实验室开放的探索与实践

徐银梅++王国霞++王尚君

摘 要 研究高校实验室开放的相关问题，建立健全实验室开放规章制度，在实验室开放时间、实验设备管理及开放式实验教学等方面进行探索与实践，并确定今后实验室开放工作的方向。

关键词 实验室教学；实验室开放；实验室管理

中图分类号：G482 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）06-0017-03

早在2005年，北京科技大学颁布的《北京科技大学实验室工作条例》中就对实验室开放做出明确规定，要求实验室要逐步向学生和社会开放，进一步提高实验室仪器设备的使用效益，发挥实验室技术优势。自动化学院实验中心所属实验室根据学校要求，已逐步实现对全校相关专业本科生及部分有需求的研究生和教师开放。在实验室开放的探索与实践中，发现实验室开放所涉及的问题已经从单纯实验室场地和时间上的开放，深入到实验教学及管理的方方面面，比如实验教学的内容及教学方式的开放、开放实验资源及设备的管理、人员管理等[1-2]。

针对这些问题，自动化实验教学中心制定《自动化学院实验教学中心实验室开放管理办法》，对开放实验的流程及实验中心各实验室、指导教师、学生在开放实验中应遵守的规定和所承担的职责做了详细的要求；同时在开放式实验教学及实验室管理方面进行研究与改革，初步取得一些成效，保证了实验室开放工作良好有序地进行。

1 实验室开放工作流程

自动化实验中心下属所有实验室均对全校的相关专业学生和教师开放。中心制定的实验室开放管理办法、各实验室的设备及实验项目以及开放实验项目申请表都公布在实验中心网站上，教师和学生通过下载申请表，向中心提出申请，经批准后即可进入实验室进行工作。

实验室开放管理办法规定对学生申请的开放性实验项目，除专业知识要求较高的实验项目外，报名不限专业和年级。实验前学生需到指导教师处了解实验内容、知识储备、实验准备等，通过预习测试后，才能确定具体实验时间。学生进入实验室后，要填写实验登记表，记录当次实验内容、所需实验设备、开始实验时间等；实验结束后，签字确认实验设备状况和实验结束时间，并协助实验教师做好实验善后工作。

实验室开放管理办法还规定开放实验项目原则上需要指导教师（如实验教师、任课教师、毕业设计指导教师、SRTP指导教师、研究生指导教师等）的认可；指导教师填写开放实验申请表，说明实验目的、所需实验条件和实验设备、预计实验时间和预期实验结果等；开放实验时，指导教师需全程指导学生有关技术方面的问题，实验结束后应在学生的实验登记表上确认签字[3]。实验室教师在开放实验前应做好实验准备工作，在实验进行时做好实验设备的维护工作。

2 开放实验室管理

实验室课外时间开放管理 目前，自动化学院实验中心课外时间开放实验的内容主要包括：少部分课内实验的重做及补做；本科及研究生研究性实验项目；本科生创新创业项目及各类学科竞赛；教师科研项目。

实验室课外时间开放，这给学生参加开放实验提供了更大的自由度，但教师就需要业余时间加班，还会涉及工作量及报酬如何计算的问题。学院实验中心通过对兄弟院校的调研并结合本中心的实际情况，针对不同的实验方式制定不同的开放管理办法。对于少部分课内实验的重做及补做和本科及研究生研究性实验项目，实验时间由实验教师与实验学生协商决定，不强行要求全天候开放；根据每次实验的时间和内容给实验教师核算工作量，由学院统一发放实验课酬。对于本科生创新创业项目，创新实验室全天候开放，采用实验教师与参加项目学生共同管理的方式，实验中心会留存一部分创新项目经费用于实验设备的维护与维修。对于教师科研项目，开放时间由实验室与教师协商解决，可酌情收取一定费用，用于设备维护及实验人员工作报酬[4]。

通过这种管理模式，很好地解决了实验教师加班及工作报酬的问题，提高了实验教师的工作积极性，保证了实验室开放工作的顺利开展。

设备管理 实验室的开放必然会带来设备管理的诸多问题。实验室实行开放后，由于学生能力水平参差不齐，且都有一个从生疏到熟练的过程，这样就难免会不同程度地造成设备损坏，增加设备维护的费用、难度和工作量。基于此，实验中心规定实验教师要定期对设备进行维护保养，保证设备运行正常；要在开放实验前对学生做好设备使用培训，保证实验设备的正确使用，避免设备的损坏；在每次实验前及实验结束后，都要与参加开放实验的学生和教师详细检查实验设备状态并做记录，作为设备出现损坏问题后检查和维修的凭证。学生在实验结束后必须将实验中使用的仪器设备恢复到原始状态。设备出现问题后根据设备记录及实际情况分清责任，按实验室开放管理办法规定进行处理。这一系列的措施保证了实验室设备的良好运行，并为实验室开放提供了有力的保障。

创新实验室管理 近年来，本科生参与科技创新实践活动的热情高涨，学校和国家也都建立了专门的基金支持本科生的创新创业项目。自动化学院每年学生申请创新项目近50项，很多项目都有实验室场地和设备需求，虽然专业实验室在满足实验教学任务要求的前提下向研究型实验和科技创新活动开放，但远远不能满足需求；同时本科生踊跃参加各类专业竞赛项目，也有场地需求。因此，实验中心专门成立两个面向全院开放的创新实验室，结合学科专业特点，购置必要的研究设备和相关图书，为大学生创新创业活动提供了基本的软硬件条件。

创新实验室制定了相关的管理办法，实验室由学生及实验教师共同管理，实验教师负责管理实验室的设备及图书，实验室的日常管理（卫生、安全等）由参加创新项目的学生自行管理，实验教师要对实验室的日常管理进行监督和抽查，保证实验室的良好运行。创新实验室全天候开放，学生进入实验室前需先提出申请，对创新项目作简要说明，提出需要借用的设备和图书，申请批准后由实验中心统筹安排进入实验室。学生每次进入实验室和离开实验室都要填写实验室工作日志，对设备及实验情况进行详细记录[5]。

学院创新实验室及各专业实验室每年支撑“大学生创新创业性项目”20余项，各类学科专业竞赛10余项，已成为培养具有较高理论水平和实际动手能力的创新型人才的重要平台[6]。

3 开放式实验教学的研究与探索

由于新兴技术的发展，专业课程逐年增多，同时学生规模扩大，而实验室面积维持不变，实验教师人数减少，所以实现所有实验室的全天候开放存在一些问题，但实验室开放不仅是时间上的开放，还应该包括实验内容和实验方式的开放。基于此，进行开放性实验教学的研究与改革，改变传统实验教学的方式，重新设计调整实验内容、更新实验手段、采用多种实验教学方式，形成开放式实验教学模式，增强实验教学的效果，有效地培养学生的实际动手能力和研究创新能力[7-8]。

比如控制工程基础和自动控制理论两门实验课程，从实验内容到实验形式都进行改革，研发新的实验设备及软件，使实验内容更丰富，实验形式更灵活。研制出小巧便携的智能性控制实验装置，利用硬件电子电路模拟实际生活和生产中的一阶、二阶以及高阶被控系统，使学生能够对被控系统的控制过程以及相关的一些控制算法更加深入地了解。它还可以发给学生带回宿舍去完成实验，很好地解决实验室场地的紧张问题[9]。教师自主研发的实验软件将组态软件与Matlab结合在一起，在实验过程中培养学生从工程实际到数学模型，再从数学模型到工程应用的转换能力，提升学生对工程控制问题的理解能力。学生通过实验中心网站下载实验软件后，在学习自动控制的基本理论和基本方法时可随时用该软件进行控制算法仿真和控制参数的分析。

现在这两门课程实验内容分为三部分：第一部分是可在课余时间通过实验软件完成的一些简单的验证性实验内容；第二部分为必做的借助实验室设备完成的课内实验；第三部分为利用智能性控制实验装置完成的一些综合设计性实验。实验内容的开放可选、实验方式的灵活便利、软硬件的不断完善，使实验教学效果大幅增强，同时促进课堂的理论教学，受到学生的好评。

图像处理实验也采取开放的教学方式，在学生进入实验室之前给学生布置好实验任务，学生要在实验之前查阅实验资料，了解实验相关知识。实验期间实验室会对学生开放两周，学生要独立完成实验系统界面的建立、采集卡的接入及功能实现、云台及摄像头的控制，完成这些工作后，学生就能搭建出一个完整的图像采集系统。在实验过程中只给学生提供一个开放的实验环境，学生通过综合运用各门课程知识完成实验任务，从中锻炼培养综合分析能力和工程实践能力[10]。

4 进一步扩大实验室开放范围

虽然自动化实验中心的所有实验室对全校的教师、学生开放，并将所有实验资源公布在中心网站上，但从目前的开放情况来看，创新项目和学科竞赛占很大比例，设备使用率仍有待提高。针对此问题，中心将采取多种措施提高实验室的利用率，如加大宣传力度，使教师和学生了解实验室开放的相关细节；对学生进行专业教育和有效引导，激发学生的学习热情等。

此外，在京部属高校实验室将要面向市属高校学生开放。中心积极配合上级要求，做好开放准备，现已完成可开放经典和特色实验项目的选择及成本初步核算工作，希望通过这种更大范围的开放来进一步提升实验室的共享力度。

参考文献

[1]李素玲，等.服务型电类实验室开放管理模式探[J].实验技术与管理，2014（6）：239-241，259.

[2]张小华，陈丽雅.借本科教学水平评估契机 完善实验室开放管理工作[J].中国现代教育装备，2007（11）：133-134.

[3]邢丽波，桂馨，康九红.实验室开放管理[J].实验室研究与探索，2014（9）：252-255.

[4]黄美林.专业实验室开放式教学与管理模式的探讨[J].轻工科技，2014（8）：175-176.

[5]李勇峰，等.基于师生二级管理的实验室开放模式建设[J].实验室研究与探索，2014（4）：237-239，246.

[6]丛蕾，等.实验教学平台运行机制与管理模式研究[J].实验技术与管理，2014（2）：117-119，125.

[7]李晓莉，侯玲玲，郝雪.高等学校开放式实验教学模式的问题分析及对策[J].沈阳建筑大学学报：社会科学版，

2011（3）：382-384.

[8]宋国利，盖功琪，苏冬妹.开放式实验教学模式的研究与实践[J].实验室研究与探索，2010（2）：91-93.

[9]徐银梅，等.半实物化综合控制实验箱[J].中国现代教育装备，2011（4）：83-85.

[10]刘云，等.信息工程实验教学示范中心建设的探索与实践[J].实验技术与管理，2010（9）：108-110.