加强实验室开放管理 培养学生实践创新能力

易 黎

(电子科技大学 信息与软件工程学院,四川 成都 610054)

实验实践教学旨在加深学生对理论知识的理解，培养学生对理论知识的运用能力和实践创新能力，是教学实验室工作的主要内容。在传统的管理方式下，实验室只在有实验课程的时候开放，学生在课余时间进入实验室的机会少，实验设备利用率低，学生进行实验的积极性得不到发挥。即使是在上实验课期间，由于条件的限制，大多数学生也只能完成验证性实验，很少有做创新设计类实验的机会，学生创新能力的培养受到了很大限制。为了给学生创造更多的实验实践机会，更好地培养他们的动手能力、思维能力和创新能力，很多高校开始推行实验室开放管理。

本文阐述了以多种实验项目为实践内容的实验室开放式管理，并对实验室开放管理需要的条件、可能存在的问题及其解决办法进行了探讨。

1 实验室开放对学生实践创新能力的培养

实验室开放为学生实践创新能力的培养提供了良好的平台，它以实验项目为主要内容，本着由浅入深的原则，着重从以下几个方面锻炼学生的实践创新能力。

1.1 基础课程和专业课程实验

实验课程是培养学生实践能力的基础。实验课程包括基础实验课和专业实验课，对学生深入理解所学理论知识，及时实践所学理论，解决理论课上遇到的问题大有裨益。实验室的开放使教师可以布置一些与课程相关的综合设计、创新设计类实验项目，学生在课余时间完成，由此培养学生综合运用知识和创新设计的能力。学生在课程学习过程中可能碰到一些自己感兴趣的相关课题，便可以利用课余时间到实验室进行相关实验[1]。实验室开放为学生进行创新型实验提供了设备和场地，实验中心教师在实验课教学之余为学生提供指导，帮助学生解决实验过程中遇到的问题。

目前高校普遍重视实验课程的设置，一些高校划拨了大量资金用于新实验课程的开发，并对新实验的开课情况、教学质量等进行跟踪。好的实验课程经过专家讨论研究后将得到扶持，而不适应科技发展、对学生帮助不大的实验课程将被淘汰。

1.2 开放式实验课题和学生自拟题目

教师可以根据培养目标，给出一系列开放性实验课题供学生选择[2]，通过学生报名、教师选人的方式确定参加开放性课题的成员。与科研人才选拔不同，提出开放性实验课题的主要目的在于培养学生的实际动手能力和综合设计能力，所以在可能的情况下，允许尽可能多的学生参加，以培养更多的人才。开放性实验课题包括一些小设计、小发明等，都是对综合设计能力要求较高的题目。

学校也鼓励学生根据自己感兴趣的问题自拟题目进行实验[3]。自拟项目方案经过教师审核之后，需要请一名指导教师，在指导教师的指导下完成实验。实验中心的开放式管理，为这些项目的实施提供了实验环境和实验器材的保障。实验室的开放支持更多的学生进行实践创新，而实验仪器设备的利用率、共享率也得到进一步提高。

1.3 校企实训项目

目前，很多高校加强与企业合作，建立了校企联合实训基地，不定期邀请企业技术人员来学校对学生进行培训，组织学生到企业参观实习。合作企业可以提供一些实际科研生产项目，供学生观摩、学习、实践。

1.4 研究型项目

研究型项目一般来源于教师申请的国家级、省部级科研项目和各种基金项目。参加研究型项目的学生一般会加入教师所在课题组，在教师的指导下进行科研实验工作，实验室开放式管理为课题研究提供先进的仪器设备。对于学习基础较好的学生来说，研究型项目为他们提供了接触先进技术的机会，使他们提前接受了类似研究生的培养教育。他们可以在教师的指导下查阅资料、论证方案、进行实验、记录数据、分析数据、撰写论文，对培养科学研究能力、创新思维和创新实践能力，以及了解行业发展方向很有帮助[4-5]。

1.5 各类竞赛项目

在目前高等教育越来越重视实践能力培养的情况下，学生有很多机会参与各种校内或校外的科技竞赛。竞赛既是对学生的创新能力、综合设计能力的培养，也是对这种能力的检验。参加比赛前，学生需要进行精心准备，实验室开放式管理为各类竞赛的准备提供了仪器设备和场地，实验室较强的学习氛围也为学生备赛过程提供了良好的环境。此外，实验教师实行坐班制，可以为学生提供必要的帮助。

各类实验项目均可实行导师负责制，导师负责项目实施的全过程。导师要加强对本组学生的管理，要求学生进入实验室前做好准备,查阅相关资料,并制订实验实施方案，提高实验效率。

2 实验室开放式管理的有效运行条件

2.1 良好的管理制度

实验室开放在一定程度上增加了实验室工作人员的工作量和管理的难度。在实验室开放的情况下，要保障实验的顺利进行和仪器设备的安全，就要有一套严格的实验室管理制度，包括实验教室的管理、实验教学仪器设备的管理、课程预约安排制度、实验设备预约和使用制度、实验软件安装制度、实验项目申报和审批制度等。有良好的制度作保障，实验室才能规范、有序地运行，才能更好、更深入地开放。

2.2 信息化管理系统

开放实验室的信息化管理，能节约人力成本，有效提高实验室运行效率。信息化管理系统要能实现实验课程的预约、实验设备使用预约、实验设备的借用和归还情况查询、开放上机登记、实验项目的申报和审批、教师指导情况记录、实验室相关文档的管理等。通过对信息化管理系统进行不同授权，加强实验室的开放管理[6]，使得实验室开放工作更加深入和全面。

2.3 先进的仪器设备

学生实践能力的提高离不开良好的仪器设备。实验室开放后，将有大量学生进行创新设计型实验，对仪器设备的要求较高。学校要加大资金投入，购置一些先进的仪器设备，为学生的实验实践活动提供设备保障，保证学生获得可靠的实验结果。

目前EDA技术的飞速发展，仿真软件的精确度越来越高。学校可以建立虚拟实验室，学生通过虚拟实验室进行仿真实验，如此节约设备购置成本，在保证质量的同时，提高了学生的实验效率。

2.4 良好的实验师资队伍

卓越工程师教育培养计划的提出，改变了以往大学教育特别是工科教育中重理论、轻实践的局面，对学生实践能力的培养提出了较高的要求。实验教师良好的素质水平对学生实践创新能力的培养有着不可或缺的作用。

实验室管理工作需要实验教师细心、耐心，有较强的安全意识和责任意识。实验指导工作要求实验教师有良好的理论水平，较强的动手能力，熟悉仪器设备的使用和维护。学生在完成开放课题实验过程中往往会碰到很多有深度和难度的问题，要求教师能及时帮助学生解决并提出指导性建议[7]。因此，需要加强实验室师资队伍建设，引进一批高素质的实验人员，注重提高现有实验人员的学历层次和专业水平，鼓励实验教师到企业进行锻炼、增长实践经验，为实验室开放的指导工作打下坚实的基础。

2.5 丰富的、有吸引力的实验项目

丰富的实验项目能提高学生的实践兴趣。学生可根据自己的知识水平，由简单到复杂地参与实验项目，逐步提高实践能力。此外，实验室应不定期举办讲座，介绍各种仪器设备和各种软件的使用方法、介绍学生可以参加的各种实验项目等，以便学生深入了解实验室开放管理的相关内容。

2.6 实验室开放管理经费支持

开放管理下的实验室，各种仪器设备的损耗是不可避免的，实验指导工作和繁重的设备维护工作也需要经费支持。因此，实验室开放需要有专门的开放基金、科技创新基金[8-9]支持，用于补贴仪器设备损耗和维护管理，发放指导教师和实验技术人员的津贴，以保障实验室开放管理的顺利运行。

3 可能存在的问题及解决方法

3.1 实验人员和实验设备的安全问题

实验室开放管理使得各种软硬件设备的利用率大大提高，来实验室的学生增多。但与此同时，实验室安全管理的压力也有所增加。应采取一些必要的安全措施预防安全事故的发生：

(1) 加强对学生的安全教育和培训，增强学生的安全防范意识和责任意识；

(2) 建设和完善各类安全设施，实验室内部要完善安全管理责任制度，提高值班教师的责任心；

(3) 实行分区责任制，负责人需定期进行安全巡检，如有安全隐患要及时处理[10]。

此外，可以让一些经常在实验室做实验的学生参与安全管理，对他们进行设备使用和安全知识方面的培训，充分发挥他们在实验室安全管理方面的主人翁精神和责任心。

3.2 制度激励需要加强

目前大多数课程设置还是理论课程偏多、实践课程偏少。学校对学生的考核，比如评奖学金、保送研究生资格评审、就业推荐等，理论考试成绩所占比重较大，这无形中使得学生会增加理论学习时间的分配。要改变这种情况，就需要改变学分设置和学生评价体系，增加实践课程的比重，设置创新实践学分，并规定学生在校修读的学分中包含创新学分[11]。在对学生的考核上，理论学习成绩要和实践能力考核并重，使得学生从思想上注重对实践能力的培养，积极主动参加实验室开放实践。

在实验项目指导教师方面，由于学校对教师的考核以及职称评定体系重科研、轻教学，使得教师更愿意将精力投入科研中。因此，需要改革教师考核、评价体系，更加重视教师在学生实践能力培养中所做的工作。

3.3 实验项目对学生吸引力需要增强

由于很多大学生已习惯中学阶段的灌输式教学模式，要使他们改变学习方法，主动学习、积极实践，需要一定的引导。要培养学生的实践能力，特别是在实验教学初期，如果实验项目设计得不好，缺乏吸引力，则容易打击他们积极实践的热情，不利于其实践能力的培养和创新能力的提高。

教师在设计实验项目的时候，尽量选取难度适中、与实际应用结合比较紧密的题目，充分论证学生提出的自拟题目可行性，安排好实验进度，尽可能地调动学生实践的积极性。

4 结束语

学生实践创新能力的培养是实验教学的主要目的，实验室开放式管理是培养学生实践创新能力的重要举措。实验室开放式管理可为学生提供更多的实践创新机会和更好的实验平台。通过一系列项目的锻炼，学生由浅入深、循序渐进地进行实验实践，可以提高动手能力、增强学习兴趣、提高学习积极性，从而提高思维水平、设计能力和创新能力。

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