:開發(fā)學(xué)生預(yù)約管理軟件，用IC卡計時和供電管理。學(xué)生根據(jù)自己所作實驗的準(zhǔn)備情況，網(wǎng)上預(yù)約時間，持IC卡進入實驗室。在開放期間，教師做好相關(guān)的輔導(dǎo)工作，并檢查學(xué)生的實驗情況。實驗結(jié)束后，學(xué)生歸還相關(guān)實驗元件和設(shè)備。實驗人員應(yīng)該及時對設(shè)備進行維護、整理和添置。制作便攜式實驗盒，內(nèi)含多路電源和信號源，數(shù)碼顯示和1/0 開關(guān)，面包板等?？煞奖憬杞o學(xué)生實驗，延拓了實驗時間和空間。建立新的考核方式。根據(jù)實驗完成任務(wù)情況、故障查找、儀器操作等動手能力方面進行考核。學(xué)期中進行儀器儀表的操作考核及階段性實驗結(jié)果檢查，期末考核檢查后一階段實驗完成情況。對于自選型實驗項目做創(chuàng)新性、適用性層面的考核并給予獎勵。不同階段采取不同方法檢驗學(xué)生實踐能力。

結(jié)束語

高校實驗室開放是實施素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要途徑。實驗室開放不是簡單的時間和空間開放的問題，而是一項系統(tǒng)工程，涉及實驗室資源的配置、師資隊伍建設(shè)、科學(xué)規(guī)范的管理制度建設(shè)。同時必須與實驗教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等的改革相結(jié)合，與各高校的實際和基本條件相適應(yīng)。實驗室層次開放，可較好地解決現(xiàn)階段地方高校實驗室開放與條件之間的矛盾。是一種切實可行的實驗室開放模式。開放實驗教學(xué)模式一定能夠更加趨于合理和完美，更好地為社會培養(yǎng)擁有較強實踐動手能力的應(yīng)用型、高素質(zhì)人才。

參考文獻

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