应用型本科高校办学定位下的开放性实验室建设与探索

摘要：结合地方性高校应用型本科的办学定位，探索如何通过开放性实验室建设培养学生的创新意识、创新能力和开拓精神。针对实验室建设过程中的专业定位、设备配置、实验项目规划及日常管理等具体问题进行探讨，列举了建设过程中需要关注的方面和亟需解决的问题，并进行思考和提出解决的方案。

关键词：开放性实验室；自主创新；过程跟踪；结果评价

作者简介：陈念（1978-），男，安徽池州人，池州学院计算机系，副教授；陆克中（1979-），男，安徽安庆人，池州学院计算机系，副教授。（安徽池州247000）

基金项目：本文系院级教研重点课题“应用型本科高校开放性实践环境建设与学生探究性学习能力的培养”（2010jy016）的研究成果之一。

中图分类号：G482     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）08-0111-02

高校实验室是知识创新体系的重要组成部分，是人才培养的主要基地。[1]开放性实验室是实验室建设的一种全新模式，虽然在设备使用、日常管理等方面提出了更高的要求，但在高校创新型、开拓性人才培养方面能发挥比普通实验室更加突出的作用。本文结合安徽省池州学院“网络工程与综合布线”开放性实验室的建设，对实验室在实践性教学环节显现出的重要作用和取得的效果以及运作过程中存在的问题进行了综合分析，并提出自己的改进意见。

一、开放性实验室建设的意义和作用

开放性实验室在高校实践性教学环节及教师的日常科研方面较普通实验室更能够发挥积极重要的作用，主要表现在三个方面。

1.在学生创新、开拓能力的培养方面提供很好的外部平台

以安徽省池州学院为例，该校是一所刚升格不久的本科高校，开放性实验室建设工作刚刚起步。在理工科课程设置中，实践性教学环节课时一般占课程总课时的30%~50%，且实验项目基本为与理论教学同步的验证性实验，教师在实验课开始前布置任务，由学生在规定的时间内完成，这种模式能够将课堂教学内容直观化，起到有效巩固理论教学的作用，但是对一些对课程感兴趣且学有余力的学生来说，显然是不能满足要求的，他们希望实验室能提供更多的实验项目、实验时间来验证自己的设计思路。开放性实验室的设置为这部分具有开拓精神和创新能力的学生利用课余时间进行自主创新性实验提供了非常好的外部环境。

2.为教师的科研提供了便利的条件

科研是高校的一项基本功能，工科科研工作都是以实验作为基础的，设计思想需要通过实验验证，实验数据必须通过实验获取。很多实验并不是一台电脑和几个软件就能实现的，需要很多大型的、专业的设备，而且需要大量的、不受约束的实验时间。普通实验室的运作模式可以提供科研所需的专业设备，但在实验时间上可能无法满足实验者的需求。开放性实验室的建立为教师日常科研工作的开展提供了极大的便利，使得在实验条件和实验时间的选择上拥有更大的机动性。

3.能够充分发挥专业验仪器的作用，提高使用效率

地方性高校实践性教学环节中存在着实验设备投入不足与设备自身利用率低的矛盾。由于设备的专业针对性比较强，除了在教学计划安排的实验课中使用之外，其余时间基本处于闲置状态，设备的作用得不到充分的发挥。正是由于设备不具有“通用性”，因此不同方向的课程需要采购不同的设备，而购置完成之后又只能在特定的课程教学中加以使用，设备很多时候不是“用坏了”，而是“放坏了”，[2]开放性实验室的建设可以有效提高专业设备的使用效率，在完成配合课堂教学的实验任务外，为教师的科研和学生的自主创新实验提供必要的物质条件。

二、开放性实验室建设中存在的问题

开放性实验室作为实验室建设的一种新模式，在运行过程中肯定会遇到诸多问题，下面就以“网络工程与综合布线”开放型实验室为例，列举出影响实验室正常运作的主要因素。

1.实验室功能定位

这是一个基本问题，即首先要细化实验室服务的二级学科或三级学科方向，而不能是像“计算机应用实验室”这种宽泛的概念；然后对实验室可以满足哪些课程的基本教学任务要求，可进行哪些方面的拓展类训练，可支撑哪些创新型、应用型实验等进行论证，形成实验室建设的可行性报告；最后制订设备配置计划，要遵循优先满足基础性实验教学，再为自主创新型实验预留出足够空间的原则，[3]合理采购实验设备。

2.实验室持续投入问题

这是保证开放性实验室正常运转的关键，实验室的投入包括设备的投入和实验专业人才的投入。实验设备中基础性仪器投入是一次性的，只需进行日常的维护维修即可，但实验耗材部分则要在实验室运行过程中及时不断补充，随着实验室服务年限的延长，这种投入会持续增大，如综合布线实验中的RJ45水晶头、短距离的网线等都属于不可重复利用的原材料，需要定时采购补充。实验专业人才的投入也是实验室投入的重要环节，实验员需具备实验室管理的基本技能，如掌握仪器的基本特性、操作方法、故障诊断排查手段等，这就要求实验员的专业知识不断更新，定期派出培训就是一种有效的方法。

3.实验项目的确定

这是保证开放性实验室能够发挥其最大效益的核心问题。实验的作用在于验证设计思想的正确性，或是发现数据间存在的某种关系。实验项目可以明确现有的仪器设备能够完成哪些类的实验，单个的设备可以实现怎样的功能。实验室公示出可以完成的实验项目，当实验者有了构思和计划之后就可以预约所需的实验设备进行实验，最优的项目设置可以使得现有的仪器设备的使用效率达到最大，并且能够有效激发实验者潜在的创造力。实验项目要根据实验室的功能定位和现有设备配置来确定，并随着课程的理论突破和设备的升级而不断进行更新，对于像“计算机网络工程”这样的学科更是这样，新的理论观点在不断涌现，实际应用的领域在不断延伸，实验教学必须紧跟理论的发展才能更好地服务现实生产生活。

4.制度化、规范化的管理

这是实验室能够高效运行的有力保障，开放性实验室的运行相对于普通实验室，由于要在课余时间对师生开放，而且在同一时间内，不同的人可能在进行不同的实验项目，使用不同的实验仪器，因此在日常管理上提出了更高的要求。实验室的常规制度，如实验登记制度、实验安全规范、实验仪器使用规范、实验员工作规范等需要照常建立，并严格执行。对于开放性实验室还必须额外制订一些制度，如实验预约制度、设备申请与归还制度、实验过程指导与过程监控制度等。制度、规范的完善和有力执行是保障开放性实验室发挥其应有作用的必要条件。

三、开放性实验室建设的几点建议

针对开放性实验室建设过程中存在的问题，下面给出个人的几点建议。

1.采用任务驱动方式，鼓励更多的学生走进实验室

要发挥开放性实验室的创新思维与创新能力培养基地的作用，最重要的是让更多的学生走进实验室，开展实验活动。而要实现这一点仅依靠学生自身的兴趣是远不够的，教学系部和教师应采用任务驱动的方式，迫使学生进入实验室，给学生设定一个目标，要求在某一段时间内完成，并提交相应的结果，常见的譬如毕业设计、科技竞赛、兴趣小组等，这些都要求学生必须完成一定的实验工作量，并对实验结果进行科学的总结和分析，这对于提高学生的专业素质和专业水平有着非常大的帮助。

2.结合本科生专业水平、知识结构合理设计层次型的实验项目，并据此配置设备仪器

实验项目的层次化设置一方面可以鼓励更多的学生在课余时间走进实验室，[4]弥补课堂实践教学时间有限、对实验过程掌握不熟悉的不足；另一方面，为那些学有余力且有创新设计思想的学生提供必要的实验条件。如网络工程课程，在本科阶段只要求学生掌握基本的通信线路连接、IP地址及路由配置、简单的组网等即可，但对于教师的科研工作或是动手能力非常强的学生，希望通过实验获取更多的知识，那么实验室需要提供创新型实验开展的支撑，如复杂拓扑结构网络的组建、网络安全与共享等方面的实验功能等。

3.强化对实验过程的跟踪指导和实验结果的评价

学生在实验中会出现过程阻塞或是不正确的操作，需要授课教师或是实验员进行及时的指导和纠正，这样做的目的就是帮助学生顺利完成实验任务，提升实验的自信心以及减少对仪器不必要的伤害。过程指导的作用不言而喻，学生的知识掌握水平、实际动手能力都存在差别，教师应根据不同的情况合理耐心地进行指导。实验评价也是实践性教学不可或缺的重要环节，可以是口头或书面形式的，对学生是否顺利完成实验、实验中存在哪些问题和需要改进的地方进行综合点评，使得学生对完成实验的情况有整体了解。

4.科学化、规范化管理，充分发挥开放性实验室在素质拓展、科技创新方面的作用

进一步强化开放性实验室的“三级管理模式”，学校负责实验室的建设与投入，教学系部负责实验室的宏观管理、人员设置、设备申请与报修等，实验室本身仅负责日常的维护与运转，这样责权分明，更有利于实验室的管理。开放性实验室制度建设的核心应该是健全的各种登记制度。登记制度大体上可以分为对设备的登记和对人的登记。对设备的登记如当前使用登记、库存登记、故障登记、保修维修登记、报废登记等；对人的登记则包含实验者相关情况登记、实验过程登记等。另外，还要建立和完善网络预约制度，让实验者能够非常方便地查询到实验室的当前占用情况、设备被使用及库存情况以及实验指导安排情况等，实验者可以根据自己的计划灵活选择开展实验的时机。

四、结束语

开放性实验室是高校实验室运作的一种新模式，虽然在管理上提出了更多新的要求，但可以为高校教学更好地联系实际生产生活应用提供了良好的实践环境，为学生创新思维、创新能力的培养、学以致用综合素质的提升搭建了有益的平台。实验室建设过程中应准确把握功能定位，层次化设置实验项目，做好实验环节的过程跟踪、实验结果的评价，增强实验专业人员的专业精神和专业技能，健全和完善实验室运行管理的一系列规章、制度，让开放性实验室真正成为高校教师、学生科研、创新的主阵地。

参考文献：

[1]张波.开放性实验在实践教学体系构建中的研究[J].中国现代教育装备,2010,(5):81-83.

[2]杨军,董幕蓉.基于开放性实验室建设的学生科技创新能力培养[J].高等理科教育,2010,(3):84-87.

[3]潘丽红.应用型人才培养视阈下的开放性实验室建设[J].黄山学院学报,2010,(2):111-113.

[4]张琪,林向东.高校开放性实验室的建设与探索[J].海南大学学报自然科学版,2010,(3):279-284.