浅析开放式电工电子实验室的建设

王英红

(天津城市建设学院控制与机械工程学院，天津 300384)

随着高校课程建设的不断深入，高校实验室的位置在教学环节中更加重要，而实验室的开放是实验室利用率的重要组成部分。电工电子实验教学，是提高学生动手能力和自主创新能力的主要手段，开放式的电工电子实验室则是培养学生创新能力和复合型人才的最基本的教学环境。目前大多数高校实验室仍只开设模拟性和验证性实验，其功能单一、投资大、使用效率不高，不可避免地造成教学资源的闲置和浪费，这种实验模式对学生的培养和训练与社会对大学毕业生的要求有着相当大的差距。

实施开放式实验有助于培养学生的自理能力，提高学生的理论联系实践的积极性，解决课时冲突、时间固定和实验资源闲置等弊端，促进实验教学从传统模式向创新型人才培养模式转变，使实验性质从传统验证性向设计性、创新性过渡。为此需要建立以新的实验教学和管理运作模式为依托的开放式实验室，打破传统封闭式教学系统和学习方式，开放式实验室的建设成为高校实验教学改革发展的必然趋势。

1 实验室开放的重要意义

实验室开放即是将实验室为实验教学、科学研究所能提供的条件(时间、设备、场所、经费、指导教师等)部分或全部向实验对象有目的地开放。实践表明实验室开放对充分发挥实验室效益、提高教学质量具有重要意义。

(1)实验室开放提高了现有仪器设备的使用率，充分发挥了投资效益，在一定程度上缓解了仪器设备紧张和经费投入不足的状况。

(2)提高了实验教学效果。许多高校受实验室仪器设备数量的限制，实验时多人一组，无法让每个学生都有充分的实践机会，学生动手能力的培养受到影响。实验室实行开放之后，这种情况基本上得到了解决。

(3)开放实验室强调学生的主体地位，改变了学生“被动式”实验，增加学生进入实验室接触仪器设备的机会，开阔了学生的视野，提高了学生的学习主动性。更为重要的是，在实验和创新的过程中，学生分析问题、解决问题的能力以及创新意识得到培养和提高，这将为他们日后走向工作岗位奠定一个良好的基础。

2 实验室开放的几方面内容

1)时间和空间的开放

学生可以通过一定的方式自行选择时间进入实验室进行实验，这是管理层面的开放，主要是实验室时间上的开放。比如可实行周一至周五24小时对学生开放。节假日和周末采取预约形式对学生开放。

2)实验内容、手段、方法的开放

学生实验的内容、采用的手段和方法，只要符合实验室管理规章，经过指导教师审批，都是许可的。在内容选择范围上给予了一定的开放，学生可以自主选择实验内容，或是在教师指定的范围来选定实验内容，使学生可以根据个人兴趣、能力选择不同的实验，教师只是起到辅导的作用。充分利用多媒体和仿真平台建设在手段和方法上做文章。

3)采用不同的运行模式

由于实验室的性质、种类不同，开放实验室的运行模式也不同。一般来说，开放模式主要有以下两种。

(1)部分开放—对于实验基础设施不足，师资力量薄弱，或处于实验室开放探索阶段的高校，采用这种开放模式比较合适。其运行办法是:采用相关的系、部预约的方式进行授课;全天12小时开放。在规定了学生的实验内容后，学生可以灵活地选择实验时间，提高了学生学习的主动性。

(2)完全开放—对具有一定理论基础和实验技能的本专业学生的实验教学采取完全开放比较好，在实验室规定的时间内，通过网上预约，学生可以自主选择大纲内的任意实验项目，自由的安排时间到实验室完成实验内容，也可以申报大纲以外自己感兴趣的设计性、专业性和研究性较强的实验。学生可以在指导教师审批通过的情况下，完成实验项目。

4)开展分层次教学

(1)基础层次—目的是让学生掌握电工电子基础性实验，培养学生学习电工电子技术的兴趣。

(2)专业层次—是为了发展学生个性，巩固专业所学。实验室可采取在教师的指导下，学生自主选题设计，提高学生的实践动手能力。

(3)提高层次—实验室可建立一个开放式的创新实验室，专门针对学生课外的科技创新活动开设专门的实验课程，为学生提供实验仪器和技术指导，学生可以自由的进行科技创新、毕业论文设计和电工电子竞赛等科技研发活动。这样更加有利于学生发挥自己的创造性，应用所学的知识，独立分析、解决课题研究中所遇到的问题，培养学生的创造思维。

5)与虚拟平台有机结合

在电工电子基础实验教学中融入现代化的计算机辅助教学手段，创建虚拟电工电子实验教学平台，它具有指导书的功能，可以作为基础实验教学的实验预习系统，建立“先仿真后实训”的实验教学模式，在进入实验室之前，先借助于虚拟电工电子实验平台完成实验的预习，再进入实验室在实际实验设备上进行操作。

3 实验室开放的几点建议

1)加强实验室管理和设备维护

由于实验室是开放的，学生做实验的时间是根据自己的情况自由选择的，并且实验设备都是随学生需要提供，这给实验室的管理带来了很大的困难。实验室开放，对实验室的管理制度是一个重大考验。必须有完备的管理制度和措施，才能保证实验教学规范、有序地进行。实验人数众多，仪器的利用率也会提高，这难免会造成仪器设备的高度消耗，增加设备维护的费用、难度和工作量。实验室需另配实验室管理人员来维护实验仪器设备，保证实验仪器设备工作正常，发现问题，及时和仪器供货商取得联系，及时维修。

2)提高教师的理论水平和实验技能

由于学生所做实验内容不固定，实验教学过程中，实验的涉及面将会更加宽泛，学生碰到的问题多种多样，尤其是专业性强的研究性实验，指导的难度会更大，实验指导的工作量大大加重。开放实验室对实验教师的实验指导能力有了更高的要求，这就需要实验指导教师不断加强新技术、新知识的学习，不断提高自己的业务能力和综合素质，进而更好的为学生服务。首先老师必须具备丰富的专业知识，对学生所做实验内容有一定的了解，并且不断学习新的内容，提高自身的能力。其次，教师要对每个学生进行观察，了解个体差异，做到真正的因材施教，培养每一个学生的创新实践能力。

3)完善实验成绩评定方法

实验成绩应能全面反映出学生实验完成的好坏，严格统一的实验成绩评定标准，保证学生从实验的选题、准备、操作和完成各环节，有一个良好的态度和重视程度，以及完成实验课程的动力。因而指导教师对学生实验成绩评定的“度”的把握，应力求客观、准确、公正，这样实验指导教师必须跟踪学生实验的各环节，实验指导的工作量也大大加重。

4)建全实验室管理信息系统

可利用现有的校园网络，结合IC卡制度，建立一个全新开放式实验室管理系统，减少不必要的人力物力投入，为实现实验室的真正意义上的开放和合理的管理奠定基础。

5)加大开放实验室的建设投入

开放式实验教学必须具备一定的物质条件，要具有较好的软件和硬件设施。

(1)应具备足够的实验空间，以保证开放后的接待能力;完善实验室功能，适时地对陈旧落后的设备进行更新，适量添置一些放所需的仪器仪表。在实验教学中，每个实验组应配备如数字万用表、程控电源、数字示波器和任意波型发生器等数字化实验仪器设备和综合性实验系统，保证开放式实验教学的硬件到位。

(2)配备专门的指导教师，确保开放式实验教学的质量;保证日常开放式实验教学的损耗品所需的经费;配备专门的工作站，以建设发展开放式实验教学资源的数据库及相关软件。加大开放实验室的建设投入是提高教学质量和实验效果的基础条件，是实验室建设的基本保证。通过实验室丰富的实验资源，使学生可以开展基础型、综合设计型和研究创新型实验。

4 结语

高校实验室开放，是实施素质教育，培养学生创新精神和实践能力的重要途径。实验室开放不是简单的时间和空间开放的问题，而是一项系统工程，涉及实验室资源的配置、师资队伍建设和科学规范的管理制度建设。同时必须与实验教学体系、教学内容、教学方法和教学手段等的改革相结合，与各高校的实际和基本条件相适应。

有效地开放实验教学可以让学生对实验的主动性显著提高，逐步养成自觉自主学习的习惯。实验室开放能最大限度地利用实验室的资源，充分发挥实验室在素质教育中的作用，为学生提供自主发展和实践锻炼的空间，提高仪器设备的利用率。另外，可以让学生不再把实验看成是负担，而是看成乐趣，学生对实验投入更多的时间和精力，不少学生在教学计划规定的实验任务完成后，还继续到实验室进行自己的实验课题。随着实验教学改革的深入进行，开放实验教学模式一定能够更加趋于合理和完美，更好地为社会培养拥有较强实践动手能力的应用型、高素质人才。

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