加強實驗室開放管理 培養學生實踐創新能力

易 黎

(電子科技大學 信息與軟件工程學院,四川 成都 610054)

實驗實踐教學旨在加深學生對理論知識的理解，培養學生對理論知識的運用能力和實踐創新能力，是教學實驗室工作的主要內容。在傳統的管理方式下，實驗室只在有實驗課程的時候開放，學生在課余時間進入實驗室的機會少，實驗設備利用率低，學生進行實驗的積極性得不到發揮。即使是在上實驗課期間，由于條件的限制，大多數學生也只能完成驗證性實驗，很少有做創新設計類實驗的機會，學生創新能力的培養受到了很大限制。為了給學生創造更多的實驗實踐機會，更好地培養他們的動手能力、思維能力和創新能力，很多高校開始推行實驗室開放管理。

本文闡述了以多種實驗項目為實踐內容的實驗室開放式管理，并對實驗室開放管理需要的條件、可能存在的問題及其解決辦法進行了探討。

1 實驗室開放對學生實踐創新能力的培養

實驗室開放為學生實踐創新能力的培養提供了良好的平臺，它以實驗項目為主要內容，本著由淺入深的原則，著重從以下幾個方面鍛煉學生的實踐創新能力。

1.1 基礎課程和專業課程實驗

實驗課程是培養學生實踐能力的基礎。實驗課程包括基礎實驗課和專業實驗課，對學生深入理解所學理論知識，及時實踐所學理論，解決理論課上遇到的問題大有裨益。實驗室的開放使教師可以布置一些與課程相關的綜合設計、創新設計類實驗項目，學生在課余時間完成，由此培養學生綜合運用知識和創新設計的能力。學生在課程學習過程中可能碰到一些自己感興趣的相關課題，便可以利用課余時間到實驗室進行相關實驗[1]。實驗室開放為學生進行創新型實驗提供了設備和場地，實驗中心教師在實驗課教學之余為學生提供指導，幫助學生解決實驗過程中遇到的問題。

目前高校普遍重視實驗課程的設置，一些高校劃撥了大量資金用于新實驗課程的開發，并對新實驗的開課情況、教學質量等進行跟蹤。好的實驗課程經過專家討論研究后將得到扶持，而不適應科技發展、對學生幫助不大的實驗課程將被淘汰。

1.2 開放式實驗課題和學生自擬題目

教師可以根據培養目標，給出一系列開放性實驗課題供學生選擇[2]，通過學生報名、教師選人的方式確定參加開放性課題的成員。與科研人才選拔不同，提出開放性實驗課題的主要目的在于培養學生的實際動手能力和綜合設計能力，所以在可能的情況下，允許盡可能多的學生參加，以培養更多的人才。開放性實驗課題包括一些小設計、小發明等，都是對綜合設計能力要求較高的題目。

學校也鼓勵學生根據自己感興趣的問題自擬題目進行實驗[3]。自擬項目方案經過教師審核之后，需要請一名指導教師，在指導教師的指導下完成實驗。實驗中心的開放式管理，為這些項目的實施提供了實驗環境和實驗器材的保障。實驗室的開放支持更多的學生進行實踐創新，而實驗儀器設備的利用率、共享率也得到進一步提高。

1.3 校企實訓項目

目前，很多高校加強與企業合作，建立了校企聯合實訓基地，不定期邀請企業技術人員來學校對學生進行培訓，組織學生到企業參觀實習。合作企業可以提供一些實際科研生產項目，供學生觀摩、學習、實踐。

1.4 研究型項目

研究型項目一般來源于教師申請的國家級、省部級科研項目和各種基金項目。參加研究型項目的學生一般會加入教師所在課題組，在教師的指導下進行科研實驗工作，實驗室開放式管理為課題研究提供先進的儀器設備。對于學習基礎較好的學生來說，研究型項目為他們提供了接觸先進技術的機會，使他們提前接受了類似研究生的培養教育。他們可以在教師的指導下查閱資料、論證方案、進行實驗、記錄數據、分析數據、撰寫論文，對培養科學研究能力、創新思維和創新實踐能力，以及了解行業發展方向很有幫助[4-5]。

1.5 各類競賽項目

在目前高等教育越來越重視實踐能力培養的情況下，學生有很多機會參與各種校內或校外的科技競賽。競賽既是對學生的創新能力、綜合設計能力的培養，也是對這種能力的檢驗。參加比賽前，學生需要進行精心準備，實驗室開放式管理為各類競賽的準備提供了儀器設備和場地，實驗室較強的學習氛圍也為學生備賽過程提供了良好的環境。此外，實驗教師實行坐班制，可以為學生提供必要的幫助。

各類實驗項目均可實行導師負責制，導師負責項目實施的全過程。導師要加強對本組學生的管理，要求學生進入實驗室前做好準備,查閱相關資料,并制訂實驗實施方案，提高實驗效率。

2 實驗室開放式管理的有效運行條件

2.1 良好的管理制度

實驗室開放在一定程度上增加了實驗室工作人員的工作量和管理的難度。在實驗室開放的情況下，要保障實驗的順利進行和儀器設備的安全，就要有一套嚴格的實驗室管理制度，包括實驗教室的管理、實驗教學儀器設備的管理、課程預約安排制度、實驗設備預約和使用制度、實驗軟件安裝制度、實驗項目申報和審批制度等。有良好的制度作保障，實驗室才能規范、有序地運行，才能更好、更深入地開放。

2.2 信息化管理系統

開放實驗室的信息化管理，能節約人力成本，有效提高實驗室運行效率。信息化管理系統要能實現實驗課程的預約、實驗設備使用預約、實驗設備的借用和歸還情況查詢、開放上機登記、實驗項目的申報和審批、教師指導情況記錄、實驗室相關文檔的管理等。通過對信息化管理系統進行不同授權，加強實驗室的開放管理[6]，使得實驗室開放工作更加深入和全面。

2.3 先進的儀器設備

學生實踐能力的提高離不開良好的儀器設備。實驗室開放后，將有大量學生進行創新設計型實驗，對儀器設備的要求較高。學校要加大資金投入，購置一些先進的儀器設備，為學生的實驗實踐活動提供設備保障，保證學生獲得可靠的實驗結果。

目前EDA技術的飛速發展，仿真軟件的精確度越來越高。學校可以建立虛擬實驗室，學生通過虛擬實驗室進行仿真實驗，如此節約設備購置成本，在保證質量的同時，提高了學生的實驗效率。

2.4 良好的實驗師資隊伍

卓越工程師教育培養計劃的提出，改變了以往大學教育特別是工科教育中重理論、輕實踐的局面，對學生實踐能力的培養提出了較高的要求。實驗教師良好的素質水平對學生實踐創新能力的培養有著不可或缺的作用。

實驗室管理工作需要實驗教師細心、耐心，有較強的安全意識和責任意識。實驗指導工作要求實驗教師有良好的理論水平，較強的動手能力，熟悉儀器設備的使用和維護。學生在完成開放課題實驗過程中往往會碰到很多有深度和難度的問題，要求教師能及時幫助學生解決并提出指導性建議[7]。因此，需要加強實驗室師資隊伍建設，引進一批高素質的實驗人員，注重提高現有實驗人員的學歷層次和專業水平，鼓勵實驗教師到企業進行鍛煉、增長實踐經驗，為實驗室開放的指導工作打下堅實的基礎。

2.5 豐富的、有吸引力的實驗項目

豐富的實驗項目能提高學生的實踐興趣。學生可根據自己的知識水平，由簡單到復雜地參與實驗項目，逐步提高實踐能力。此外，實驗室應不定期舉辦講座，介紹各種儀器設備和各種軟件的使用方法、介紹學生可以參加的各種實驗項目等，以便學生深入了解實驗室開放管理的相關內容。

2.6 實驗室開放管理經費支持

開放管理下的實驗室，各種儀器設備的損耗是不可避免的，實驗指導工作和繁重的設備維護工作也需要經費支持。因此，實驗室開放需要有專門的開放基金、科技創新基金[8-9]支持，用于補貼儀器設備損耗和維護管理，發放指導教師和實驗技術人員的津貼，以保障實驗室開放管理的順利運行。

3 可能存在的問題及解決方法

3.1 實驗人員和實驗設備的安全問題

實驗室開放管理使得各種軟硬件設備的利用率大大提高，來實驗室的學生增多。但與此同時，實驗室安全管理的壓力也有所增加。應采取一些必要的安全措施預防安全事故的發生：

(1) 加強對學生的安全教育和培訓，增強學生的安全防范意識和責任意識；

(2) 建設和完善各類安全設施，實驗室內部要完善安全管理責任制度，提高值班教師的責任心；

(3) 實行分區責任制，負責人需定期進行安全巡檢，如有安全隱患要及時處理[10]。

此外，可以讓一些經常在實驗室做實驗的學生參與安全管理，對他們進行設備使用和安全知識方面的培訓，充分發揮他們在實驗室安全管理方面的主人翁精神和責任心。

3.2 制度激勵需要加強

目前大多數課程設置還是理論課程偏多、實踐課程偏少。學校對學生的考核，比如評獎學金、保送研究生資格評審、就業推薦等，理論考試成績所占比重較大，這無形中使得學生會增加理論學習時間的分配。要改變這種情況，就需要改變學分設置和學生評價體系，增加實踐課程的比重，設置創新實踐學分，并規定學生在校修讀的學分中包含創新學分[11]。在對學生的考核上，理論學習成績要和實踐能力考核并重，使得學生從思想上注重對實踐能力的培養，積極主動參加實驗室開放實踐。

在實驗項目指導教師方面，由于學校對教師的考核以及職稱評定體系重科研、輕教學，使得教師更愿意將精力投入科研中。因此，需要改革教師考核、評價體系，更加重視教師在學生實踐能力培養中所做的工作。

3.3 實驗項目對學生吸引力需要增強

由于很多大學生已習慣中學階段的灌輸式教學模式，要使他們改變學習方法，主動學習、積極實踐，需要一定的引導。要培養學生的實踐能力，特別是在實驗教學初期，如果實驗項目設計得不好，缺乏吸引力，則容易打擊他們積極實踐的熱情，不利于其實踐能力的培養和創新能力的提高。

教師在設計實驗項目的時候，盡量選取難度適中、與實際應用結合比較緊密的題目，充分論證學生提出的自擬題目可行性，安排好實驗進度，盡可能地調動學生實踐的積極性。

4 結束語

學生實踐創新能力的培養是實驗教學的主要目的，實驗室開放式管理是培養學生實踐創新能力的重要舉措。實驗室開放式管理可為學生提供更多的實踐創新機會和更好的實驗平臺。通過一系列項目的鍛煉，學生由淺入深、循序漸進地進行實驗實踐，可以提高動手能力、增強學習興趣、提高學習積極性，從而提高思維水平、設計能力和創新能力。

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