新工科背景下电工类开放实验室建设问题探析＊

苑昭璇，姚 远

（北京理工大学珠海学院信息学院，广东 珠海 519000）

“新工科理念”是国家层面主动适应新一轮科技革命和产业变革需要提出的新观点，通过“新工科”建设引领高等教育改革，不断推进理念创新、专业创新、模式创新，进而实现培养创新型人才的目标。研究表明，创新型人才通常具有较强的创新意识、综合运用多学科知识解决复杂问题的能力和实践经验丰富等特征。建设开放实验室正是适应新工科建设要求的一项重要改革实践，有助于培养大学生创新意识、解决实际问题能力。本文结合电工电子实践教学，梳理开放实验室现状和不足，并对电工类开放实验室建设关键问题进行分析。

1 开放实验室的现状与不足

实验室作为实践教学的重要载体，对培养具有实践能力、创新能力的应用型人才不可或缺，快速提升实验教学水平十分迫切和必要。近年来，国家一直致力于高等教育实践教学改革，部分高校也积极探索建设开放实验室，成效明显，但仍有一些不足。

1.1 以教师为中心

教师仍是实践课程的主角，多采用PPT、黑板书写等方式教学，教学内容更新频率不高，与电工电子新技术结合不紧密，有的甚至用多年前的知识或案例进行分析。学生在整个实践过程中处于被动接受地位，缺少自主思考和研究实践，基本实践意识难以形成，动手能力和综合思维能力相对不足。

1.2 教学案例缺乏创新要素

创新支撑科技发展，需要不断培养创新思维，而实际教学中多依据“课程大纲”进行验证实验，无论学生基础知识掌握的好还是基础知识薄弱，均使用统一的实验教材、进行相对固定的实验内容，大多数学生不需过多思考，更不需主动探索，只需对照“实验步骤”即可得到意料之中的实验结果。由于缺乏自主设计和综合性的实验，不但难以满足部分动手能力强的学生的实验需求，学生的创新思维和创新能力不能得到展现，一定程度上还会固化学生思维、抑制学生创新能力，对实践教学产生负面影响。

1.3 考核方式不利于反映学生能力

考核方式仍沿用传统模式，通常综合实验报告成绩和实操成绩来确定最终实验成绩，多数情况下实验报告成绩和实操成绩各占一半；由于实验报告数据可在课后处理、甚至出现抄袭现象，加之实操过程已在实验指导书中进行详解介绍、依步骤操作即可完成，现行考核方式难以客观反映学生的知识综合应用能力、工程素养和创新能力。

1.4 师资配备不合理

教师队伍建设是提高实践教学水平的重要因素，对开放实验室运营效果影响极大。当前师资配备面临几个问题：①专业实践教师队伍结构不够科学合理，难以满足不同层次、不同类型实验需求；②专业教辅人员配比不足，通常每名教辅人员需管理多间实验室，同时还要承担教学、管理等多项工作，难以全心投入实验教学工作；③实验室专职实验人员数量不足，增设开放实验室，使得专职人员非工作时间经常加班加点，工作压力较大。

1.5 硬件设备不足

实验设备数量、更新速度难以满足学生增加和新型实验的需求，且一定程度上存在设备损坏、老化等问题，在开展“三电”等基础课实验时，经常出现多人共用一套设备或需分时段上课等问题，损坏的仪器设备经常不能得到及时维修、更换。

2 开放实验室建设关键问题分析

开放实验室是一种新的教学模式，要在确保正常教学、科研的前提下进行资源共享，为综合创新型、应用型人才培养提供基础条件。笔者认为，建设高质量开放实验室要从以下几个方面着手。

2.1 注重多学科融合

理论教学是实践教学的基础，对拓展学生知识面、培养兴趣和综合思维能力至关重要。学生只有思路开阔，才能开创性地去探索解决问题的方式，提出新的解决方案，才能更自主地通过实践去验证。在日常教学中，要践行以学生为中心的理念，着眼于提升学生综合创新能力和动手能力，注重创造多学科融合的教学条件，鼓励电工电子专业学生多接触理科、文科教学内容和思维方式，同时可参照“通选课”模式适当开放电工电子专业教学内容，让理科、文科等不同专业学生参与电工电子专业课教学、讨论，通过开拓思路实现以“广”促“专”、“广专”融合，为后续创新能力提升打好基础。

2.2 提高学生参与积极性

学生是开放实验室参与主体，新形势下要综合施策，适应学生需求，调动学生参与积极性。可以利用信息化技术，建立简单便捷的预约管理系统，直观展示实验室资源、可开展实验类型、教学资料等，让学生通过APP、公众号等即可快速预约申请，通过填报实验项目、使用仪器、所需器材、预约时间段等信息，管理教师结合实验场地、器材准备等情况审核后线上反馈结果；创新实践教学案例，把当前电工电子新技术应用融入实践教学，增加学生实践兴趣；以科研项目或校企合作项目为载体，鼓励具备一定创新能力的学生参与科研，营造浓厚的学术氛围，提高学生综合思维能力和科研素质；可结合电工电子实践教学案例，探索建立线上线下虚拟仿真系统并向学生开放，提升实践教学效能；不断改进考核方式，可在“实验报告成绩+实操成绩”的基础上，将创新性实验效果纳入考核体系，以考核促进实践。

2.3 健全开放实验室管理机制

管理机制建设要以提高学生参与积极性、融合教学任务、安全高效服务学生等为出发点，结合目标任务和实验室具体特点，构建符合自身实际的管理制度体系。要完善开放实验室管理架构，明确岗位设置、人员数量、职责和管理模式；明确实验室开放规则，包括开放内容、开放时间、开放形式、预约规则等内容；强化安全管理制度，制定详细安全操作指引和应急措施；健全耗材管理制度，明确使用数量、补充或更换频率等内容，保障实验顺利进行；建立仪器设备使用制度等，提升使用效率和时限。通过一系列制度科学、规范进行管理，同时要结合执行情况、反馈意见定期进行修订，确保制度与管理相适应。

2.4 重视教师队伍建设

相对于传统实验室，开放实验室承担的实验数量有较大增长，运作时间更长，学生提出问题的数量和形式也会相应增加，实验各个环节都需要教师予以指导。要想保障开放实验室质量，配备足够的专业指导教师是关键；在此基础上结合实际实验类型灵活调配人员、分级分类指导，基础“三电”实验安排教辅人员指导，专业实验安排任课专业教师指导，综合性设计性、创新性或实践类实验安排经验丰富的教师指导，满足不同学生需求。同时要定期加强对实验教师的交流培训，提高教师教学水平和团队综合能力，并建立激励机制，将教师指导实验数量、成效纳入教学工作量，调动教师参与的积极性。

2.5 完善实验室配套条件

具备一定规模的硬件、软件资源是建设开放实验室的基础，硬件条件薄弱将会极大地限制可开展实验类型，管理水平跟不上同样会制约开放实验室拓展空间。对此，要结合开放实验室建设阶段和目标，配备相应的仪器设备、实验器材并定期进行维护、补充，密切关注电工电子新技术并及时更新设备，提高硬件水平。同时要高度重视仪器设备、实验器材的管理工作，安排专人进行管理，结合预约登记、对使用人员进行用前培训，建立详细的使用、维护等信息记录，切实提高仪器设备、实验器材的使用效率。

3 结语

开放实验室建设要围绕服务综合创新型、应用型人才的培养，强化多学科融合，调动学生积极性，健全管理机制，重视教师队伍和完善实验室配套条件，不断提高实践教学质量。随着“新工科理念”实践的不断深入，对资源优化共享要求将会越来越高，需要在实践中不断总结开放实验室建设中出现的情况，紧盯关键问题探索解决思路和方法。