开放式实验室建设与管理探究

黄勇

摘要：为了深化实践教学改革，提高创新人才培养质量，通过开放式实验室管理机制的改革，形成了学生推动项目发展、项目成果推进实验平台建设，学生动手能力大大提高，实践仪器逐渐丰富的良好局面。

关键词：实验；开放式实验室；创新

中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）25-0018-02

一、开放式教学理念的形成

目前高校的本科实践教学主要围绕基础性实验设计人才培养方案，实践教学多关注学生的基础性操作能力，学生的能力多局限于对一个知识点或科学知识的验证，而面对实际中出现的具体问题时，往往很难将一个个在课堂中学习到的知识点融会贯通，快速找到解决问题的方法，如何让本科教学的实践教学从“验证式教学”转变为“探究式教学”，是现代高校教育面临的一大难题，也是高校实践教学改革的最终目标。随着社会的发展进步，对人才的需求从数量型向技能型转变，需要的是高素质的应用创新型人才。而实践教学是培养现代应用型、创新型人才素质的重要途径。作为机械工程的认识性实习、专业课程的创新实验、科研项目的创新实践以及全试验中心实践教学课程的安排等工作的主要负责人员和教师，要想落实实践教学过程中的学生安全问题，带领同事安全、顺利地完成实践教学任务，课程组教师需要采取开放式实验室管理的机制，充分发挥学生的自我管理能力，加强学生和教师的沟通交流，从而保证创新型工程师的培养。开放式实践教学管理体系，即为了深化实践教学改革，提高创新人才培养质量，课程组在“以学生自主实践为中心，培养创新能力”的育人理念指导下，将现代制造工程与传统实践教学结合在一起，赋予它新的意义和内容。着力培养学生综合集成能力、组织管理能力和创造发明能力，为学生提供“梦想成真、创造未来”的开放平台，为培养创新意识、创新能力，以及工程实践能力、综合集成能力和管理能力提供更为广阔的舞台。

二、管理运行机制创新

开放式实验室学生可以更自由地根据自己的兴趣和时间进行选择，因此应加强管理。管理机制创新体现在学生自主实践、自主管理方面。教师及工程技术人员，主要负责仪器（设备）的维护和操作培训。通过创新管理运行机制，制定政策制度、保障学生安全、服务学生圆梦。具体内容包括：开放实验室。一是时间开放。“CAD/CAM中心”面向全校学生全天候开放，学生可任选指导教师和实验时间；慧鱼试验室面向全校实行预约式的开放式实习教学；现代制造试验室面向全校学生全天候开放。二是内容开放。部分学生直接参加教师的科研课题和部分学生自行设计的学术科技作品方案可到实验室进行实验；公差、工程材料等实验课增设综合实验项目，供学生自主选择；对综合、创新实验、毕业設计（论文）实验和各类科技竞赛训练，学生可自带实验课题自主进行实验。实践平台面向全校学生开放，学生可跨专业、跨学科、跨院系选择开放实验项目，从机制上保证了学生学习能力、实践能力、创新能力培养目标的实现。采取项目管理机制，为了激励学生创造梦想、吸引学生，实行项目申请—评审立项—组建团队—自主管理的运行机制，项目可以个人自由申请，也可以组织团队申请。其中一个综合试验、一个创意或教师科研中的一个测试小平台的构建都可作为一个项目。为了保障学生能够自主完成项目制作，制定了《自主实践管理办法》，建立了安全保障体系。教师为管理监督员，负责学生管理小组的建立和实验室经费的使用监督。充分发挥学生自主能动性，选举学生组长和实验室管理小组，让学生自主管理实验室，并填写实验室具体开展实验情况。学生试验的预约和每一组试验器具的交接、检查均赋予学生充分的权利，增加学生的主人翁意识，保证开放实验室能够真正地开放，而不用拘泥于教师的空闲时间。学生自己组织成员进行调研、立项、设计、制作，并开展项目的实施、预算、安全、库存管理等活动，给学生自主实践提供全方位的服务；为学生自主实践活动提供必要的仪器设备及安全、方便的制作空间；为学生实践活动提供常用材料、元器件、工具、量具和道具；为学生开展专题项目活动、参加科技竞赛提供设计咨询与指导和制作样品的条件。开放实验室网络教学平台的建设。为了方便学生准确了解实验室设备情况，建设相关网络教学平台，并定期将教师科研中所需要的试验项目和实验平台的搭建以招标的形式挂在网络教学平台中，学生可以根据自己的时间及兴趣、能力选择，方便信息的及时更新和交流。加强校园文化宣传。为了使实践项目可持续发展，让学生不断挑战过去、超越自我，以展台的形式保存和展示学生的获奖作品或其他好的作品。通过“互联网+”技术加强实验室文化宣传，并将学生创作过程通过照片、录像汇总制作成一个个小视频，放在实验室网络教学平台中，加强宣传，并可加强学生学习交流。

三、开放实验平台实践效果

经过以上实践教学平台的实施和推进，形成了学生推动项目发展、项目成果推进实验平台建设，学生动手能力大大提高，实践仪器逐渐丰富的良好局面。为学生提供一个动脑设计、动手制作的科技创新平台，为学生营造创造和发明的优良环境。加强了从理论到实际应用、工程实践的认识，采取实践教学与理论教学相协调、与科研相结合、与职业技能相适应，课堂内外相结合的教学模式，开发新的实验项目，为学生提供开放式实验教学环境，促进学生的个性化发展。课程组教师结合专业技术和科研项目，在开放式实验教学平台中成立动态项目小组，带领学生一起独立设计制作实验设备8套，如带-勺式马铃薯排种器实验台、振动式红枣收获实验台、羊用饲喂撒料实验台、滚筒式真空脉动变温干燥实验台等，这些设备又被应用在后续教学及科研项目的实验测试过程，形成了教学、科研相互促进的良好局面。深化“大工程教育”理念，结合开放式实验室网络教学平台，积极组织学生参加学科竞赛，多项作品参加全国大学生创业大赛、“挑战杯”大学生创业竞赛、兵团创新创业大赛等，均获得优异的成绩。学生在开放式教学平台中，解决问题的实践动手能力和创新能力均得到了较大的提高，在大学生创新训练计划项目申报中获得资助率也大大提高。学生也在动态项目小组中明白了什么是科研，面对一个实际问题，如何设计解决问题的方案，如何设计实验、进行验证、总结科研成果、发表专利和论文。在项目的牵引下，从简单的手工制作到组织团队开展智能汽车大赛，学生通过项目构思、制作、发明等动手实践的全过程，不仅能够获得知识、灵感和智慧，而且能够获得一种成就感，体验了“小制作、大发明”的乐趣。学院提供完成项目制作的硬件条件，解决学生实现梦想的途径和手段问题，培养学生创新能力、综合集成能力和管理能力。

四、结论

传统的实践教学多侧重基本理论的验证、基本技能的掌握。学生依赖于培养方案的教学计划，在实验指导教师的指导下，在固定的仪器设备上进行，完成规定的实验项目，学生不能自由设计实验内容，不能根据自己的梦想，自由地使用仪器、设备。课程组结合原有的三层次实践教学体系，将“自主实践、创造发明”为主要目的的实践活动融入实践教学体系，从而构建了“课堂内外相结合，模块化、多层次”的实验教学新体系。通过大学生创新实践基地与专业实验相结合，弥补了原实践教学体系在培养创新能力方面的不足，形成了学生推动项目发展、项目成果推进实验平台建设，学生动手能力大大提高，实践仪器逐渐丰富的良好局面。

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