高校電工電子類實驗室開放管理模式探討

孫惠英 陳秀麗

摘要：本文就高校電工電子實驗室的開放管理模式進行了研究。通過不斷的摸索、總結(jié)、豐富和完善，制定并完善了電工電子類開放實驗室管理的各項規(guī)章制度，研究和改進了電工電子類實驗室開放時的設(shè)備管理、學生管理和實驗室教師的管理，逐漸在本校的電工電子實驗分室中構(gòu)建了一整套適合電工電子類開放性實驗室的管理模式。

關(guān)鍵詞：電工電子實驗室；開放；管理模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）37-0276-02

一、高校電工電子類實驗室開放的重要作用

1.高校實驗室開放可以實現(xiàn)教學型實驗室設(shè)備的資源共享。實驗室開放可以有效提高現(xiàn)有實驗設(shè)備的利用率。由于近年來高校的擴招，許多高校的電工電子類基礎(chǔ)實驗室建設(shè)無法及時跟上，造成實驗室的設(shè)備、場地等教學條件已不能完全滿足實驗教學要求，這就要求實驗室從傳統(tǒng)的封閉式運行轉(zhuǎn)向開放式運行，從而提高實驗室設(shè)備的利用率，達到全校師生資源共享。

2.提高學生自主實驗的興趣和能力。目前高校的電類基礎(chǔ)實驗室的實驗教學受理論教學內(nèi)容和教學進程的約束，有限的實驗學時基本上以驗證性、操作性實驗為主，留給學生自主進行實驗學習的時間和環(huán)境很少，抑制了學生學習的主動性和創(chuàng)造性，不利于學生創(chuàng)新能力、實踐能力的培養(yǎng)。而開放教學實驗室，可以吸引有興趣、學有余力的學生自己設(shè)計并完成實驗，在實驗過程中具有更大的靈活性和自主性，從而可以提高學生自主實驗的興趣和自主實驗的能力。

3.為培養(yǎng)適應現(xiàn)代社會的高素質(zhì)人才提供條件。科學技術(shù)在高速發(fā)展，高校越來越注重對大學生的創(chuàng)新能力、實踐能力的培養(yǎng)。為此高校必須大力推進實驗教學模式的改革與創(chuàng)新，堅持知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)從注重知識傳授向更加重視能力和素質(zhì)培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，這些都需要教學實驗室全面開放。

二、電工電子類教學實驗室開放中存在的問題

隨著高校管理變革的逐步推進，高校普遍認識到實驗室開放的重要性，對實驗室開放都進行了一定程度的探索和實踐，但能真正把開放工作落到實處、進行全方位開放還有一些亟待解決的管理問題。開放實驗室是一個復雜的系統(tǒng)工程，不但要具備適用于開放的硬件環(huán)境，還需要有配套的人員和管理模式來支持。隨著開放式實驗教學模式的推進，實驗室管理工作也變得更加繁重和復雜，實驗室管理的問題也漸漸暴露出來，總結(jié)起來，目前高校電類教學型實驗室開放中存在的主要問題有：

1.教學理念問題。多年來，我國高校的電類課程實驗教學基本上都是依據(jù)課程教學大綱制定教學計劃，學生在規(guī)定的實驗時間內(nèi)，按指導教師的示范操作機械地進行，并形成了一套比較成熟有效的實驗教學和管理模式，師生和實驗室管理人員都普遍習慣和接受這個傳統(tǒng)實驗模式。但是這個模式制約了學生的創(chuàng)新能力、實踐能力的發(fā)展。實驗室開放，為有興趣、學有余力的學生在教學之外自己設(shè)計并完成實驗提供了可能。但由于現(xiàn)行體制和觀念上的原因，仍有不少教師和實驗室管理人員對教學實驗室全面開放的重要性認識不夠，導致實驗指導教師和實驗技術(shù)人員參與這項工作的主動性和積極性不高。

2.實驗室管理問題。與傳統(tǒng)的封閉實驗室相比，實驗室開放在運行過程中，存在著實驗時間不確定、實驗項目增多、實驗內(nèi)容日趨復雜、實驗對象的多層次和多專業(yè)相對較為分散等許多問題，給實驗室的安全、有效管理帶來了新問題。與此同時，由于不同學生的知識水平和操作技能存在較大差異，而開放實驗中指導教師直接參與指導或引導的力度減少，在一定程度上更易造成儀器設(shè)備的損壞，使得對儀器設(shè)備的維護保養(yǎng)任務重、難度加大，實驗室的設(shè)備管理、安全管理工作量大大增加，儀器設(shè)備維修費、耗材費用增加等問題。因此，有必要重新制定實驗室開放管理辦法、儀器設(shè)備管理辦法、低值消耗品領(lǐng)用辦法、開放實驗室安全使用規(guī)定等一系列規(guī)章制度。對進入開放實驗室進行實驗的學生提出具體要求或條件限制，以確保實驗室運行的安全性、有序性和高效性。

3.實驗室指導教師問題。開放實驗的工作量要大于實驗教學的工作量，因為：①在采用開放性實驗教學后，學生的實驗內(nèi)容相比以往較復雜，難度增加，涉及的知識面也較寬，在實驗過程中可能隨時會出現(xiàn)這樣或那樣的問題。實驗室的老師開放時是直接面對學生的，對開放實驗的內(nèi)容也要十分熟悉。②開放式實驗每組、每次人數(shù)都會比常規(guī)實驗課的人數(shù)要少，相當于是小班化教學，工作量增加了不少。但是由于現(xiàn)行的實驗室管理體制不合理，沒有開放實驗室的明確的實驗教學機制，院校統(tǒng)計實驗室的工作量時往往只考慮實驗教輔部分而不考慮開放實驗部分，使得實驗室的老師對開放的指導、教輔工作沒有積極性。因此需要結(jié)合實際情況研究、制定一套有利于開放的激勵機制。

三、電工電子類開放實驗室管理模式的研究

在2012到2014的三年中，通過不斷的摸索、總結(jié)、豐富和完善，逐漸在本校的電工電子7個實驗分室中構(gòu)建了一整套適合電工電子類開放性實驗室的管理模式，主要包括以下四個方面的研究和探索：

1.制定并完善了電工電子類開放實驗室管理的各項規(guī)章制度。為提高實驗室的管理水平和開放實驗室的效果，在執(zhí)行國家、省、校關(guān)于實驗室管理的法律、法規(guī)的同時，在開放的管理模式的摸索中根據(jù)實際情況又制訂了一系列的開放實施細則，使得開放變成日常事務并有規(guī)則可循，主要有：電工電子類實驗室開放制度；開放學生實驗守則；儀器設(shè)備開放借用、損壞、丟失賠償制度；實驗室工作人員開放職責及工作細則；設(shè)備安全操作規(guī)程；實驗室開放應急預案等。這些規(guī)整制度是在實施開放的過程中由各位教師一起討論后根據(jù)實際情況制定，并在后續(xù)的開放實驗室實踐中做了完善和修改。經(jīng)過三年的運行和修訂，目前已經(jīng)基本能夠覆蓋開放實驗室的方方面面，是一套比較完善的電工電子類實驗室開放管理制度。

2.研究和改進了電工電子類實驗室開放時的設(shè)備管理。①定期舉辦一些常用儀器、儀表等設(shè)備的使用講座。電工電子中心的各實驗室針對第一次進入實驗室的一年級新生定期舉辦一些常用儀器、儀表等設(shè)備的使用講座，以期減少開放時由于對設(shè)備不熟而造成儀器設(shè)備的損壞。因為實驗室建設(shè)的年代和經(jīng)費問題，電工中心的7個電工電子類實驗室的常用儀器儀表的型號規(guī)格都不太一樣，各實驗室的電子儀器設(shè)備的不同使得學生在進入每個實驗室時要重新學習它們的使用方法，在開放式實驗課時沒有教師的指導學生更是感到儀器使用的困難。為解決這一問題，各實驗室針對第一次進入實驗室的一年級新生舉辦一些常用儀器、儀表等設(shè)備的使用講座，減少開放時由于對設(shè)備不熟而造成儀器設(shè)備的損壞，也提升了學生對開放實驗的興趣。②建立了一套完備的實驗室設(shè)備借用制度。經(jīng)過多年的持續(xù)實驗室建設(shè)，部分實驗室有些閑置的教學儀器儀表，這些閑置的電子設(shè)備長時間不用反而會損壞，將這些教學上用不到的實驗設(shè)備借給有需要的教師和學生，一來可以提高這部分設(shè)備的利用價值，二來也可以解決教師和學生的課余無儀器可用的問題。于是制定了《電工電子中心儀器設(shè)備開放借用制度》，鼓勵學生和老師來借用這批儀器，讓學生和教師可以自由的使用，這個有效的實驗室儀器設(shè)備借用制度，得到了廣大教師和學生的一致好評，教師和學生有了這些基本的儀器設(shè)備，有些實驗就可以在辦公室里、宿舍里進行，可謂是真正意義上的全方位、全時段開放。

3.電工電子開放實驗室中對實驗室教師的管理模式探索。針對開放的規(guī)章制度容易制定，儀器設(shè)備也好管理，管理中最大的問題是人員的管理，所以開放式實驗模式中最難的部分是對實驗室教師的管理，具體進行了以下四個方面的探索：①引導教師適應學期中的實驗開放的管理制度：電工電子實驗室面向全校師生開放經(jīng)過這幾年的運行已經(jīng)變成各實驗室的日常工作制度。實驗室教師一開始時對實驗室的開放有些不習慣，幾年下來已經(jīng)逐步地適應并且開始積極認真對待。每學期開學初，各實驗室責任教師根據(jù)課程表把無實驗課的時間制作成一張實驗室開放時間表。各實驗室制作的開放時間表作為實驗室開放通知的附件掛在學校、學院和電工電子中心的網(wǎng)站上，并將打印稿張貼在每個電子實驗室的門口，方便全校教師和學生隨時查閱。②說服實驗室教師克服困難，充分利用電子技術(shù)實驗室的通用性，擠出一個教學實驗室實行全面開放。各種針對大學生的電子類競賽是每年都有，比賽時間只有3到4天，但是學生的能力是需要長時間的訓練才能得到有效提高的，而訓練需要指導教師、場地、設(shè)備。有條件建立專門的競賽實驗室當然最好，但是由于高校最近幾年的擴招，大部分高校類基礎(chǔ)實驗室建設(shè)無法及時跟上，沒有條件提供專門的競賽實驗室。只有充分利用現(xiàn)有的電工電子教學實驗室教學之余進行開放，但是這種開放仍然無法滿足師生的訓練需要，因為實驗室開放的時間是實驗室教師的工作時間，而此時學生絕大部分在上課，晚上、周末等無課的時間學生可以在實驗室訓練，但是此時實驗室教師已經(jīng)下班不開放了，這種矛盾是無法調(diào)和的。2011年電工電子中心對電工電子7個實驗室進行了改造，各自擴充了一批設(shè)備，改造后的電工電子實驗的實驗可以基本通用，于是就可以在教學任務相對較少的那個學期擠出一個實驗室專門用于開放給學生使用。該實驗室坐班時間由專門的實驗室教師負責，其余的時間安排學生值班，這樣就可以實現(xiàn)真正的開放，有需要的教師、學生可以在周末、晚上到實驗室完成開放實驗。③暑假期間實驗室開放管理制度：高校里有2個月的暑假，且8月有大學生電子設(shè)計競賽，暑假是難得的備賽時間，教師、學生都有充足的時間和精力來備賽。但是按照高校的教學節(jié)奏，暑假也是實驗室教師休息的時間，這種時間上的矛盾如何解決也是實驗室開放管理上必須探討的。綜合考慮各種方案后采取了一種比較可行的值班制開放管理模式：選擇2個電工電子類實驗室在暑期全面開放，每周開放7天，每天開放14個小時以上。由各實驗室的教師組成值班小組，在非競賽時間每天安排一位教師值班管理這兩個實驗室的開放工作，因為同時各競賽小組還備有競賽的具體指導教師，值班教師主要負責儀器設(shè)備、耗材發(fā)放、實驗室的日常事務工作等管理工作。競賽時間段事務繁雜，安排2到3位教師負責管理。暑期開放的兩個實驗室把每件設(shè)備登記編號后建立表格，然后分配給參加暑期開放實驗的每組學生使用并負責管理，學生簽字領(lǐng)用并成為臨時的設(shè)備管理人員。開放實驗結(jié)束時學生還給實驗室的責任教師，這樣一套責任到人的設(shè)備管理辦法運行下來效果很好，沒有了設(shè)備遺失及損壞嚴重等現(xiàn)象。④鼓勵實驗室教師直接指導學生的開放實驗和電子設(shè)計競賽。把有興趣的學生分組，并找到愿意指導的實驗室教師，雙方自由選擇后，由實驗室教師負責每組的開放實驗教學。運行下來這種開放模式的可行性和效果都比較好。經(jīng)過一年的開放實驗教學，參與的學生在2013年獲得了全國大學生電子設(shè)計競賽一等獎2次。這個國賽的一等獎實現(xiàn)了學校在這一競賽領(lǐng)域零的突破。這種成果可以說是得益于開放實驗教學的新模式。如果沒有老師和學生在開放實驗中時間、精力的大量投入，這種成果是不可能實現(xiàn)的。其他老師現(xiàn)在也紛紛希望可以帶學生做開放實驗并參賽，這種開放的帶動機制還是行之有效的。

4.在電工電子中心的網(wǎng)站上建立了電工電子虛擬實驗室。在電工電子技術(shù)的實驗教學中需要使用大量的測量設(shè)備，而學生只能在實驗室里才能使用這整套的儀器。虛擬實驗室網(wǎng)絡(luò)化是基于網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的一個虛擬實驗環(huán)境，使用者可以遠程登錄網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室，虛擬實驗室中使用的設(shè)備和材料都是虛構(gòu)的，利用計算機的高速數(shù)據(jù)處理能力實時仿真實驗，得到理想的虛擬實驗結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗可以全天候在網(wǎng)上開放，學生做實驗不受時間、場地的限制，使實驗內(nèi)容更靈活、設(shè)計更多樣，自我發(fā)揮的余地更大。于是項目組的幾位老師協(xié)商后共同合作在電工電子中心的網(wǎng)站上建立了一個電工電子虛擬實驗室。這種新實驗教學模式豐富了實驗教學資源，并使教學資源得到優(yōu)化，可謂真正有效的“實驗室”開放。學生還可以在實際的實驗室中驗證該實驗的結(jié)果，并和虛擬仿真結(jié)果比較、分析。虛擬實驗室在教學時空上和培養(yǎng)學習自主性上的確有非常大的優(yōu)勢，在不需要大幅度提高實驗設(shè)備投入的情況下，利用先進軟件分析實驗數(shù)據(jù)，尋找實驗規(guī)律，利用虛擬環(huán)境自主設(shè)計、自主實驗、自主分析、自主總結(jié)。不僅降低實驗教學成本，提高教學質(zhì)量和效率；同時，它可以給學生帶來一種全新的實驗教學方法，讓學生能實現(xiàn)真正意義上的開放性實驗。

四、開放實驗室管理模式的后續(xù)發(fā)展的兩點思考

1.建立合適的激勵機制以鼓勵實驗室老師不斷豐富開放的實驗項目和內(nèi)容。開放時做自主實驗的學生可能會提出各種各樣的問題，作為實驗室的指導教師，不但要具有扎實的基礎(chǔ)理論，還要具有較強的動手能力和分析解決問題的能力，所以開放性實驗室指導教師應不斷地學習，以提高自己的業(yè)務水平。

2.構(gòu)建一套開放式實驗室綜合管理平臺。為了更好的提升電工電子實驗開放的效果，可以考慮依托校園網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建開放實驗室綜合管理平臺。開放實驗綜合管理平臺可以突破地域空間的限制，學生在能上網(wǎng)的地方進行實驗預約和虛擬實驗。有了這個系統(tǒng)就可以全面開放實驗室的實驗資源，提供開放式實驗教學服務，可預約實驗，也可設(shè)備借出；可以幫助教師和學生隨時隨地實時在線或離線交流；可以實現(xiàn)虛擬實驗和現(xiàn)實實驗相結(jié)合，可以豐富實驗教學方式，使實驗室可以更加有效的進行開放。

五、結(jié)束語

通過三年來的研究和探索，電工電子實驗室的開放性得到了加強，開放工作井然有序的進行著，在開放管理模式上取得了一些進步：建設(shè)了一套完善的開放管理規(guī)章制度；教師和學生的開放觀念已經(jīng)樹立起來；學期中的開放和暑假期間的開放都進行得有條不紊；教師們也開始更加積極的進行著開放實驗的開發(fā)；網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗的建設(shè)剛剛開始，還有很大發(fā)展空間……后期仍然會就實驗室管理模式進行積極的改革性探索，以適應高校實驗室全面開放這一未來發(fā)展趨勢。

參考文獻：

[1]秦曉靜.開放實驗教學培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].實驗室研究與探索，2005，（7）：87-89.

[2]張鵬.淺談開放性實驗室建設(shè)，貴州工業(yè)大學學報（自然科學版），2008，（4）：288-290.

[3]王少剛.開放性實驗教學模式探索與實踐，高校實驗室工作研究，2010，（3）：71-74.

[4]萬長建.高校實驗建設(shè)與管理精細化研究，實驗室技術(shù)與管理，2012，（2）：188-190.