電工電子開放式實驗室建設(shè)的研究與探索

1、電工電子開放式實驗室建設(shè)的研究與探索 【摘 要】實驗室是高校人才培養(yǎng)的重要場所，是高等學(xué)校推進實驗教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量的立足點，其建設(shè)水平和績效決定著高校的人才培養(yǎng)質(zhì)量。開放式實驗教學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的需要，也是高等學(xué)校實驗室信息化建設(shè)水平的重要標(biāo)志。南京郵電大學(xué)電工電子實驗教學(xué)中心在建設(shè)開放式實驗室過程中，以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，以先進的智能化儀器儀表為基礎(chǔ)，通過實驗室信息化管理，基本建成了設(shè)備先進、教學(xué)方法得當(dāng)、實驗內(nèi)容全面、具有現(xiàn)代化管理水平的開放式實驗室，為學(xué)校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供良好的育人環(huán)境。 【關(guān)鍵詞】實驗室開放；電工電子；創(chuàng)新人才 0 引言 實驗室是高等學(xué)校人才培養(yǎng)的重要場所，是高

2、校推進教育教學(xué)改革、提高教育教學(xué)質(zhì)量的立足點，其建設(shè)水平和績效決定著高校的人才培養(yǎng)質(zhì)量。電工電子實驗教學(xué)， 是提高學(xué)生動手能力和自主創(chuàng)新能力的主要課程群和重要途徑， 而開放式電工電子實驗室則是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和動手能力重要的教學(xué)環(huán)境。目前大多數(shù)高校電工電子實驗室只開設(shè)驗證性和綜合性實驗，其功能較為單一、 投資多、使用效率不高，實驗內(nèi)容激發(fā)不起學(xué)生對實驗的興趣，對學(xué)生創(chuàng)新性能力訓(xùn)練有限。近年來，隨著信息技術(shù)、通訊技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，教育信息化的步伐也日益加快。網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星、移動終端、平板電腦等先進的信息設(shè)備及通訊手段，正在高等教育領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，這為實驗室開放提供了良好的契機，如何有效推進信息

3、技術(shù)與實驗教學(xué)的深度融合，促進實驗室開放，提高實驗教學(xué)管理信息化水平已經(jīng)成為當(dāng)前高校實驗室建設(shè)工作中的一項重要任務(wù)。實施電工電子開放式實驗室有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，提高學(xué)生的理論聯(lián)系實踐的積極性，解決課時沖突、時間固定和實驗資源閑置等弊端，促進實驗教學(xué)從傳統(tǒng)模式向創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變，使實驗性質(zhì)從傳統(tǒng)驗證性向設(shè)計性、創(chuàng)新性過渡。為此需要建立以新的實驗教學(xué)和管理運作模式為依托的開放式實驗室，打破傳統(tǒng)封閉式教學(xué)系統(tǒng)和學(xué)習(xí)方式，開放式實驗室的建設(shè)成為高校實驗教學(xué)改革發(fā)展的必然趨勢。 1 高校電工電子實驗室存在的問題 1.1 實驗教學(xué)內(nèi)容存在的問題 傳統(tǒng)的電工電子實驗課程大部分屬于驗證性和綜合性實

4、驗，學(xué)生根據(jù)實驗步驟和老師的講解進行實驗，很少在實驗過程中碰到課本之外的問題，學(xué)生學(xué)習(xí)不是主動的學(xué)習(xí)，而是被動的學(xué)習(xí)，從而無法激起學(xué)生的實驗興趣，適應(yīng)不了當(dāng)今高等教育創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的要求。 1.2 實驗室開放時間存在的問題 實驗室開放時間也是目前電工電子實驗存在的較突出的問題。學(xué)生做實驗的時間是固定的，在規(guī)定時間內(nèi)必須做完指定的項目，由于課余時候?qū)嶒炇也粚ν忾_放，實驗課以外的時間學(xué)生沒有機會進入實驗室，大大降低了學(xué)生自主動手能力和創(chuàng)新能力。 1.3 教學(xué)資源的問題 由于實驗室開放時間的限制，有些實驗設(shè)備只有在上課的時候才使用，而不上課時就閑置，造成教學(xué)資源的浪費；教學(xué)人員也存在只有有課才到實驗

5、室來上課，平時很少來實驗室進行課程及教學(xué)方法的研究。 2 電工電子開放實驗室的建設(shè)內(nèi)容 為深入貫徹落實教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見和教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（20112020年）精神，切實提高電工電子實驗教學(xué)能力，大力推進高等學(xué)校實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新，必須改進現(xiàn)有的電工電子實驗教學(xué)方法、手段和體系，根據(jù)學(xué)校實際情況、實驗中心設(shè)備及師資情況，研究電工電子實驗室的開放模式尤為重要。 2.1 實驗教學(xué)內(nèi)容的開放 實驗教學(xué)內(nèi)容根據(jù)難易程度可分為以下幾個層次，學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況進行選擇： （1）基礎(chǔ)性實驗：目的是讓學(xué)生掌握電工電子基礎(chǔ)性實驗，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)的興趣。 （2）提高性

6、實驗：是為了發(fā)展學(xué)生個性，鞏固專業(yè)所學(xué)。實驗室可采取在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主選題設(shè)計實現(xiàn)，提高學(xué)生的實踐動手能力。 （3）創(chuàng)新性實驗：實驗室可建立一個開放式的創(chuàng)新實驗室，專門針對學(xué)生課外的科技創(chuàng)新活動開設(shè)專門的實驗課程，為學(xué)生提供實驗儀器和技術(shù)指導(dǎo)，學(xué)生可以自由的進行科技創(chuàng)新、電工電子競賽等科技研發(fā)活動。這樣更加有利于學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)造性，應(yīng)用所學(xué)的知識，獨立分析、解決課題研究中所遇到的問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。 2.2 實驗時間的開放 實驗室開放時間應(yīng)為每天開放12個小時。根據(jù)我校電工電子實驗中心目前的實驗條件，實驗室開放時間為從早 8：00 到晚 8：00，每天安排3組實驗，每組學(xué)生應(yīng)在

7、指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨立完成實驗項目。這樣也大大提高了實驗設(shè)備的利用率。開放實驗室解決了實驗設(shè)備閑置而造成的資源浪費問題，充分發(fā)揮了投資效益，在一定程度上緩解了儀器設(shè)備緊張和經(jīng)費投入不足問題。 2.3 實驗授課方式的開放 電工電子實驗中心應(yīng)按照每學(xué)期教學(xué)任務(wù)及各學(xué)院實驗所需要的時間，安排各學(xué)院電工電子實驗課程時間。根據(jù)上實驗課程規(guī)定的時間，各學(xué)院完成所有的實驗項目。具體實驗時間和實驗分組由各學(xué)院自由安排。開放實驗授課方式后打破了以班級為單位的傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式，學(xué)生可在不與理論課沖突的情況下，靈活地安排自己的實驗時間。 各學(xué)院按時間段預(yù)約，每個時間段安排一組學(xué)生參加實驗，這樣就基本上緩解了實驗設(shè)備不

8、足的問題，使每一位實驗的學(xué)生能夠在較為自由、寬松的實驗環(huán)境中獨立完成實驗項目，學(xué)生從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識。 2.4 建立創(chuàng)新實驗平臺 電工電子實驗教學(xué)中心應(yīng)建立創(chuàng)新實驗室，為學(xué)生自由進行科技創(chuàng)新、畢業(yè)論文設(shè)計、電子設(shè)計競賽等科研活動提供平臺。有了創(chuàng)新實驗平臺，學(xué)生可獨立分析、解決科研過程中遇到的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)造性思維。 2.5 培養(yǎng)學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計競賽 通過電工電子實驗室開放，培養(yǎng)出一批優(yōu)秀學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽，從而提高學(xué)生對實驗課程的興趣。首先，教師在上實驗課時選拔出平時成績較好的學(xué)生進行培訓(xùn)，然后在全校范圍內(nèi)選拔出一批優(yōu)秀學(xué)生，最后對

9、這些優(yōu)秀學(xué)生進行訓(xùn)練，通過創(chuàng)新實踐訓(xùn)練，參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽。 3 電工電子開放式實驗室的建設(shè)意義 實驗室開放就是將實驗室為實驗教學(xué)、科學(xué)研究所能提供的條件（時間、儀器設(shè)備、場所、經(jīng)費、指導(dǎo)教師等）部分或全部向?qū)嶒瀸ο笥心康牡亻_放。經(jīng)過實踐證明實驗室開放對對提高教學(xué)質(zhì)量，充分發(fā)揮實驗室效益具有重要意義。 （1）實驗室開放提高了現(xiàn)有儀器設(shè)備的利用率，充分發(fā)揮其投資效益，在一定程度上緩解儀器設(shè)備緊張的狀況。（下轉(zhuǎn)第140頁） （上接第16頁）（2）提高了實驗教學(xué)效果。許多高校受實驗室儀器設(shè)備數(shù)量的限制，實驗時幾人一組，無法讓每個學(xué)生都有充分的實踐動手機會，學(xué)生動手能力的提高及創(chuàng)新思維的訓(xùn)練受

10、到影響。實行實驗室開放之后，這種情況基本上得到了緩解。 （3）開放實驗室改變了學(xué)生“被動式”實驗，增加學(xué)生進入實驗室接觸儀器設(shè)備的機會，開闊了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。更為重要的是：在實驗和創(chuàng)新的過程中，學(xué)生分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新意識得到了培養(yǎng)和提高。 （4）提高了教師的理論水平和實驗技能。由于學(xué)生所做實驗內(nèi)容不同，層次不同，所以在實驗教學(xué)過程中，實驗的涉及面將會更加廣泛，學(xué)生碰到的問題也多種多樣，尤其是專業(yè)性強的研究性實驗，指導(dǎo)的難度會更大。這就對實驗教師的實驗指導(dǎo)能力提出了更高的要求，這就需要實驗指導(dǎo)教師不斷加強新技術(shù)、新知識的學(xué)習(xí)。 （5）加強了實驗室管理和設(shè)備維護。

11、由于實驗室是開放的，學(xué)生做實驗的時間和內(nèi)容是根據(jù)各自的情況自由選擇的，并且實驗所需實驗設(shè)備要按時提供，這給實驗室的管理帶來了很大的挑戰(zhàn)。這就必須要求實驗中心擁有完備的管理制度和措施，才能保證正常的實驗教學(xué)有序地進行。 4 結(jié)論 傳統(tǒng)的電工電子實驗教學(xué)限制了學(xué)生主體意識，無法調(diào)動學(xué)生的積極性，因此電工電子實驗教學(xué)必須探索新的教學(xué)模式，從而提高教學(xué)質(zhì)量。開放式實驗教學(xué)可以彌補傳統(tǒng)教學(xué)的缺點，為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的平臺，在實驗內(nèi)容、時間、管理等方面都是開放的。本文通過對電工電子實驗室開放模式的探索，研究出適合學(xué)校、中心及電工電子實驗室開放模式，從而充分發(fā)揮學(xué)生的自主能力和綜合運用所學(xué)知識的能力，增強學(xué)生的工程實踐能力，對提高電工電子實驗教學(xué)質(zhì)量具有較強的借鑒意義。 【參考文獻】 1春蘭.電工電子實驗室開放式教學(xué)模式