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關(guān)于應(yīng)用型本科高校辦學(xué)定位下的開放性實驗室建設(shè)的論文
論文摘要：結(jié)合地方性高校應(yīng)用型本科的辦學(xué)定位，探索如何通過開放性實驗室建設(shè)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和開拓精神。針對實驗室建設(shè)過程中的專業(yè)定位、設(shè)備配置、實驗項目規(guī)劃及日常管理等具體問題進行探討，列舉了建設(shè)過程中需要關(guān)注的方面和亟需解決的問題，并進行思考和提出解決的方案。
論文關(guān)鍵詞：開放性實驗室；自主創(chuàng)新；過程跟蹤；結(jié)果評價
高校實驗室是知識創(chuàng)新體系的重要組成部分，是人才培養(yǎng)的主要基地。[1]開放性實驗室是實驗室建設(shè)的一種全新模式，雖然在設(shè)備使用、日常管理等方面提出了更高的要求，但在高校創(chuàng)新型、開拓性人才培養(yǎng)方面能發(fā)揮比普通實驗室更加突出的作用。本文結(jié)合安徽省池州學(xué)院“網(wǎng)絡(luò)工程與綜合布線”開放性實驗室的建設(shè)，對實驗室在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)顯現(xiàn)出的重要作用和取得的效果以及運作過程中存在的問題進行了綜合分析，并提出自己的改進意見。
一、開放性實驗室建設(shè)的意義和作用
開放性實驗室在高校實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)及教師的日常科研方面較普通實驗室更能夠發(fā)揮積極重要的作用，主要表現(xiàn)在三個方面。
1.在學(xué)生創(chuàng)新、開拓能力的培養(yǎng)方面提供很好的外部平臺
以安徽省池州學(xué)院為例，該校是一所剛升格不久的本科高校，開放性實驗室建設(shè)工作剛剛起步。在理工科課程設(shè)置中，實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)課時一般占課程總課時的30%~50%，且實驗項目基本為與理論教學(xué)同步的驗證性實驗，教師在實驗課開始前布置任務(wù)，由學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成，這種模式能夠?qū)⒄n堂教學(xué)內(nèi)容直觀化，起到有效鞏固理論教學(xué)的作用，但是對一些對課程感興趣且學(xué)有余力的學(xué)生來說，顯然是不能滿足要求的，他們希望實驗室能提供更多的實驗項目、實驗時間來驗證自己的設(shè)計思路。開放性實驗室的設(shè)置為這部分具有開拓精神和創(chuàng)新能力的學(xué)生利用課余時間進行自主創(chuàng)新性實驗提供了非常好的外部環(huán)境。
2.為教師的科研提供了便利的條件
科研是高校的一項基本功能，工科科研工作都是以實驗作為基礎(chǔ)的，設(shè)計思想需要通過實驗驗證，實驗數(shù)據(jù)必須通過實驗獲取。很多實驗并不是一臺電腦和幾個軟件就能實現(xiàn)的，需要很多大型的、專業(yè)的設(shè)備，而且需要大量的、不受約束的實驗時間。普通實驗室的運作模式可以提供科研所需的專業(yè)設(shè)備，但在實驗時間上可能無法滿足實驗者的需求。開放性實驗室的建立為教師日�？蒲泄ぷ鞯拈_展提供了極大的便利，使得在實驗條件和實驗時間的選擇上擁有更大的機動性。
3.能夠充分發(fā)揮專業(yè)驗儀器的作用，提高使用效率
地方性高校實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中存在著實驗設(shè)備投入不足與設(shè)備自身利用率低的矛盾。由于設(shè)備的專業(yè)針對性比較強，除了在教學(xué)計劃安排的實驗課中使用之外，其余時間基本處于閑置狀態(tài)，設(shè)備的作用得不到充分的發(fā)揮。正是由于設(shè)備不具有“通用性”，因此不同方向的課程需要采購不同的設(shè)備，而購置完成之后又只能在特定的課程教學(xué)中加以使用，設(shè)備很多時候不是“用壞了”，而是“放壞了”，開放性實驗室的建設(shè)可以有效提高專業(yè)設(shè)備的使用效率，在完成配合課堂教學(xué)的實驗任務(wù)外，為教師的科研和學(xué)生的自主創(chuàng)新實驗提供必要的物質(zhì)條件。
二、開放性實驗室建設(shè)中存在的問題
開放性實驗室作為實驗室建設(shè)的一種新模式，在運行過程中肯定會遇到諸多問題，下面就以“網(wǎng)絡(luò)工程與綜合布線”開放型實驗室為例，列舉出影響實驗室正常運作的主要因素。
1.實驗室功能定位
這是一個基本問題，即首先要細化實驗室服務(wù)的二級學(xué)科或三級學(xué)科方向，而不能是像“計算機應(yīng)用實驗室”這種寬泛的概念；然后對實驗室可以滿足哪些課程的基本教學(xué)任務(wù)要求，可進行哪些方面的拓展類訓(xùn)練，可支撐哪些創(chuàng)新型、應(yīng)用型實驗等進行論證，形成實驗室建設(shè)的可行性報告；最后制訂設(shè)備配置計劃，要遵循優(yōu)先滿足基礎(chǔ)性實驗教學(xué)，再為自主創(chuàng)新型實驗預(yù)留出足夠空間的原則，合理采購實驗設(shè)備。
2.實驗室持續(xù)投入問題
這是保證開放性實驗室正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，實驗室的投入包括設(shè)備的投入和實驗專業(yè)人才的投入。實驗設(shè)備中基礎(chǔ)性儀器投入是一次性的，只需進行日常的維護維修即可，但實驗耗材部分則要在實驗室運行過程中及時不斷補充，隨著實驗室服務(wù)年限的延長，這種投入會持續(xù)增大，如綜合布線實驗中的RJ45水晶頭、短距離的網(wǎng)線等都屬于不可重復(fù)利用的原材料，需要定時采購補充。實驗專業(yè)人才的投入也是實驗室投入的重要環(huán)節(jié)，實驗員需具備實驗室管理的基本技能，如掌握儀器的基本特性、操作方法、故障診斷排查手段等，這就要求實驗員的專業(yè)知識不斷更新，定期派出培訓(xùn)就是一種有效的方法。
3.實驗項目的確定
這是保證開放性實驗室能夠發(fā)揮其最大效益的核心問題。實驗的作用在于驗證設(shè)計思想的正確性，或是發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間存在的某種關(guān)系。實驗項目可以明確現(xiàn)有的儀器設(shè)備能夠完成哪些類的實驗，單個的設(shè)備可以實現(xiàn)怎樣的功能。實驗室公示出可以完成的實驗項目，當實驗者有了構(gòu)思和計劃之后就可以預(yù)約所需的實驗設(shè)備進行實驗，最優(yōu)的項目設(shè)置可以使得現(xiàn)有的儀器設(shè)備的使用效率達到最大，并且能夠有效激發(fā)實驗者潛在的創(chuàng)造力。實驗項目要根據(jù)實驗室的功能定位和現(xiàn)有設(shè)備配置來確定，并隨著課程的理論突破和設(shè)備的升級而不斷進行更新，對于像“計算機網(wǎng)絡(luò)工程”這樣的學(xué)科更是這樣，新的理論觀點在不斷涌現(xiàn)，實際應(yīng)用的領(lǐng)域在不斷延伸，實驗教學(xué)必須緊跟理論的發(fā)展才能更好地服務(wù)現(xiàn)實生產(chǎn)生活。
4.制度化、規(guī)范化的管理
這是實驗室能夠高效運行的有力保障，開放性實驗室的運行相對于普通實驗室，由于要在課余時間對師生開放，而且在同一時間內(nèi)，不同的人可能在進行不同的實驗項目，使用不同的實驗儀器，因此在日常管理上提出了更高的要求。實驗室的常規(guī)制度，如實驗登記制度、實驗安全規(guī)范、實驗儀器使用規(guī)范、實驗員工作規(guī)范等需要照常建立，并嚴格執(zhí)行。對于開放性實驗室還必須額外制訂一些制度，如實驗預(yù)約制度、設(shè)備申請與歸還制度、實驗過程指導(dǎo)與過程監(jiān)控制度等。制度、規(guī)范的完善和有力執(zhí)行是保障開放性實驗室發(fā)揮其應(yīng)有作用的必要條件。
三、開放性實驗室建設(shè)的幾點建議
針對開放性實驗室建設(shè)過程中存在的問題，下面給出個人的幾點建議。
1.采用任務(wù)驅(qū)動方式，鼓勵更多的學(xué)生走進實驗室
要發(fā)揮開放性實驗室的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力培養(yǎng)基地的作用，最重要的是讓更多的學(xué)生走進實驗室，開展實驗活動。而要實現(xiàn)這一點僅依靠學(xué)生自身的興趣是遠不夠的，教學(xué)系部和教師應(yīng)采用任務(wù)驅(qū)動的方式，迫使學(xué)生進入實驗室，給學(xué)生設(shè)定一個目標，要求在某一段時間內(nèi)完成，并提交相應(yīng)的結(jié)果，常見的譬如畢業(yè)設(shè)計、科技競賽、興趣小組等，這些都要求學(xué)生必須完成一定的實驗工作量，并對實驗結(jié)果進行科學(xué)的總結(jié)和分析，這對于提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)水平有著非常大的幫助。
2.結(jié)合本科生專業(yè)水平、知識結(jié)構(gòu)合理設(shè)計層次型的實驗項目，并據(jù)此配置設(shè)備儀器
實驗項目的層次化設(shè)置一方面可以鼓勵更多的學(xué)生在課余時間走進實驗室，彌補課堂實踐教學(xué)時間有限、對實驗過程掌握不熟悉的不足；另一方面，為那些學(xué)有余力且有創(chuàng)新設(shè)計思想的學(xué)生提供必要的實驗條件。如網(wǎng)絡(luò)工程課程，在本科階段只要求學(xué)生掌握基本的通信線路連接、IP地址及路由配置、簡單的組網(wǎng)等即可，但對于教師的科研工作或是動手能力非常強的學(xué)生，希望通過實驗獲取更多的知識，那么實驗室需要提供創(chuàng)新型實驗開展的支撐，如復(fù)雜拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的組建、網(wǎng)絡(luò)安全與共享等方面的實驗功能等。
3.強化對實驗過程的跟蹤指導(dǎo)和實驗結(jié)果的評價
學(xué)生在實驗中會出現(xiàn)過程阻塞或是不正確的操作，需要授課教師或是實驗員進行及時的指導(dǎo)和糾正，這樣做的目的就是幫助學(xué)生順利完成實驗任務(wù)，提升實驗的自信心以及減少對儀器不必要的傷害。過程指導(dǎo)的作用不言而喻，學(xué)生的知識掌握水平、實際動手能力都存在差別，教師應(yīng)根據(jù)不同的情況合理耐心地進行指導(dǎo)。實驗評價也是實踐性教學(xué)不可或缺的重要環(huán)節(jié)，可以是口頭或書面形式的，對學(xué)生是否順利完成實驗、實驗中存在哪些問題和需要改進的地方進行綜合點評，使得學(xué)生對完成實驗的情況有整體了解。
4.科學(xué)化、規(guī)范化管理，充分發(fā)揮開放性實驗室在素質(zhì)拓展、科技創(chuàng)新方面的作用
進一步強化開放性實驗室的“三級管理模式”，學(xué)校負責實驗室的建設(shè)與投入，教學(xué)系部負責實驗室的宏觀管理、人員設(shè)置、設(shè)備申請與報修等，實驗室本身僅負責日常的維護與運轉(zhuǎn)，這樣責權(quán)分明，更有利于實驗室的管理。開放性實驗室制度建設(shè)的核心應(yīng)該是健全的各種登記制度。登記制度大體上可以分為對設(shè)備的登記和對人的登記。對設(shè)備的登記如當前使用登記、庫存登記、故障登記、保修維修登記、報廢登記等；對人的登記則包含實驗者相關(guān)情況登記、實驗過程登記等。另外，還要建立和完善網(wǎng)絡(luò)預(yù)約制度，讓實驗者能夠非常方便地查詢到實驗室的當前占用情況、設(shè)備被使用及庫存情況以及實驗指導(dǎo)安排情況等，實驗者可以根據(jù)自己的計劃靈活選擇開展實驗的時機。
四、結(jié)束語
開放性實驗室是高校實驗室運作的一種新模式，雖然在管理上提出了更多新的要求，但可以為高校教學(xué)更好地聯(lián)系實際生產(chǎn)生活應(yīng)用提供了良好的實踐環(huán)境，為學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、學(xué)以致用綜合素質(zhì)的提升搭建了有益的平臺。實驗室建設(shè)過程中應(yīng)準確把握功能定位，層次化設(shè)置實驗項目，做好實驗環(huán)節(jié)的過程跟蹤、實驗結(jié)果的評價，增強實驗專業(yè)人員的專業(yè)精神和專業(yè)技能，健全和完善實驗室運行管理的一系列規(guī)章、制度，讓開放性實驗室真正成為高校教師、學(xué)生科研、創(chuàng)新的主陣地。
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