刘瑞友 王智勇 段子刚

深圳大学光电工程学院 广东深圳 518060

高等学校实验室，尤其是理工科方面的实验室，是理论与实践相结合，培养大学生实践动手能力和科研创新能力的场所，对培养学生整体综合素质具有十分重要的作用[1]。随着光电等新兴科学技术的快速发展和各学科之间的相互渗透，光电行业对本科学生实践动手综合能力的期望和要求也越来越高，传统的实验室管理方式与高校培养创新复合型人才目标存在一定的差距，难以有效满足学生参与各种实践学习的需要。因此，不断探索和更新实验教学管理方法和手段，充分发挥实验室和实验教学对培养大学生创新精神和实践能力的重要作用，是学校实验教学环节关注的一个课题。我校光电工程学院光电与测试教学实验中心，作为理工科实验中心，除主要承担学院的本科教学实验任务外，不断探索和创新实验开放管理模式，改革实验教学方法和体制，培养光电学生创新能力。

1 目前现状和存在问题

1.1 目前现状

光电工程学院成立于2006年，它与我校光电子学研究所院所合一，资源共享，教学与科研互相促进，创办教学科研并重型学院。光电工程学院下设测控技术与仪器系、光电信息工程系和光电子技术科学系三个系和光电与测试教学实验中心。光电与测试教学实验中心隶属于光电工程学院，现有实验室面积约700平方米，仪器设备近600台套，价值1 000余万元。中心下设6个教学实验室，分别是：光学工程与测试实验室、测控与传感技术实验室、仪器电路实验室、深圳大学—NI虚拟仪器联合实验室、光电子器件与技术实验室和深圳大学—欧姆龙传感与控制联合实验室。实验中心主要承担光电工程学院本科专业的课内实验、课程设计、毕业论文实验、创新实践等实践教学活动；同时，中心所有实验室向全校师生免费开放，学生除了按照统一安排的时间做实验外，还可以通过开放预约管理系统自主选择实验室，预约实验时间。学生通过免费开放的创新实验，可以得到进一步锻炼，提高实践能力、创新能力和科学研究能力。

2013年，根据广东省教育厅下发的通知，我校光电专业本科学生招生计划将在粤上升到一本录取。这些专业将不分区域面向全省招生，这意味着光电工程学院的本科生培养将完全按照一本院校培养方案计划要求进行，加强培养光电学生实践动手能力和科研创新能力是我们实验中心责无旁贷的核心工作目标之一。

1.2 存在问题

实验中心建立以来，对各实验室进行统一管理，各实验室负责各自工作范围以内的运行管理，每个实验室均责任落实到人，以确保实验室安全、高效使用。实验室为学院培养光电类人才提供了较好的实验环境条件和较高水平的实验教学服务。长期以来，本中心实验室基本上是采用传统的实验教学管理模式，很好地和任课教师一起完成了课程理论教学和实验教学任务，培养了大批优秀的光电专业本科生。但这种模式强调实验教学的共性发展而忽视了学生的个性发展，存在较大的缺陷：其一，在现行的教学模式和体制下，实验教学按照实验教学大纲和进度表进行，学生基本上根据教学给定的实验指导书和指定的实验任务内容预习、开展实验，属于被动式实验，学生的自主学习性和主观能动性在一定程度上受到限制，难以发挥学生实验学习的主体作用，许多学生到实验室做实验完全是为了完成实验任务和获得课程学分。与此同时，实验室的仪器设备一般情况只有在正式实验时使用，其余时间基本处于闲置状态，场地和设备资源利用率很低。其二，光电类学生因为属于一个光机电算的综合类专业，许多学生必须通过各种各样的实验实践才能获得实践动手和创新能力，他们为了解决在学习中遇到的问题或实现某些设计思想希望进行实验却找不到实验场所，只能在宿舍或图书馆等地方上网查看文献或在计算机上仿真模拟，因此，得不到真实的数据和真正的体验。针对上述问题，采取开放式实验教学和实验室开放管理是十分必要的，它能给学生提供一个充分开放和自由的实验环境，在教师的指导下由学生有步骤、有目的地学习相关知识，独立设计实验内容，培养独立思考和解决问题的能力，培养创新精神以及在共同完成任务过程中的集体协作意识。针对实验教学和开放管理过程中存在的问题，经过一段时间的探索和思考，我们总结和提出一些办法和建议供同行参考和商榷。

2 实验开放管理模式的改革与探索

光电信息类专业涉及光通信、光纤传感、光信息处理、光电对抗诸多学科，是一个实践性很强的专业，实践教学质量直接影响学生创新精神和实践能力的培养[2]。为了践行学校“有教无类、因材施教、厚积薄发、经世致用”的办学理念，以培养“素质好、基础好、上手快、转型快的事业骨干和创新创业型人才”，实验教学开放管理也必须从以下几个方面进行改革与探索，从而推进教学改革，提升教学质量：

2.1 实验教学思维模式和理念的转换

实验教学开放管理关键在于教师和学生思想的解放，打破传统的思维模式，转变实验教学理念，适应现代教学的需求，针对不同层次学生对实验实践的多元化需要，采取灵活多变的措施进行开放实验。

2.1.1 加大实验室宣传力度，鼓励学生走进实验室，提高开放实验室的使用效率

目前在校的部分理工科大学生思想观念还停留在认真上课、修满学分、按时毕业的保守状态，甚至部分学生只重视理论学习和考取好成绩以获得奖学金。而部分成绩不好的学生则得过且过，跟着教师走，实验只要完成报告即可。如何让学生爱上实验室，真正喜欢到实验室动手做实验，是一个从思想根源上需要解决的问题。只有学生本人真正意识到自己要成为一个合格人才，只有通过理论学习和不断实验实践相结合的途径才能实现，这样，实验室开放才真正具有培养高素质创新光电人才的意义。因此学院领导、任课教师和实验室教师需要通过学校、学院各种网络平台、授课平台和学生工作窗口等途径大力教育和宣传参加实际动手实验的意义，使学生从思想和思维上接受实验和爱上实验，变被动学习为主动学习和动手实验，从而达到锻炼学生实验动手的能力。

2.1.2 转变教师实验教学观念，在完成基本教学工作任务的基础上，大力推广各种开放性实验课题

实验教师和技术人员也要改变思想，除了按照实验教学大纲要求开设课程相关的实验外，还应以承担学校开放实验基金等项目为契机，以实施创新教育为主线，以加强创新人才培养为目标，对光电工程类实验室的建设模式以及实验教学进行开放性探索研究和尝试性实践。通过以科研促教学，扩展开放实验课题，完善实验教学课程体系，建立创新实践基地等措施，形成自己独到的实验教学体系和实验室建设新模式。根据学生的不同层次需求因材施教，引导学生作为实验主题，敢于学习和创新，提高实践能力，以培养大学生的创新意识和创新能力，全面提高学生的综合素质。总之，只有全院师生从思想意识上重视开放实验教学，才能使开放实验管理水平上一个新的台阶。

2.2 实验教学时间的合理开放与安排

要实现开放实验教学，还需要对现行实验教学课时进行组合和优化。因为实验室的资源固定有限，不可能随时接受学生无计划地进入实验室做无准备的实验。为了提高实验设备与实验用房的利用率，充分挖掘实验教学资源潜力，使学生有更多有效的自主学习、独立思考、参与开放实验的时间，我们将采用优化配置实验课程教学课时和学生开放实验分散错峰进行相结合的管理模式。

(1)实验中心将联合学院教务部门优化理论课程教学和实验教学，以教学实验中心实际情况为主，合理安排教学进度，保证实验教学主体目标的实现。如安排学生分阶段完成基础的电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、工程光学等实验后，待他们基本掌握实验室仪器设备的操作和使用方法后，再开设光电子技术、光纤通信、光电检测技术、液晶综合实验等实验课程。优化实验课程教学后，大二以后的学生具备了常规参与开放实验的基本技能，喜欢借助实验探索未知的知识领域。这样科学地安排实验教学时间，既减轻了实验技术人员的器材检修和准备时间，也避免了学生因盲目进入实验室做实验造成的尴尬局面。

(2)充分利用网络媒体等现代化工具，合理利用学校的勤工俭学制度，保证实验室全天候对学生开放[3]。要保证实验室对广大学生有效开放使用，时间管理上也要进行优化组合。如可以利用网络建立预约管理系统，学生可以提前预约，错峰分时实验。通过网络、电话和多媒体提前了解实验室资源的配置情况，从而事先预习仪器设备的使用操作方法，做好开放实验方案的可行性研究和充分准备，进入实验室后即可快速有效地进行实验研究。实验中心教师不可能时刻守在每个实验室指导每个学生的实验，我们利用先进的视频监控来辅助完成[4]，另外我们利用学校勤工俭学制度配备优秀的实验室助管学生和研究生助教，先培训他们熟练掌握实验设备的操作使用方法和常用测试技能，然后让他们协助实验中心教师轮换分时值班和指导学生的开放实验。这样大大提高了实验室开放使用的效率，保证了实验中心全天候对外开放。

2.3 实验资源的科学配置和有效开放管理

(1)开放实验教学对实验室管理提出了更高的要求，由于课题的开放性和实验内容的广泛性，对仪器设备，实验代课教师，实验室工作人员都提出了更多、更高的要求，要使开放实验教学规范有序、顺利、高效地进行，科学规范的管理必不可少[5]。学校和学院对实验中心十分重视，投入了大量的财力和物力。目前实验资源配置都是优质一流的硬件，实验中心对从模数电子技术综合实验平台、光学平台、全息技术实验平台、光电综合实验平台到光纤传感检测等光机电算系统进行了较为科学系统地配置。实验中心教师还根据学院专业的特点和最新业界发展形势，自制了大量的仪器设备，如PLC传感与控制实验装置等。实验中心还与一些知名公司合作，引进业界最新技术，建立了校企联合实验室，如深圳大学—大恒光电联合实验室、深圳大学—欧姆龙联合实验室、深圳大学—NI虚拟仪器联合实验室。通过这些措施，实验中心资源配置充足完善，完全可以满足光电学生开展各种各样的开放课题实验的要求。

(2)为了有效进行开放管理，需要建立健全规章制度，保证实验室规范有序地运行[6]。实验中心为了充分利用实验教学资源并发挥其效益，根据我院现有实验教学资源和各专业教学大纲，基于实验教学资源共享的原则，对实验教师、实验仪器与设备、实验消耗材料及实验用房等分别制订科学管理条例，如《实验室开放管理办法》《实验器材管理办法》等。经过较长时间的探索和实践，摸索和总结出一条切实有效的实验器材开放管理办法—分门别类、标签编号、归类存档、统一收放、借用登记、专人负责。

2.4 实验师资队伍的提高建设与优化[7]

当然，开放管理运行的成功与否最终还是由人来决定的。因此建立一支强有力的实验师资队伍对实验中心建设至为关键。实验技术工作比较烦琐，选拔一批思想品质好，任劳任怨的教师和技术人员承担实验教学管理工作是十分必要的。只有具备高度责任心的实验师资队伍，才能胜任实验室开放管理的重任。有了责任心，实验师还必须有技术，业务能力强。光电学科涵盖了光机电算的许多知识点，实验教师和实验技术人员也必然要熟练掌握这些方面的知识，否则难以指导学生和管理好实验室各种仪器设备。实验中心利用寒暑假分批选派实验技术人员外出进修学习各种知识，联系业界龙头企业专家来学校培训实验技术人员，使实验教学师资队伍的业务水平得到不断提高和知识结构的不断优化。

3 结束语

通过实验教学开放管理的探索和实践研究，实验中心摸索出一条适合光电工程学院实际情况的开放管理模式和分散错峰的实施办法。本中心实验室实验教学资源利用率得以大大提高，实验室全天候开放，为学有余力的学生提供了一个锻炼动手能力的机会和环境。学生可以在实验室进行各类课外科技创新实验或自主开放实验，从而使光电学生日后走向社会具有更好的实用本领、竞争实力和创新能力。

[1]陈鹤鸣,范红,钱晨.光电信息实验室建设的探索与实践[J].光学技术,2007(S1):307.

[2]薛巧巧,吴援明.光电信息类专业实践教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2010(8):255.

[3]白云,柴钰.加强开放式实验教学 培养学生的创新能力[J].实验室研究与探索,2010(8):112.

[4]张宇,莫蓓莘,汪安泰.深圳大学的开放式实验教学体系[J].实验室研究与探索,2010(8):255.

[5]王福娟,蔡志岗,王嘉辉.光信息专业开放实验的探索与实践[J].大学物理实验,2012(1):78-79.

[6]邓劼,彭礼坤,董恩刚.实验室开放运行机制的研究与实践[J].实验科学与技术,2010(5):123-125.

[7]谢宇,凌云.以培养创新型人才为目标的开放式实验教学研究[J].江西化工,2010(3):164-165.