建立開放實驗室與高校培養創新人才模式的關系研究

劉琳琳

摘要：開放實驗室是培養高校學生創新意識和創新能力的基地。文章從開放實驗室建立的必要性、管理的現狀、面臨的各項問題等幾個方面展開，論述了建立開放實驗室與高校培養創新人才模式的關系。

關鍵詞：開放實驗室；創新人才；實驗教學

創新型人才是當今世界最重要的戰略資源。大力培養創新型人才，己成為各國實現經濟發展和科技進步的重要戰略舉措。黨中央會議中指出，加快確立人才優先發展戰略布局，加大創新創業人才培養的支持力度。實施創新教育，培養創新人才，是高等學校的根本任務。因此，培養高素質專門人才和創新人才己成為高等教育成功與否的重要標志。創新之根源在于實踐，而實踐的基礎歸根于實驗，建立開放實驗室在培養高校創新人才的創新意識、創新能力等方面具有舉足輕重的作用。

1 建立開放實驗室的必要性

開放實驗室是高校實驗教學改革的一項重大舉措，是培養學生的創新意識和創新能力的重要基地。建立開放實驗室的根本目的是為高校學生提供一個開放、寬松的實驗和研究環境，通過開放性實驗培養高校學生的設計思維、開拓意識、創新能力、科學素質和動手能力，為高校學生鍛煉成長，為國家培養創新型人才打下良好的基礎。

開放實驗室是一種全新的運行模式，將學生被動式實驗轉變為主動式學習。在傳統的實驗教學過程中，高校學生在實驗課上完成教學計劃所規定的課內實驗項目，記錄實驗數據，完成實驗報告，學生處于被動學習的地位；這類驗證性的課內實驗項目操作模式，使學生的思維模式局限于步驟性的實驗指導方法和操作環節，限制了其創新能力的培養。而通過開放實驗室的建立，可以有效開展更多綜合性、設計性和創新性等類型的實驗項目，有利于高校學生實驗操作能力和創新能力的培養。

2 開放實驗室是培養創新人才的基地

高校培養的創新人才所具有的特點，即具有突出的發現問題、分析和解決問題能力的創新人才。建立開放實驗室的最終目標是培養和提高學生的動手能力和創新能力，為高校學生提供更加自由廣闊的環境與空間，讓學生積極主動地參與到整個實驗過程中，充分發揮學生的主動性、獨立性和創造性。將所學的理論知識融會貫通，不斷提高他們的實際操作能力。另外，開放實驗室同時也注重實驗方案設計和實驗方法的合理運用，注重培養學生的分析問題和解決問題的能力。參與開放實驗室專業方向項目的學生，可以在實驗教師的指導下查找文獻資料，參與實驗項目方案的設計和實施，進行深入的研究。因此，開放實驗室是培養學生綜合能力和創新能力的重要手段，是培養高校創新人才的搖籃和基地。

3 開放實驗室運行管理現狀

近一兩年以來各高校都在進行開放實驗室的建立和教學改革，為學生提供一個開放的實驗環境。例如哈爾濱工程大學建立了電工電子本科開放式教學實驗室，把人才培養目標放在培養學生工程實踐能力、系統綜合應用能力上。通過重組教學資源，加強理論教學與實驗教學改革等，提高學校電工電子專業學生綜合能力的培養。還有，臺州學院有機化學教研室建立的有機開放實驗室，實驗內容是教材以外綜合性的多步驟有機合成實驗，內容覆蓋廣，操作技能強，很好地提高了學生的積極主動性和動手創新能力。

武漢華夏理工學院的信息工程學院也于2016年新建立了開放實驗室，主要方向有網絡設計與軟件開發、智能控制與機器人技術、電路與電子系統設計與應用、嵌入式系統設計與應用等。學院根據每個方向學生申報情況對開放實驗室進行統籌安排，在確保儀器設備運行維護良好的情況下最大限度地利用實驗室資源開展各類實驗項目。在實驗項目內容的選擇上，最大限度地選擇能夠反映本學科方向的最新科技成果，同時又能滿足不同學生需求的創新實驗項目，使實驗內容緊跟科研最新動態，使實驗教學具有代表性和先進性。在實驗指導教師安排上，學院與指導教師簽訂開放實驗室項目任務責任書，由專業指導教師針對性的對學生實驗項目進行全過程指導。在實驗設備管理上，學生在實驗過程中對實驗室儀器設備等的使用必須填寫記錄，便于管理員建立完整的使用檔案，對開放實驗室儀器設備和實驗耗材的使用進行跟蹤管理。

4 開放實驗室管理面臨的各項問題

開放實驗室是高校實驗教學改革的一個重要組成部分，是高校培養創新型人才的必要條件。開放實驗室的工作程序復雜，為了使開放實驗室的工作能夠正常運轉，學校和實驗指導教師都要積極參與，加強和優化開放實驗室的管理。然而，開放實驗室與常規基礎實驗室相比，主要存在以下4點問題。

4.1 實驗室管理難度大

開放實驗是集設計性和自主性為一體的綜合實驗，開放實驗室與基礎實驗室和專業實驗室相比，存在著開放時間不確定、參與學生知識基礎層次不均、實驗內容涉及專業面廣實驗項目多樣多變等問題。

4.2 實驗指導教師師資力量不足

開放實驗室的實驗項目和內容復雜多變，且涉及的專業知識較多，因此學生在實驗過程中可能會出現各學科專業知識不足的問題。因此要求實驗指導教師跨學科知識能力強且不斷地提高知識技術水平和實驗創新能力。實驗指導教師要求的提高帶來的師資力量不足是開放實驗室運行的一個嚴重問題。

4.3 開放實驗室的經費開銷問題

開放實驗室的實驗以設計性和創新性實驗項目為主，因此對儀器儀表、實驗設備和芯片、模塊等耗材的需求量也相應增多，實驗消耗隨之同步增加。而學校每學期對開放實驗室低值低耗品的經費預算有限，因此經費問題也成了開放實驗室在項目開設和發展運行中存在的問題。

4.4 開放實驗室的安全問題

實驗室開放參與的學生多、實驗項目綜合性強、儀器設備使用率高，由于實驗教師無法實時參與指導過程，因此在實驗開展過程中，要特別強調用電安全知識和儀器設備的正確使用方法，避免出現意想不到的安全事故，難以處理。

5 開放實驗室的制度管理

制定制度，科學管理。幵放實驗教學的實行，給實驗室管理和實驗教學管理帶來了新的問題，因此制度的建立和完善對于開放實驗室的管理工作非常重要。《高校開放實驗室管理細則》的制定是開放實驗室過程管理的規章和行動指南。相應地我們要逐步完善開放實驗室的各項制度建設，如實驗室開放管理制度、儀器設備管理制度、安全衛生管理制度、開放實驗的考核制度等，建立健全《開放實驗室工作人員管理職責》《開放實驗室安全管理規則》《開放實驗室儀器設備管理辦法》《開放實驗室儀器損壞賠償辦法》等管理條例。上述制度的建立和完善，為開放實驗室的正常運行維護提供了有力的保障。

6 開放實驗室的應用成效

（1）提高了實驗教學質量。開放實驗室的建立和創新性、多樣性實驗項目的開設，滿足了不同層次學生對實驗實踐環節的需求，給高校學生提供了一個良好的自由發展平臺，激發了學生濃厚的學習興趣，有效地提高了實驗教學質量。

（2）提局了學生的創新能力和實踐能力。開放實驗室使學生實驗實踐能力得到了提高，創新意識增強。在開放實驗室里，學生的開發設計和動手操作水平得到全面訓練，動手能力大為加強。例如學生開發設計實現的輪式自動除障機器人，智能家居門窗控制系統、基于WiH通信的家居環境監測系統等，都很好地體現了學生獨特的創新能力和綜合素質水平。

（3）建立了一支高素質的實驗教學隊伍。開放實驗室的實驗項目具有多樣性和創新性，知識面涉及不同的學科專業。這就要求實驗指導教師不僅要有扎實的專業基礎知識和實驗實踐能力，還要不斷提高自己的跨學科知識水平和綜合應用能力，通過開放實驗室的建立加速實驗指導教師隊伍的知識更新和實驗教學水平的提高。

（4）有效地改善了實驗教學條件。學校和學院的各主管部門為本學院開放實驗室的建立給予了大力的支持，并投入了大量的經費用于購置實驗室儀器設備，更新實驗室軟硬件環境，有效地改善了各專業實驗教學的條件，為開放實驗室的建設和運行提供了強有力的支持和保障。

7 結語

開放實驗室的建立為高校學生提供了一個優良的自由發展的實驗教學環境，是培養高校學生實踐動手能力和創新能力的重要基地。建立開放實驗室是深化高校實驗教學改革，全面提高實驗教學水平的有效途徑，是培養創新人才的必行之路。

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