周子昂 周口師范學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院 徐坤 周口師范學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院

“社團(tuán)+實(shí)驗(yàn)室”模式的電工電子類開放實(shí)驗(yàn)室管理探索

周子昂 周口師范學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院 徐坤 周口師范學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院

本文分析了當(dāng)前高校電工電子類開放實(shí)驗(yàn)室管理和運(yùn)行過程中存在的問題，并以周口師范學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院為研究對(duì)象開展了開放實(shí)驗(yàn)室開放管理及運(yùn)行機(jī)制的研究，逐步完善了科學(xué)合理的“社團(tuán)+實(shí)驗(yàn)室”的開放管理模式與機(jī)制，構(gòu)建了良好的實(shí)驗(yàn)室開放環(huán)境，并在學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)和學(xué)科競(jìng)賽方面取得了顯著的成果。

實(shí)驗(yàn)室開放 社團(tuán) 學(xué)科競(jìng)賽

近年來，在中共中央、國務(wù)院頒布的《關(guān)于深化教育改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》、教育部頒發(fā)的《全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》，以及《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的若干意見》中，都明確提出要進(jìn)一步“強(qiáng)化實(shí)踐育人環(huán)節(jié)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)管理，提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，建立更新教育內(nèi)容的機(jī)制，重視實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力”。實(shí)驗(yàn)室開放有利于學(xué)生的實(shí)踐鍛煉和自主發(fā)展，有利于提高實(shí)踐能力和興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新觀念和意識(shí)，同時(shí)也有利于促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和教師隊(duì)伍的發(fā)展和水平的提高，提高實(shí)驗(yàn)室資源利用率。實(shí)驗(yàn)室開放是指實(shí)驗(yàn)室在時(shí)間、空間上的對(duì)學(xué)生的開放，以及實(shí)驗(yàn)資源、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等資源對(duì)學(xué)生的開放。因此，實(shí)驗(yàn)室開放是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的具體體現(xiàn)，是高校轉(zhuǎn)型發(fā)展下教學(xué)改革的重要組成部分。如何提高實(shí)驗(yàn)室開放的有效運(yùn)行，滿足高校實(shí)踐育人需求，做到開放實(shí)驗(yàn)室“真實(shí)開放，實(shí)際運(yùn)行”，而不是流于形式，停留在口號(hào)上，表現(xiàn)在形式上。

本文以周口師范學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)探索為例，提出了一種經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證的、行之有效的“社團(tuán)+實(shí)驗(yàn)室”模式的電工電子類開放實(shí)驗(yàn)室管理機(jī)制。

1 當(dāng)前高校電工電子類實(shí)驗(yàn)室開放的基本情況和存在問題

從當(dāng)前大部分地方高校電工電子類開放實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行情況來看，主要有3種開放類型。

（1）地方高校的電工電子類實(shí)驗(yàn)室都是依據(jù)培養(yǎng)方案建設(shè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，主要面向?qū)I(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，根據(jù)各專業(yè)的培養(yǎng)方案要求，依據(jù)每學(xué)年的教學(xué)計(jì)劃和相關(guān)課程要求開放。這是實(shí)驗(yàn)室開放的主要方面，這種開放形式較為單一，基本是以承擔(dān)理論課程的課程實(shí)驗(yàn)為主。

（2）根據(jù)課題研究項(xiàng)目的需要面向教師、學(xué)生的開放，主要針對(duì)教師的一般研究項(xiàng)目，學(xué)生的、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等需要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的情況。由于地方高校的電工電子類實(shí)驗(yàn)室的主要設(shè)備以滿足學(xué)生課程實(shí)驗(yàn)為主，無法承擔(dān)較高層次的研究和實(shí)驗(yàn)，因此，這種開放形式無法吸引教師進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行項(xiàng)目的開發(fā)，同時(shí)也無法滿足學(xué)生深入研究的需求。這種形式的開放只是一種在固定時(shí)間向固定班級(jí)開放，完成簡(jiǎn)單的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)形式上的開放。

（3）面向?qū)W科競(jìng)賽等某些特殊需求的開放。這種開放主要支持學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室開展電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、機(jī)器人比賽、創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)，主要由高校專門成立的一些創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室面向參與競(jìng)賽的學(xué)生在競(jìng)賽準(zhǔn)備期間集中開放。

以上3中形式的開放類型是當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)室開放的主要形式，但是存在開放方式比較單一、被動(dòng)、流于形式等，造成實(shí)驗(yàn)室利用率不高、開放度偏低，不能滿足學(xué)生的多元需求，不能滿足提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求。但是，如果面向?qū)W生全面開放，滿足學(xué)生的所有開放需求，也會(huì)造成管理上的混亂與無序。因此，尋找學(xué)生多元需求和管理秩序之間的最佳結(jié)合點(diǎn)，是解決這一問題的關(guān)鍵。

2 構(gòu)建“社團(tuán)+實(shí)驗(yàn)室”開放管理模式的意義

周口師范學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院在近幾年的實(shí)踐教學(xué)改革中，經(jīng)過實(shí)踐和摸索，發(fā)現(xiàn)將大學(xué)生社團(tuán)文化活動(dòng)引入到電工電子類實(shí)驗(yàn)室的開放管理中，構(gòu)建以面向社團(tuán)開放為主體的“社團(tuán)＋實(shí)驗(yàn)室”開放管理模式，是解決電工電子類實(shí)驗(yàn)室開放問題的有效途徑。構(gòu)建“社團(tuán)+實(shí)驗(yàn)室”開放管理模式在實(shí)現(xiàn)大學(xué)生多元需求的有效覆蓋、創(chuàng)建“真實(shí)開放，實(shí)際運(yùn)行”的開放實(shí)驗(yàn)室、有效促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革等方面具有實(shí)際意義。

2.1 實(shí)現(xiàn)大學(xué)生多元需求的有效覆蓋

隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，大學(xué)生個(gè)人成長(zhǎng)發(fā)展的需求也變得多元化，特別是作為電工電子類專業(yè)，知識(shí)的更新?lián)Q代越來越快，單純的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生的需求，高校電工電子類實(shí)驗(yàn)室要實(shí)現(xiàn)黨中央，國務(wù)院提出的具有較高的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維的理工科大學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，就必須不斷嘗試和創(chuàng)新機(jī)制，適應(yīng)時(shí)代變化帶來的挑戰(zhàn)，滿足大學(xué)生成長(zhǎng)提出的新需求。

大學(xué)生社團(tuán)作為具有共同興趣的學(xué)生成立的自主管理的學(xué)生團(tuán)體，吸引和凝聚了大批學(xué)生，將作為高校校園中提高實(shí)踐能力、開展創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)活動(dòng)的主體的大學(xué)生社團(tuán)引入實(shí)驗(yàn)室，對(duì)大學(xué)生的成長(zhǎng)需求進(jìn)行引導(dǎo)，對(duì)他們的實(shí)踐創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)活動(dòng)給予支持，可有效擴(kuò)展受益面，實(shí)現(xiàn)開放實(shí)驗(yàn)室對(duì)大學(xué)生成長(zhǎng)需求的有效覆蓋和深度支持。

2.2 創(chuàng)建“真實(shí)開放，實(shí)際運(yùn)行”的開放實(shí)驗(yàn)室

電工電子類開放實(shí)驗(yàn)室面向所有電工電子類學(xué)生，但由于高校管理體制的制約，很難實(shí)現(xiàn)有效的開放。通過實(shí)踐探索、需求分析及儀器調(diào)整等把部分實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為各個(gè)社團(tuán)的實(shí)踐活動(dòng)基地，把學(xué)生社團(tuán)引入到實(shí)驗(yàn)室的開放運(yùn)行管理中來，在教學(xué)計(jì)劃以外的時(shí)間、在實(shí)驗(yàn)管理人員8小時(shí)工作制以外的時(shí)間，將實(shí)驗(yàn)室的一部分交給學(xué)生社團(tuán)自主管理、自主使用，以社團(tuán)吸引廣大學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，開展提高實(shí)踐能力，開展各種創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，可極大激活實(shí)驗(yàn)室的開放管理機(jī)制，提高實(shí)驗(yàn)室的利用率。另一方面，社團(tuán)作為實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)生之間的橋梁，可加深大學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)識(shí)，大學(xué)生和實(shí)驗(yàn)室雙方都變得可感、可知、可對(duì)話、可互動(dòng)，從而開放實(shí)驗(yàn)室的“真實(shí)開放，實(shí)際運(yùn)行”。

“社團(tuán)＋實(shí)驗(yàn)室”的開放管理模式是變“自上而下”為“自下而上”，讓大學(xué)生深入實(shí)驗(yàn)室，將社團(tuán)創(chuàng)新活動(dòng)與實(shí)驗(yàn)空間實(shí)現(xiàn)對(duì)接，與實(shí)驗(yàn)課程形成互動(dòng)，實(shí)際上就是將實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)對(duì)象在正常的實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)之外、在實(shí)驗(yàn)管理人員8小時(shí)工作時(shí)間外請(qǐng)到實(shí)驗(yàn)室中來，這種模式可有效改變實(shí)驗(yàn)室開放“流于形式”的狀態(tài)，大學(xué)生社團(tuán)進(jìn)駐實(shí)驗(yàn)室后不僅是實(shí)驗(yàn)室的使用者，同時(shí)還參與實(shí)驗(yàn)室的管理，成為實(shí)驗(yàn)室的另外一個(gè)“學(xué)生管理主體”，在開放實(shí)驗(yàn)室的管理制度的約束下，在開放實(shí)驗(yàn)室的教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)下，學(xué)生社團(tuán)參與實(shí)驗(yàn)室的管理，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、開展各種創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)科競(jìng)賽等活動(dòng)，從而可以有效提高實(shí)驗(yàn)室的使用效率。

3 為“社團(tuán)+實(shí)驗(yàn)室”開放模式構(gòu)建多層次的實(shí)驗(yàn)室開放硬件平臺(tái)

開放實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)特點(diǎn)就是重視學(xué)生個(gè)體的個(gè)性化、理論知識(shí)掌握的強(qiáng)弱化、興趣的不同化等，通過學(xué)生與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的雙向選擇實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源的合理配置，達(dá)到因材施教的效果。因此，構(gòu)建一套多層次的實(shí)驗(yàn)室開放硬件平臺(tái)就非常必要。

3.1 開發(fā)研制了適合多個(gè)社團(tuán)使用的開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

為適應(yīng)電工電子類專業(yè)開放式實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行中不同社團(tuán)，不同層次的學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求，開發(fā)了一套各個(gè)模塊間相互獨(dú)立的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。利用該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生可以完成驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以依據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的開放資源完成硬件電路的設(shè)計(jì)和程序的設(shè)計(jì)，并可在線進(jìn)行硬件測(cè)試。通過該平臺(tái)的開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，學(xué)生可掌握嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)，從而為學(xué)生參加全國電子設(shè)計(jì)大賽、河南省機(jī)器人比賽、全國智能車大賽及機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 開發(fā)研制了適合開放實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行的門禁系統(tǒng)

開放實(shí)驗(yàn)室要求在時(shí)間和空間上對(duì)學(xué)生開放，但是受制于管理限制，指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)室管理員做不到隨時(shí)提供開、關(guān)開放實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)，因此，學(xué)院委托專業(yè)教師開發(fā)一套開放式實(shí)驗(yàn)室的門禁控制系統(tǒng)，該門禁系統(tǒng)可通過手機(jī)微信控制開放實(shí)驗(yàn)室安全門的開、關(guān)。這樣，在開放實(shí)驗(yàn)室的開放項(xiàng)目運(yùn)行期間，指導(dǎo)教師對(duì)該實(shí)驗(yàn)室的參與成員進(jìn)行授權(quán)，每個(gè)成員都可以通過手機(jī)微信自主開、關(guān)實(shí)驗(yàn)室，從而做到了開放實(shí)驗(yàn)室在時(shí)間和空間上隨時(shí)對(duì)學(xué)生開放。

4 為“社團(tuán)+實(shí)驗(yàn)室”開放模式建立科學(xué)高效的實(shí)驗(yàn)室開放軟環(huán)境

在健全了開放實(shí)驗(yàn)室的管理制度，搭建好了多層次的實(shí)驗(yàn)室硬件平臺(tái)后，學(xué)院在開放實(shí)驗(yàn)室的開放項(xiàng)目選擇、過程監(jiān)控、自主管理和對(duì)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的成效上進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)。

4.1 開設(shè)了創(chuàng)新工程班，為各個(gè)社團(tuán)提供基本的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)培訓(xùn)

為了適應(yīng)我院的開放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和運(yùn)行，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，學(xué)院加大了理論和實(shí)踐教學(xué)改革力度，打破專業(yè)、年級(jí)限制開設(shè)了“創(chuàng)新工程班”，定期抽取學(xué)院骨干教師打破培養(yǎng)方案的限制，提前給予學(xué)生《電路》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》、《EDA技術(shù)》、《傳感器》等專業(yè)課程的講解和培訓(xùn)，使學(xué)生提前獲得開展開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的專業(yè)知識(shí)，并且在此過程中，學(xué)生打破了電類各專業(yè)的限制，自主成立了機(jī)器人興趣社團(tuán)、智能車設(shè)計(jì)社團(tuán)等，實(shí)現(xiàn)了各專業(yè)知識(shí)的交叉融合，啟發(fā)了學(xué)生的思維方式，在學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上效果顯著。

4.2 合理配置開放實(shí)驗(yàn)室的開放項(xiàng)目

（1）針對(duì)理論基礎(chǔ)較弱、實(shí)踐操作能力較差的社團(tuán)中的大一、大二學(xué)生，主要配置與理論課程相結(jié)合的開放項(xiàng)目，以設(shè)計(jì)性、綜合性為主，為學(xué)生打下扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能基礎(chǔ)。

（2）針對(duì)理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐操作能力較強(qiáng)的社團(tuán)中的大三、大四學(xué)生，主要依托全國電子設(shè)計(jì)大賽、河南省機(jī)器人比賽、全國智能車大賽等配置學(xué)科競(jìng)賽性開放項(xiàng)目，并同時(shí)由學(xué)院的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)針對(duì)不同比賽進(jìn)行集中培訓(xùn)，從而提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

（3）針對(duì)有繼續(xù)深造需求的社團(tuán)中的高年級(jí)學(xué)生，主要依托學(xué)院教師的科研項(xiàng)目配置研究性實(shí)驗(yàn)，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和科學(xué)素養(yǎng)。

4.3 注重發(fā)揮開放項(xiàng)目的示范效應(yīng)

學(xué)院每學(xué)年在新生入學(xué)教育時(shí)舉行開放實(shí)驗(yàn)室和社團(tuán)取得的作品和各種獲獎(jiǎng)情況展示，這種教育既向新生展示了學(xué)院在開放實(shí)踐教學(xué)中取得的成果，又發(fā)揮了示范效應(yīng)，從而調(diào)動(dòng)了剛剛進(jìn)入大學(xué)校園的學(xué)生參與各類社團(tuán)，并在社團(tuán)的管理下參與實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目的積極性和主動(dòng)性，為學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)改革營造了良好的氛圍。

5 以成果推動(dòng)“社團(tuán)+實(shí)驗(yàn)室”開放模式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

通過近幾年的“社團(tuán)+實(shí)驗(yàn)室”開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和運(yùn)行，學(xué)院取得了豐碩的成果，這些成果同時(shí)推動(dòng)了開放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

2016年，我院以機(jī)器人興趣社團(tuán)為主體，選派了13只代表隊(duì)參加河南省第三屆大學(xué)生機(jī)器人競(jìng)賽，獲得了“機(jī)器人滅火”項(xiàng)目冠軍，并獲得了機(jī)器人競(jìng)步、迷宮機(jī)器人、游歷機(jī)器人等項(xiàng)目的2個(gè)一等獎(jiǎng)，4個(gè)二等獎(jiǎng)，6個(gè)三等獎(jiǎng)的優(yōu)異成績(jī)。在第十一屆全國大學(xué)生“恩智浦”杯智能汽車競(jìng)賽華北賽區(qū)比賽中，我院以智能車社團(tuán)為主體選派3支代表隊(duì)參加比賽，獲得二等獎(jiǎng)2隊(duì)，三等獎(jiǎng)1隊(duì)。

2017年，我院以機(jī)器人興趣社團(tuán)為主體，參加河南省第四屆大學(xué)生機(jī)器人競(jìng)賽，獲得了“機(jī)器人滅火”項(xiàng)目冠軍，并獲得了機(jī)器人競(jìng)步、迷宮機(jī)器人、游歷機(jī)器人等項(xiàng)目的4個(gè)一等獎(jiǎng)，6個(gè)二等獎(jiǎng)，7個(gè)三等獎(jiǎng)的優(yōu)異成績(jī)。以智能車社團(tuán)為主體，在第十二屆全國大學(xué)生“恩智浦”杯智能汽車競(jìng)賽華北賽區(qū)比賽中，我院獲得二等獎(jiǎng)1隊(duì)，三等獎(jiǎng)2隊(duì)。

6 結(jié)束語

隨著高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的推進(jìn)，開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)在實(shí)踐教學(xué)改革中的地位越來越重要，實(shí)驗(yàn)室開放的運(yùn)行在提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力和高校教師的實(shí)踐教學(xué)能力方面的作用也越來越大。我院在建設(shè)和運(yùn)行過程中不斷進(jìn)行探索和總結(jié)，形成了一種“社團(tuán)+實(shí)驗(yàn)室”的開放實(shí)驗(yàn)室管理模式，取得了一定的成績(jī)，為學(xué)校人才培養(yǎng)工作提供有力支撐。

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