屠 華

(上海大學(xué) 機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院，上海 200072)

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基于自主學(xué)習(xí)的開放性實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與應(yīng)用

屠 華

(上海大學(xué) 機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院，上海 200072)

指出了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的弊端，介紹了開放性實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)措施。開放性實(shí)驗(yàn)室需要轉(zhuǎn)變觀念，采用信息化管理方式，可適當(dāng)加入學(xué)生的自我管理，在實(shí)驗(yàn)室的管理中培養(yǎng)學(xué)生的主人翁意識(shí)。加強(qiáng)不同專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的交流學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行交叉學(xué)科的實(shí)驗(yàn)研究，找到合作點(diǎn)，培養(yǎng)具有交叉學(xué)科創(chuàng)新研究能力的學(xué)生。實(shí)驗(yàn)設(shè)備可與校外共享，展開校企間的合作，從理論和實(shí)驗(yàn)研究到產(chǎn)品的生產(chǎn)，達(dá)到產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益反哺儀器設(shè)備的更新與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。強(qiáng)調(diào)開放性實(shí)驗(yàn)室不只是在于形式的開放更要注重開放的成效，需建立實(shí)驗(yàn)質(zhì)量考核標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量監(jiān)控體系，并采取確實(shí)有效的措施來控制和保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)； 開放性實(shí)驗(yàn)室； 自主學(xué)習(xí)

0 引 言

實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理水平不僅是高校辦學(xué)實(shí)力的標(biāo)志，也是教學(xué)水平、科研水平和管理水平的重要體現(xiàn)[1]。因此，高校在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中加大了投入，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)條件也得到了改善。為了給學(xué)生提供更好的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境，很多高校進(jìn)行了開放性實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。但從實(shí)際的運(yùn)行情況來看，大部分的開放性實(shí)驗(yàn)室只是處于形式上的開放，在實(shí)驗(yàn)室的管理和教學(xué)等方面與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室并沒有本質(zhì)的區(qū)別。即使提出了一些很好的開放措施，在實(shí)際的運(yùn)行中這些措施并沒有得到真正的實(shí)施，所以，很多開放性實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行效果并不理性。

在對(duì)多年實(shí)驗(yàn)室工作總結(jié)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我校實(shí)驗(yàn)室的管理與教學(xué)特點(diǎn)，深刻分析我校實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀與存在的問題。從管理模式和教學(xué)方法等入手，找出我校在實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行中的不足之處，分析原因，具有針對(duì)性的采取措施，并把這些措施在實(shí)驗(yàn)室的管理與教學(xué)過程中切實(shí)有效的落實(shí)，使實(shí)驗(yàn)室達(dá)到真實(shí)有效的開放，為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)提供更好的平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及實(shí)驗(yàn)室管理模式的全面改革 需要教育觀念的更新[2 ]。我們深刻認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)，因此，開放性實(shí)驗(yàn)室觀念在我校師生中也得到了強(qiáng)化，只有觀念上的真正改變，才能使開放措施真正實(shí)施，打破以往只停留在形式上的開放。

1 實(shí)驗(yàn)室開放現(xiàn)狀

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然可以驗(yàn)證和加深理解課堂理論知識(shí)，但是其自身的一些弊端制約了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才機(jī)制的形成[3 ]。在肯定傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式作用的同時(shí)更重要的是要清楚傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中不符合現(xiàn)代教學(xué)需求的弊端，只有清楚認(rèn)識(shí)到這點(diǎn)，才能更好地進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與應(yīng)用研究。建設(shè)好、管理好、使用好開放性實(shí)驗(yàn)室,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能、提高學(xué)生科學(xué)研究和實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義[4]。

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的制約

在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我校本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，因此大部分學(xué)生在完成了教學(xué)大綱的實(shí)驗(yàn)任務(wù)后基本上就不會(huì)再使用這些儀器設(shè)備進(jìn)行后繼的學(xué)習(xí)與科研。這其中的原因有學(xué)生本身對(duì)科研不感興趣，還有部分原因是儀器設(shè)備本身帶來的制約所造成，有的學(xué)生有興趣對(duì)所學(xué)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更深入的研究，但課余大部分時(shí)間不能使用儀器，因?yàn)閮x器設(shè)備的使用基本上是根據(jù)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行安排，如果他要借去自己研究那就更不可能。即使有的學(xué)生有充分的時(shí)間來使用儀器設(shè)備，當(dāng)他有了創(chuàng)新想法時(shí)，想對(duì)現(xiàn)有儀器設(shè)備進(jìn)行探索性的改裝研究，一般情況下實(shí)驗(yàn)教師或?qū)嶒?yàn)管理人員不會(huì)允許這種改裝發(fā)生。因?yàn)楦难b可能會(huì)造成儀器設(shè)備的損壞甚至是報(bào)廢，這就造成了學(xué)校財(cái)產(chǎn)的損失。在研究生的培養(yǎng)中由實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備造成的制約性相對(duì)會(huì)小點(diǎn)，但在本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中確實(shí)是個(gè)很大的問題，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的管理體制就限制了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.2 學(xué)習(xí)意識(shí)的禁錮

傳統(tǒng)教學(xué)中，普遍認(rèn)為研究生是開展科研創(chuàng)新培養(yǎng)的主體，認(rèn)為在對(duì)研究生的培養(yǎng)中就應(yīng)該注重培養(yǎng)他們的獨(dú)立自主創(chuàng)新科研能力。本科生的培養(yǎng)就應(yīng)該以完成教學(xué)大綱要求為主，并不會(huì)強(qiáng)調(diào)本科生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這種思想意識(shí)在教師中也普遍存在，而在學(xué)生群體中這種思想意識(shí)已根深蒂固了，這也為廣大的本科生不進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)找到了很好的理由。

在研究生的培養(yǎng)中我們確實(shí)要加強(qiáng)他們科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但在我校中本科生占了很大的比例，如果在教學(xué)過程中加強(qiáng)他們的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，即使不能讓每個(gè)本科生在創(chuàng)新方面取得較理想的成果，但也能在一定程度上培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)，提高他們分析解決問題的能力，使他們從主觀上擺脫傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式的禁錮，從而逐步提高本科生學(xué)習(xí)的自主性與創(chuàng)新意識(shí)。同時(shí),本科生的基數(shù)大，在創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)中，不少學(xué)生會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新研究產(chǎn)生興趣甚至?xí)〉幂^理想的成果，可以為很多高校輸送具有良好科研基礎(chǔ)的研究生，為后續(xù)的研究生教育奠定更好的基礎(chǔ)。

2 實(shí)驗(yàn)室開放建設(shè)舉措

開放性實(shí)驗(yàn)室就是在打破原有的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室封閉狀態(tài)，使實(shí)驗(yàn)室在承擔(dān)常規(guī)教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，利用現(xiàn)有師資、儀器設(shè)備、環(huán)境條件等資源，面向在校大學(xué)生、研究生開放使用[5]，只有這樣才能更好的解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題。開放性實(shí)驗(yàn)室旨在進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和科研能力。加快對(duì)開放性實(shí)驗(yàn)室的研究和探索能夠強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室的科研作用[6]，根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，充分利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、資料、儀器和師資力量，不僅能提高人才的自主創(chuàng)新能力，還能在一定程度上滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

2.1 轉(zhuǎn)變觀念

在開放性實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中，是方便服務(wù)對(duì)象，還是方便管理者，這里有一個(gè)服務(wù)意識(shí)問題[7]。建設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)室必須要改變以往的那種實(shí)驗(yàn)室只是為教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)的意識(shí)，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教師與實(shí)驗(yàn)管理人員要樹立良好的為學(xué)校服務(wù)，為學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)服務(wù)的意識(shí)。同時(shí)要加強(qiáng)學(xué)生的主人翁意識(shí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的使用過程中也有義務(wù)維護(hù)好實(shí)驗(yàn)室的良好壞境，樹立為其他同學(xué)服務(wù)的良好思想，只有在思想認(rèn)識(shí)中對(duì)開放性實(shí)驗(yàn)室有深層次的認(rèn)識(shí)，開放性實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)才能順利實(shí)施。

2.2 實(shí)驗(yàn)室的管理開放

開放實(shí)驗(yàn)室由于存在著實(shí)驗(yàn)時(shí)間不確定性、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多樣性、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多變性、實(shí)驗(yàn)對(duì)象多層次和多專業(yè)等問題[8]，因此管理的開放模式也要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體使用情況，探索出規(guī)范有效的實(shí)驗(yàn)管理辦法。以往實(shí)驗(yàn)室的管理主體一般為專職實(shí)驗(yàn)管理人員或者是實(shí)驗(yàn)教師，學(xué)生本身沒有加入到管理中來，課后與實(shí)驗(yàn)室就沒有關(guān)系了。在開放性實(shí)驗(yàn)室的管理中，可以適當(dāng)加入學(xué)生的自我管理，包括對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的正確使用，合理維護(hù)，在實(shí)驗(yàn)室的管理中培養(yǎng)學(xué)生的主人翁意識(shí)，學(xué)生有責(zé)任并自覺的營造一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)科研環(huán)境。同時(shí)，建立實(shí)驗(yàn)室的局域網(wǎng)或者是校園網(wǎng)進(jìn)行管理，建立網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室，在網(wǎng)上提供實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)資料和實(shí)驗(yàn)仿真，加入了信息化的管理使得開放性實(shí)驗(yàn)室的管理規(guī)范高效。

2.3 實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開放

以本科生教學(xué)為主的實(shí)驗(yàn)室，一般只在教學(xué)計(jì)劃時(shí)間內(nèi)給學(xué)生使用，進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室基本上有時(shí)間規(guī)定，課時(shí)也被限制。但是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中具有個(gè)體差異，到下課時(shí)間點(diǎn)，有的學(xué)生還沒有完成實(shí)驗(yàn)，但他已經(jīng)完成了大部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如果因?yàn)闀r(shí)間到點(diǎn)了就停止實(shí)驗(yàn)這就損失了很多之前做出的結(jié)果。或者有的學(xué)生已經(jīng)完成了教學(xué)計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容愿意進(jìn)行更深入的研究，這就需要在課余時(shí)間繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因此需要在不影響正常上課的前提下，給有需要的學(xué)生提供合理的開放性時(shí)間。在同一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)向?qū)W生提供具有不同功能的實(shí)驗(yàn)條件，為部分學(xué)有余力的學(xué)生提前進(jìn)入較高層次的學(xué)習(xí)提供機(jī)會(huì)。

2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備的開放

實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備在不影響正常教學(xué)的前提下可采取開放性的使用，一方面本專業(yè)學(xué)生可以在課余時(shí)間來實(shí)驗(yàn)室使用儀器設(shè)備，部分學(xué)生在合理的范圍內(nèi)可以向?qū)嶒?yàn)室借用儀器設(shè)備。另一方面也鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行交叉學(xué)科的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)室對(duì)本校其他專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)開放使用，加強(qiáng)不同專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的交流學(xué)習(xí)，找到合作點(diǎn)，充分發(fā)揮大型儀器的使用效益，減少重復(fù)購置，實(shí)現(xiàn)資源共享[9-10]，培養(yǎng)具有交叉學(xué)科創(chuàng)新研究能力的學(xué)生。同時(shí)，在一定程度上學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以與校外共享，展開校企間的合作，從理論和實(shí)驗(yàn)研究到產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)，達(dá)到產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益反哺儀器設(shè)備的更新與實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

2.5 自主學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式基本上是以指導(dǎo)教師為主導(dǎo)，學(xué)生參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書內(nèi)容，按老師講解的實(shí)驗(yàn)步驟去完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生確實(shí)也有一定的收獲，對(duì)實(shí)驗(yàn)本身有了進(jìn)一步的了解，對(duì)原來沒接觸過的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備也能夠進(jìn)行操作，動(dòng)手實(shí)踐能力也得到了鍛煉。所以在這樣的基礎(chǔ)上可以很好地開展自主創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，在這過程中學(xué)生以自我為主導(dǎo)，自己發(fā)現(xiàn)問題，研究問題，通過自己的分析與同學(xué)老師的討論，找到解決問題的方法，使學(xué)生從被動(dòng)封閉的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)積極的學(xué)習(xí)，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)造能力必將得到提升。要深刻認(rèn)識(shí)到，開放性實(shí)驗(yàn)，并不是簡單地將實(shí)驗(yàn)室門打開，延長實(shí)驗(yàn)時(shí)間，而應(yīng)該注重創(chuàng)建開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)[11-12]，在開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，雖然對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程采用開放式，但對(duì)其教學(xué)質(zhì)量卻采用約束機(jī)制，建立實(shí)驗(yàn)質(zhì)量考核標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量監(jiān)控體系，并采取確實(shí)有效的措施來控制和保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[13]。

3 實(shí)驗(yàn)室開放成效

經(jīng)過多年的建設(shè)與實(shí)踐，開放性實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生培養(yǎng)，科學(xué)研究等方面取得不錯(cuò)的成果。自動(dòng)化與信息實(shí)驗(yàn)中心各個(gè)實(shí)驗(yàn)室在確保不影響正常教學(xué)的基礎(chǔ)上，積極進(jìn)行開放式的管理、教學(xué)、科研活動(dòng)。給學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)、課題研究、各類競賽培訓(xùn)提供合理的開放使用，在信息化管理的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的主人翁意識(shí)與自主學(xué)習(xí)和科研能力，實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行良好，為師生提供了很好的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。同時(shí)實(shí)驗(yàn)中心加強(qiáng)與很多科研團(tuán)的開放性交流合作，積極尋求與科研團(tuán)隊(duì)的合作點(diǎn)，使本實(shí)驗(yàn)中心的儀器設(shè)備發(fā)揮更高的實(shí)效性，在合作過程中更深入的研究開放性實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)與科研方面的應(yīng)用。

學(xué)校每年對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的開放課時(shí)數(shù)、參與開放實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)、大型儀器使用率、開放性實(shí)驗(yàn)的課題項(xiàng)目、學(xué)生發(fā)布論文的數(shù)量與質(zhì)量、學(xué)生參與國家與市內(nèi)競賽情況等做客觀統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)[14]，同時(shí)，學(xué)校則通過設(shè)立開放教學(xué)津貼對(duì)實(shí)驗(yàn)教師、技術(shù)人員給予一定的補(bǔ)貼和獎(jiǎng)勵(lì)，為開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)立了良好的環(huán)境和運(yùn)行機(jī)制[15]，確保提高開放的成效。

4 結(jié) 語

實(shí)驗(yàn)室的開放是一個(gè)系統(tǒng)工程，它需要學(xué)校、院系、實(shí)驗(yàn)室及教師與實(shí)驗(yàn)人員的全方位配合與協(xié)調(diào)才能實(shí)現(xiàn)[16]。 開放性實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力人才的最重要途徑。在開放性實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的同時(shí)要注重觀念的轉(zhuǎn)變，切實(shí)提高開放性實(shí)驗(yàn)室的實(shí)效性，充分體現(xiàn)開放性實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)科研中的價(jià)值，開放性實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用必將為高校人才的培養(yǎng)帶來新的飛躍。

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Construction and Application of Open Laboratory Based on Autonomous Learning

TUHua

(School of Mechatronic Engineering and Automation,Shanghai University,Shanghai 200072)

This paper points out the disadvantages of the traditional experimental teaching mode, introduces measures for constructing open laboratory. It needs that for open laboratory to change the idea, information management, let students to join management appropriately to cultivate students' sense of ownership. The exchange of different professional laboratories needs to be strengthened， encourages students to cross disciplinary experimental research, so as to finds the cooperation points, and cultivates students' ability to cross discipline innovation. Laboratory equipment can be shared with off-campus, develop the cooperation between schools and enterprises from theoretical and experimental research to product production, to achieve the combination of production, studying and research to have certain economic benefits of updating the experimental equipment and laboratory construction. The emphasis on the open laboratory is not only in the form of open but also to pay attention to the effectiveness of the open. It is necessary to establish of the experimental quality assessment standards and quality monitoring system, and taking effective measures to control and ensure the quality of experimental teaching.

laboratory construction；open laboratory； autonomous learning

2015-06-25

上海高校特聘教授 (東方學(xué)者) 崗位計(jì)劃資助(1220000124)

屠 華(1980-)，男，浙江建德人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：控制科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)與研究工作。

Tel.：18717908223；E-mail: tuhua007@126.com

G 642.423

A

1006-7167(2016)02-0241-03