[摘要]本文介紹了計算機學科的實驗室分類設置、使用以及相應的管理方法，實驗環(huán)境建設以及針對開放實驗室建設帶來的管理及安全問題措施，對在開放實驗室的新形勢下如何提高實驗室教師業(yè)務水平提出了具體的方法。

[關(guān)鍵詞]實驗室分類設置 開放模式 安全 教學實驗環(huán)節(jié)

高等學校實驗室是培養(yǎng)學生綜合能力，實施素質(zhì)教育的重要場所，也是學?？蒲泻蛯W術(shù)水平的重要標志。同時，還擔負為社會提供技術(shù)服務的任務。實驗室的建設和管理水平反映了高等學校在教學、科研和管理方面的能力。沒有現(xiàn)代化的實驗室，是造就不出現(xiàn)代化人才的。為了適應這種需要，高等學校應該把加強實驗室建設、實驗技術(shù)提高以及科學實驗能力的培養(yǎng)，放在與理論的學習和研究同等重要的地位上。

本文針對計算機學科的特點，對實驗室建設與管理思路進行了探討。

一、分類設置實驗室

實驗室的設置應滿足計算機學科不同課程及不同層次學生的各種要求。我們計算機學院的實驗室設置分為四類：

1.基礎(chǔ)實驗室

對于計算機學科中的計算機語言學習、編程、數(shù)據(jù)庫設計等軟件課程的教學和實踐，通常只需要普通的計算機系統(tǒng)，由于配置的計算機系統(tǒng)數(shù)量較多，可以同時容納幾個班的學生同時上機實驗或上機考試，減少了教師上機輔導次數(shù)。

這類實驗室通過建設一個通用的大平臺來滿足大部分基礎(chǔ)課程的實驗需要。

2.專業(yè)綜合實驗室

目前，計算機學院的專業(yè)綜合實驗室開設的專業(yè)實驗課有：網(wǎng)絡基礎(chǔ)和實踐、嵌入式理論和設計以及計算機綜合課程設計等。

這些專業(yè)實驗課除了需要計算機系統(tǒng)外，還需要相關(guān)的實驗平臺，由相應課程的教師和實驗室專門負責該課程的實驗室教師共同擔任。

這類實驗室主要是為了滿足具有一定專業(yè)方向的綜合性比較強的實踐類課程的需要，它不僅需要一些專業(yè)設備，還需要配備專業(yè)綜合素質(zhì)強的實驗教師。

3.創(chuàng)新實驗室

為了實施因材施教、重視個性教育、加強素質(zhì)教育、注重實踐和創(chuàng)新能力的發(fā)掘和培養(yǎng)，由每個年級各個班中，挑選一部分學有余力、品學兼優(yōu)的學生組成一個“強化班”，為每個“強化班”設置一個創(chuàng)新實驗室，除了配置計算機和網(wǎng)絡通訊設備外，每個創(chuàng)新實驗室還配置一臺高規(guī)格的服務器。另外，學院專門設置一個創(chuàng)新實驗室，配置了多套數(shù)字示波器、信號發(fā)生器、數(shù)字萬用表等常用電子儀器，還配置嵌入式系統(tǒng)(包括單片機)仿真開發(fā)系統(tǒng)，可以協(xié)助學生參加各種大學生電子設計競賽，參加由國內(nèi)外著名公司舉辦的有關(guān)嵌入式系統(tǒng)設計、FPGA設計競賽等。

4.合作型實驗室

近幾年，國際、國內(nèi)知名的大公司都在加強與高校的合作，一方面，將先進的技術(shù)帶入到高校實驗體系中。另一方面，也能在高校學生中培訓有關(guān)產(chǎn)品知識。作為高校實驗體系，將這種合作引進進來，對于教學能快速與先進技術(shù)與和社會實際需要接軌是很有好處的。我們學院與IBM、Intel、摩托羅拉等公司合作，開設了相關(guān)的技術(shù)實驗室。正如上面所說，這些實驗室肩負實驗和培訓兩重作用。

二、開放型創(chuàng)新性研究型實驗室建設

開放型實驗室建設是目前高校實驗室改革和發(fā)展的大趨勢，通常所說的開放是指資源開放和時間開放。實驗室開放可以提高實驗設備的利用率，實現(xiàn)資源共享，同時，也可以為有個性和特長的學生提供一個發(fā)揮創(chuàng)造力的平臺，可以更好地培養(yǎng)學生的動手實踐能力、創(chuàng)新能力以及管理能力。開放實驗室可以彌補課堂實驗教學的不足。通過開放實驗室，學生可以再做某次實驗或選做一些新實驗，從而基本消除因?qū)嶒灂r間不足而引發(fā)的問題，提高實驗教學質(zhì)量。

針對實驗室設備和實驗室教師情況，不同類型的實驗室采取的開放措施是不盡相同的。

對于基礎(chǔ)實驗室，特點是具有數(shù)量較多的計算機系統(tǒng)，而計算機系統(tǒng)不僅僅由計算機學科的學生使用，其它學科的學生同樣有使用的需要，為了充分利用計算機系統(tǒng)資源，在上下午及晚上非教學的時間里，可以對其他學生開放(通過自己帳號登錄使用)。屆時，實驗室只需留有實驗室管理教師，主要負責解決計算機系統(tǒng)故障或遭受病毒侵害而無法使用的計算機。

對于專業(yè)綜合實驗室，特點是實驗室設備較昂貴，實驗室專職輔導教師較少，我們采取的是半開放的教學方式，具體做法是：首先，按正常的教學要求，安排多次專業(yè)實驗課，保證質(zhì)量地完成教學任務。在此基礎(chǔ)上，對部分學有余力或?qū)υ搶I(yè)實驗課非常有興趣的學生，想增加實驗時間，設計并實現(xiàn)較綜合的實驗?？梢允孪群蛯嶒炇医處熉?lián)系，將自己的設計思路和教師進行勾通，以便教師安排實驗時間及準備實驗設備和器材，同時也給教師一個準備的時間，以便在約定的時間對學生進行輔導。我們在實踐中發(fā)現(xiàn)，有的學生提出的一些設計思路或方法，非常有創(chuàng)意；有的簡捷明了，對有些使用了多年的所謂“經(jīng)典設計”提出了挑戰(zhàn)。同時，在對學生進行輔導的過程中，教師也得到了一次有益的提高，正所謂教學相長。

對于創(chuàng)新實驗室，主要采用由學生自己管理的方法，調(diào)動學生的主動性和積極性，培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣。在創(chuàng)新實驗室，促使學生的學習變被動為主動，真正激發(fā)學生學習的積極性。通過網(wǎng)絡技術(shù)進行資料檢索，掌握計算機學科的最新技術(shù)。有的學生利用實驗室參加教師的課題研究和設計，有的則參加各種軟件硬件設計競賽，在創(chuàng)新實驗室里，已有多人獲得全國大學生競賽一等獎和挑戰(zhàn)杯三等獎以及省級校級各種獎項。

對于合作型實驗室，主要采取實驗資源開放的方式，即通過舉辦技術(shù)講座和認證培訓等機制，將這些資源和技術(shù)向其他相關(guān)學科輻射。

三、加強管理，增強安全意識

隨著實驗室開放程度的加大，實驗室管理以及安全問題就顯得尤為重要，我們在基礎(chǔ)實驗室和專業(yè)實驗室的實驗過程中，都安排實驗室教師全程管理。另外，計算機學科的實驗中，使用計算機系統(tǒng)的數(shù)量很大，對計算機系統(tǒng)的安全也應該非常重視，我們對計算機系統(tǒng)保護采用計算機專用還原卡，保證計算機系統(tǒng)不會被破壞；實驗室采用學校購置的正版殺毒軟件和防火墻。另外，對重要的軟件和數(shù)據(jù)通過服務器進行備份以保證實驗設備正常工作。

對于創(chuàng)新實驗室，在正常工作日，采用學生自己管理為主，實驗室教師進行監(jiān)督為輔?？紤]到平時晚上以及節(jié)假日，實驗室教師不在的情況，專門以勤工儉學的方式聘請1到2名本學院研究生，定時進行巡視，提醒學生注意安全。

四、總結(jié)

下面主要針對開放式實驗教學模式，提出一些自己的想法。

1.開放式實驗教學的必要性和重要性在前面已經(jīng)有所論述。建立開放式實驗教學模式，應該根據(jù)各個學科自己的教學特點，實驗室人員情況以及實驗經(jīng)費等方面綜合考慮，而不應該為了應對評估、檢查。

2.筆者認為，針對擁有比較昂貴實驗儀器設備的實驗室，采用半開放式教學模式比較好。一個好處是由于有實驗室教師在現(xiàn)場全程指導，可以保證實驗儀器設備的完好，學生掌握這些實驗儀器設備使用方法的速度會加快；另外，可以在學生走彎路或鉆進死胡同時及時加以提醒，憑著實驗室教師多年的實驗指導經(jīng)驗，可以使得學生少走彎路，達到事半功倍的學習效果。

3.制定獎勵政策，完善激勵機制。實驗室開放帶來的一個明顯的問題就是實驗設備損壞增加，需要用各種措施調(diào)動實驗室教師的積極性。一方面，要鼓勵實驗室教師具有愛崗敬業(yè)的精神。另一方面，可以設定一些專門針對開放實驗室管理和指導教師的獎項。同時，還要通過進修等方法提高實驗室教師的業(yè)務水平。

4.為了彌補實驗室開放后實驗室教師不足的情況，聘請一些博士、碩士研究生參加實驗室實驗教學輔導和實驗室管理。

參考文獻：

[1]肖曉華，賴天華等.加大實驗室的開放力度培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才.實驗科學與技術(shù)，2007，(2)：119-121.

[2]楊全勝.王曉蔚.朱怡健.加強計算機專業(yè)本科生專業(yè)素質(zhì)與職業(yè)道德培養(yǎng)的思考.計算機教育，2007，(2)：39-41.

[3]曾偉，沈曉東.創(chuàng)新實驗室的管理和安全控制. 實驗科學與技術(shù)，2005，(4)：101-103.

[4]劉仁鑫，張紅，黃桂花.高等學校實驗教學模式改革探討.農(nóng)機化研究，2005，(3)：250-252.

[5]王維波.論實驗室在高校建設中的重要作用.中國現(xiàn)代教育裝備，2007，(8)：105.

(作者單位：東南大學計算機科學與工程學院)