自動化實驗室教學(xué)管理方法探究

丁旭東 耿海

摘 要：隨著高校應(yīng)用型教育的不斷深化普及，實驗教學(xué)受到了越來越多的關(guān)注。實驗教學(xué)是理論教學(xué)的驗證和支撐，這個過程不可或缺。文章從實驗準備、實驗設(shè)備管理、實驗內(nèi)容選擇以及課后實驗管理等幾個方面入手，發(fā)現(xiàn)存在的問題，探究解決方案，為類似實驗課程提供參考。

關(guān)鍵詞：自動化實驗室；實驗室管理；教學(xué)方法；實踐教學(xué)

理論是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，實驗則是學(xué)習(xí)的實踐，兩者同等重要，所以實驗課堂的教學(xué)以及實驗室的管理也在不斷規(guī)范。本文以南京郵電大學(xué)通達學(xué)院自動化工程訓(xùn)練系統(tǒng)實驗室為例，探索在使用實驗室以及實際教學(xué)、管理過程中所遇到的問題，提出相關(guān)的解決方案，為今后類似實驗室教學(xué)管理提供參考。

1 實驗室基本情況

通達學(xué)院自動化實驗中心是學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)實驗中心之一。目前共建成電機原理、自動化綜合實訓(xùn)（復(fù)用PLC）、電力電子原理、電力系統(tǒng)、傳感器、光伏發(fā)電、計算機控制系統(tǒng)（復(fù)用自控原理）等7間實驗室。中心現(xiàn)有實驗教學(xué)儀器設(shè)備100余套，每學(xué)年開放人時數(shù)達2萬左右。自動化實驗中心主要承擔(dān)該院自動化、電氣工程及其自動化專業(yè)的基礎(chǔ)課程實驗、課程設(shè)計任務(wù)等，此外還可以為學(xué)生參加學(xué)科競賽、創(chuàng)新設(shè)計、科研實踐、開展學(xué)位論文研究提供良好的實驗條件。自動化實驗中心自成立以來始終堅持以學(xué)生為本，以培養(yǎng)高素質(zhì)自動化人才為最終目標，不斷培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題能力。但在實際教學(xué)管理等過程中，不斷暴露出的問題，給實驗指導(dǎo)教師教學(xué)管理帶來困擾，也給學(xué)校資產(chǎn)管理帶來一定的負擔(dān)，在此，就相關(guān)問題提出解決方案。

2 教學(xué)管理問題及解決方案

2.1 實驗準備

學(xué)生在高中階段，很少能夠接觸到類似的實驗室環(huán)境，更別說自動化設(shè)備或者儀器的使用，即使經(jīng)過了一段時間的理論學(xué)習(xí)，也無法對自動化設(shè)備或者儀器有一個充分的了解，所以直接讓學(xué)生按照課程實驗指導(dǎo)要求完成實驗，便顯得格外困難。

為了解決這一問題，在實際教學(xué)管理過程中，可以在學(xué)生直接動手操作前編寫相關(guān)的實驗教程——如《自動化工程訓(xùn)練系統(tǒng)實驗教程》，若直接采用自動化設(shè)備或者儀器自帶的使用說明書，不一定能夠讓學(xué)生看得懂，所以根據(jù)學(xué)校采購的設(shè)備或者儀器情況，先采集相關(guān)的圖片信息，然后根據(jù)每節(jié)課需要使用到的操作，把圖片信息截取下來，并配備文字說明，寫進每節(jié)課的實驗任務(wù)書中，這樣不但方便了學(xué)生的學(xué)習(xí)，也可以減少學(xué)生可能的誤操作導(dǎo)致自動化設(shè)備或者儀器的損壞，造成無法挽回的損失。實際的實驗教學(xué)要經(jīng)過精心的準備工作，在上實驗課之前，把上述的相關(guān)課程預(yù)習(xí)工作通過班級負責(zé)人發(fā)放給每位同學(xué)，讓他們能夠在實際操作前，對自動化設(shè)備或者儀器，如西門子S7-200、變頻器等，有一個較為直觀的了解，不至于等到實際操作時不知所措。

2.2 實驗設(shè)備管理

實驗室設(shè)備和儀器是實驗室必不可少的一部分，需要合理保管。但是作為實驗儀器，時間久了必然會造成損壞，一方面由于課程原因，使用過程中可能會造成一些器材或者儀器的損壞；另一方面，自動化實驗室的課程實驗頻率較低，儀器的使用頻率相對來說不是很高，長期存放造成儀器設(shè)備無法正常使用。經(jīng)過寒暑假或者長期不使用的情況下，如果不能妥善管理的話，下一輪實驗便會影響正常的教學(xué)，進而影響教學(xué)進度。

針對此類問題，自動化實驗室可以制定詳細且完善的設(shè)備管理制度。采購設(shè)備時，需要把設(shè)備儀器逐一檢查，做好資產(chǎn)標簽，及時登記；每學(xué)期開始之前和結(jié)束之后都需要檢查易損易壞設(shè)備儀器；最關(guān)鍵的是教學(xué)過程中，在學(xué)生領(lǐng)取或者就位時，實驗教師及時檢查設(shè)備并做好登記情況，發(fā)現(xiàn)問題及時記錄，在實驗課程結(jié)束后，再次檢查設(shè)備儀器正常情況，發(fā)現(xiàn)問題及時登記上報，課后再根據(jù)上課情況及時做好設(shè)備的維護，以免影響下一節(jié)課學(xué)生的正常使用。

2.3 實驗內(nèi)容選擇

實驗任務(wù)的選擇是一堂實驗課的核心，不僅能把理論部分的知識點應(yīng)用到位，還能夠充分鍛煉學(xué)生的動手能力，理論聯(lián)系實際。但是由于教材或者設(shè)備陳舊等原因，無法提供較為先進的實驗條件，導(dǎo)致學(xué)生在操作過程中失去學(xué)習(xí)的興趣。

對于教學(xué)內(nèi)容的選擇，一方面，實驗室可以根據(jù)實際需求，申請定期更新實驗設(shè)備，包括實驗的硬件和軟件等，若實在無法更新實驗設(shè)備，可盡量做到更新實驗指導(dǎo)書，實驗內(nèi)容不能總是一成不變，這就要求實驗指導(dǎo)教師定期更新自己的知識庫，不斷改革自己的教學(xué)內(nèi)容和方法；另一方面，在現(xiàn)代技術(shù)不斷更新的大環(huán)境下，教學(xué)內(nèi)容的選取要跟得上潮流，這就要求實驗教師走出去，不能僅僅局限于當前的實驗室條件，要到企業(yè)去參觀，去掛職鍛煉，把企業(yè)的實際操作項目帶進來，讓學(xué)生真正感受到所學(xué)能有所用。

2.4 課后實驗管理

每一節(jié)實驗課的難度都不相同，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力也是參差不齊，所以不是所有同學(xué)都能夠按照實驗要求按時按點、保質(zhì)保量地完成實驗。此外，由于自動化實驗室大部分實驗設(shè)備及儀器在日常生活中較難接觸到，所以，短短的幾節(jié)課根本無法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)訴求。

為解決這一矛盾，一方面若實驗室管理人員不充足的情況下，可在撰寫實驗指導(dǎo)書時盡量使得每個實驗?zāi)軌蛟趯嶒炚n上完成，或者采取分組實驗的方案，能夠保證學(xué)生在課堂上把所有操作演練一遍，達到實驗要求。另一方面在實驗條件允許、人員和設(shè)備充足的情況下，若學(xué)生在課堂上沒有全部完成實驗任務(wù)，課后可由學(xué)生自愿提出申請，實驗指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)生的申請人數(shù)，來決定課后時間是否能夠再次安排學(xué)生進行實驗，由于是非課堂教學(xué)時間，所以做好實驗設(shè)備的檢查和維護便顯得尤其重要。

3 結(jié)語

本文根據(jù)南京郵電大學(xué)自動化實驗室教學(xué)現(xiàn)狀，分別從上述幾個方面來思考實驗教學(xué)以及實驗管理，闡述了實際教學(xué)和管理過程中產(chǎn)生的問題，從而提出相關(guān)的解決方案，使整個實驗過程變得更加完善，管理更加合理、人性，給相關(guān)實驗課程的教學(xué)以及實驗室的管理提供相應(yīng)的參考。