開放實驗室對高等學校教師職業素質的要求

張 敏 宋立眾 陳玉敏

哈爾濱工業大學(威海) 山東威海 264209

1 開放實驗室建設現狀分析

目前我國正處于快速發展時期，各行各業都需要大量高素質的專業技術人員，因此，工科類院校要跟上社會發展形勢，培養理論基礎扎實、實踐能力強，同時具備一定創新能力的復合型人才。為了提高學生的工程實踐能力和創新能力，需要充分發揮實驗教學在高等教育教學體系中的重要作用。哈爾濱工業大學(威海)信息科學與工程學院實驗實習中心(以下簡稱“中心”)共有21個實驗室，面向本學院6個系和學校其他院系開展實驗教學，其中包括學生的生產實習、畢業設計等。以前，實驗室的管理模式為系和實驗實習中心共同管理，開放模式為以實驗課為主的封閉式管理，這種模式在學生培養方面缺乏總體規劃和統籌安排。在課程安排上，實驗教學依附于專業課程教學，滿足了“專才”教育模式，但不利于復合型創新人才培養。隨著國家經濟的高速發展，迫切需要學生的知識系統化、全面化，這就需要采取“通才”教育模式，因而，需要深化高校實驗教學改革，使實驗課程設計更加科學合理，實驗教學隊伍更加專業。要將以前的教師講授，學生被動接受的教育方式，轉變為學生發揮主觀思維與想象能力有目的地做實驗，教師輔助配合的實驗教學模式。實現這種教學模式需要開放實驗室，并要求學生在做實驗之前有充足的時間預習實驗，以達到事半功倍的效果。

開放實驗教學需要解決三個問題：一是引導學生主動實驗，二是教師改變教學管理思路，三是合理配置硬件設備。做好三方面的工作與實驗教師的素質有非常大的關系。自主實驗室開放技術平臺是實驗室得以實行全方位開放的重要條件保證，而實驗教師的個人素質是自主開放模式能否順利實施的關鍵。實驗室的管理和使用已經提升到了一個新的高度，作為實驗教學的靈魂的實驗教師應該與時俱進，努力發展與提升自我，才能使開放實驗室管理模式更好地發揮作用。

2 實驗室開放自主化對實驗教師素質的要求分析

2.1 奉獻精神和教書育人的工作態度

在開放自主環境下，實驗教師的工作將會更加繁重，因此，要求實驗教師要有奉獻精神，扎扎實實做好本職工作，保質保量地完成實驗教學任務。

2.2 管理及協調素質

2.2.1 管理各種實驗設備和儀器

在開放模式下，實驗教師從事實驗室建設方案編制和組織實施；設備購置、選型、驗收和安裝調試；實驗的準備與布置；元件、部件、材料的配置和貯存；防火防盜和安全檢查。實驗室活動檔案記錄和分析，努力維護檔案材料的完整與準確。

2.2.2 和學生的溝通能力

在自主開放模式下，學生的求知欲望會更加強烈，與實驗教師的溝通將更加頻繁，這就要求實驗教師要更加耐心地聽取學生的提問和建議、認真做出回答。特別是對實驗設備的講解，如果學生沒有理解操作規范而動手操作，很可能造成設備配件大量損毀而閑置，使易耗品的費用大大增加。在與學生的溝通中，實驗教師的耐心和因材施教的能力非常重要。

2.2.3 和理論課教師溝通的能力

實驗教師應多與理論課教師溝通，這樣才能掌握專業知識的發展動向和難度及重點分布，將理論課堂上的重點和難點在實驗教學中進行補充和具體化，使學生真正理解知識要點，從而做到理論和實踐相結合。

2.3 專業素質

2.3.1 授課的知識全面性

隨著實驗室的全面開放，學生會提出更加多樣和更深入的技術問題，要解決這些問題，要求教師既要有扎實的理論基礎，又要有豐富的實踐經驗；既要熟練掌握傳統工程技能，又要充分了解最新技術發展；要深刻地領會實驗的目的和意義。這就要求實驗教師在專業知識上必須有一定的深度，同時又要有一定的廣度；掌握跨專業、多門類、多種類的知識，而不是單純的一門或幾門專業課知識。

2.3.2 實驗儀器和設備的維護能力

在自主開放模式下，學生對儀器的使用量大大增加，造成儀器的損毀概率提高。自主開放模式的實施效果和實驗儀器的修復率和維護水平密切相關，所以，實驗教師必須具備良好的設備維護能力。實驗教師應能夠理解和掌握實驗設備的設計思路，然后經過實踐摸索和經驗積累，最終具有高超的實驗設備維護能力。

在自主開放模式下，配套設備也需要維護，如自主選課主服務器、實驗室智能控制系統、讀卡器、視頻采集系統、視頻控制錄像系統、控制電腦等，因此，要求所有專業的實驗教師必須掌握計算機方面的基本知識。

2.3.3 新特實驗儀器的開發能力

雖然教學儀器的開發和銷售已經形成了產業，但是有些專業課程的重要知識點沒有相應的實驗儀器，還有的廠家為了降低成本，制造設備時偷工減料，造成實驗儀器在實驗中使用效果不佳。這就需要實驗人員自主開發實驗教學儀器。自主開發的實驗儀器在實現實驗功能外，還要有很高的穩定性和可維護性。這需要實驗教師通過不斷的學習、模仿、探索，提高實驗儀器設計能力和配套設備的開發能力。

2.3.4 培養學生的創新能力

國內各類型的電子設計競賽給學生提供了豐富的實踐機會。在參與過程中，學生無論能否獲獎，都能得到很大的收獲。如果實驗教師能夠對學生加以正確的引導，參賽學生會取得更好的成績，獲得更多的經驗，教師本人也會得到專業提高。縱觀電子大賽的歷年試題，要求指導教師必須掌握單片機、FPGA、儀器儀表使用、電機控制、EDA軟件、各類傳感器等多方面的知識。此外，實驗教師要善于引導學生搜集資料、開拓思維，并對學生的設計方案進行可行性論證。

2.3.5 實驗教材的編寫能力和課件制作能力

好的實驗教材，絕不是照抄和羅列，而是從一次次的實踐中總結得來的。要寫出好的實驗教材，除了扎實的理論知識外，還需要有實踐經驗的積累和總結。因而，需要實驗教師做好實驗筆記和有關資料的存檔，同時還要有很好的實驗總結和數據整理能力。

自主開放式實驗教學網站，是一個集學生信息數據庫管理、實驗課程基本內容、在線考試評測、CAI輔助教學、疑難問題解答、自助學習、實驗教學管理等相關內容于一體的綜合系統。該平臺要求提供學生自主學習的CAI輔助教學課件，因此，實驗教師還要具有多媒體課件制作能力。

2.3.6 勇于自我學習新知識的能力

在高校中，實驗教師參與科研工作的機會相對較少，工作的重復性較大。在一般情況下，實驗教師知識結構得不到及時更新，在一定程度上影響了實驗教學的效果。為解決這一問題，實驗教師需要多看書、多學習，多與理論課教師溝通。

2.3.7 讓學生參與實驗室維護和管理

中心實驗教師除指導學生實驗外，每天還要花費大量時間忙于儀器的維修、保養和其他瑣事，工作量很大。高校學生求知欲很強、精力旺盛，如果讓他們參與實驗室管理和維護工作，不僅可以減輕實驗教師的工作壓力，還能讓學生學到新知識和得到實際工作鍛煉。這是實驗中心和學生雙贏的舉措，因此，可以發動學生進行實驗室維護。

3 結束語

工科高校的首要任務是為各個行業提供合格的專業技術人員。高校培養的畢業生在具有扎實的基礎知識、精深的專業知識外，還要有豐富的工程經驗、良好的工程素養和動手能力、良好的團隊配合能力和團隊協調能力，實驗教學對提高學生上述能力的作用毋庸置疑。實驗教學水平決定了工科學生培養的質量，而實驗教學質量，不僅與學校擁有的儀器設備和采用的管理方式有關，還與實驗教師的水平密切相關。高素質的實驗教師要具有良好的品德，還要有良好的專業素質和堅毅的品質以及對新技術、新知識的渴求。實驗教師是實驗室建設管理的關鍵，也是提高教學質量，培養高素質人才的關鍵。因此，實驗室教師需要不斷學習新的教學理念，提高教學水平，以適應開放式實驗教學的要求。

[1] 趙維武.本科生實踐創新能力培養的研究[J].實驗技術與管理,2006,23(1):83-84.

[2] 潘信吉.高校實驗室開放管理系統的研究與應用[J].實驗室研究與探索,2009,28(9):143-144.

[3] 孟祥貴.以人為本,打造全開放的自主實驗平臺[J].電氣電子教學學報,2010,32(9):128-129.

[4] 張軍香.建立開放式自動控制實驗中心的探討[J].實驗技術與管理,2007,24(2):132-134.