开放实验室范文

时间:2023-04-05 14:41:07

导语:如何才能写好一篇开放实验室,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

开放实验室

篇1

众多、顶尖、新兴

翻开中关村开放实验室134个名单,实验室可分为电子信息、航空航天、环境保护、生物医药、先进制造、现代农业、新材料、新能源和新能源汽车九大类,这样的分类方式接近于国家的七大战略性新兴产业分布——节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车。中关村开放实验室的成立不但满足七大战略性新兴产业的布局,还体现了“十二五”时期加大企业与高等院校、科研机构等产研学合作的时代要求。

北京云集大量的高等院校和科研机构,并拥有数量庞大、质量卓越的实验室资源,这一优势使得北京在七大战略性新兴产业布局中起点高,它的研发实力不但对北京的产业布局起着关键作用,可以说对中国的七大战略性新兴产业的发展也起着至关重要的作用。

从中关村开放实验室的七批实验室挂牌进程中,我们也能看到七大战略性新兴产业的发展脉络。据徐霞介绍,中关村开放实验室是根据北京的产业布局,来筛选实验室并授牌。在前三四批开放实验室中,大部分的实验室都与新一代信息技术相关。而最近两三年,生物医药和新材料等实验室有了长足发展。以前六批109家开放实验室为例,其中,有45家实验室与新一代信息技术相关,这个数字占了109家的近一半。不难理解,在七大战略性新兴产业中,以软件信息服务、集成电路及先进制造和计算机及网络通信为代表的新一代信息技术是七大战略新兴产业布局的基础,它的发展将带动其他产业的发展。目前,物联网、云计算等成了新一代信息技术新的研发重点。

在109家开放实验室中,与生物医药和新材料有关的实验室数量分别为23家和17家,这说明生物医药和新材料在北京的发展势头。

此外,节能环保也将得到迅猛发展,尤其是水污染治理方面。国家发改委、住建部、科技部、环保部联合了《水专项治理规划》。《规划》指出,“十二五”期间中央财政将投入51亿元重点发展自主研发水污染治理整装成套技术与装备……市场规模预计将达到1000亿元。而北京市人均水资源占有量低于其他城市,水污染治理也将成为北京市的一项重点工程。

在前六批开放实验室中,没有实验室涉及新能源汽车这一产业。2012年7月的第七批25家开放实验室中,与新能源汽车相关的北理工电动车辆国家工程实验室榜上有名。至此,134家开放实验室涵盖了七大战略性新兴产业。

除了七大战略性新兴产业,北京在航空航天和现代农业方面也有自己的优势,这得益于中国航天集团等单位和中国农业科学院等研究机构都在北京。它们的科研能力强,将推动这两大产业的发展。

可以说,实验室的科研能力和研发方向直接影响着七大战略性新兴产业的发展,尤其是实验室的成果将直接被企业吸收、转化,实验室的发展从侧面反映着七大战略性新兴产业的进程。

来大师身边,做最前沿实验

大家都想考个有好出路的研,这些实验室无疑是一个好选择。此外,大学生们也可以以实验室为求职风向标,寻找自己的出路。

据徐霞介绍,中关村开放实验室的挂牌实验室都是各个科研领域中最优秀的,它们主要来自中科院、军科院、医科院等国家研究院所;清华大学、北京大学、北京科技大学等顶尖高等院校;各类国家工程中心、国家工程研究中心及大企业研究中心……在前六批109家开放实验室中,国家级工程中心和国家级重点实验室等国家科技基础设施46家,国家级认证中心17家,北京市及各部委重点实验室16家……109家实验室的研究人员总数为1.1万人,其中两院院士52名,教授以上专家1177人,在读研究生及后备科研人员约5400余人。

以前六批109家开放实验室为例,与环境保护有关的一共有四家,来自不同单位,分别是:北京市理化分析测试中心、清华大学环境模拟与污染控制国家重点联合实验室、中科院生态环境中心环境水质学国家重点实验室和中国建筑科学研究院建筑安全与环境国家重点实验室。后三家开放实验室都是国家重点实验室,而北京市理化分析测试中心属于北京市科学技术研究院,是高校、行业直属实验室。不难想象,这些实验室都在研究环境保护的学术前沿。在导师指导下,研究生能够第一时间接触到中国,乃至世界相关领域最前沿的知识。谈到开放实验室的科研内容,徐霞指出,前几年开放实验室更多地是为企业提供检测服务,这一点决定了科研以检测为重点。目前,开放实验室的重点向研发转移,进行重大技术攻关等。

篇2

关键词 实验室;教学改革;开放实验室教学;

中图分类号:G482 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2012)09-0086-02

吕梁学院是2010年3月由教育部批准设立的一所省属地方性本科高等院校。学校现有16个本科专业,30个专科专业,涵盖了法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学等7个学科门类,文化教育、法律、土建、电子信息、农林牧副渔、资源开发与测绘等11个专业大类,已经形成本科教育为主,本科、专科与成人教育并举的办学格局。学校已基本形成一支结构合理、素质精良、满足教学需求和专业建设需要的师资队伍。

实验室是进行实验教学和科学研究的重要基地,同时也是进行生产试验、技术开发的重要场所,是办好学院的基本条件之一。高校实验室是高等学校的一个重要组成部分,它的质量高低直接影响着教学质量与科研质量。实验室水平是反映一个学校教学水平、科学技术水平和管理水平的重要标志之一。

1 教学实验室开放的原则和意义

实验室是高等学校实施素质教育、培养学生创新精神与实践能力的重要基地,实验室对学生开放、为学生提供实践学习条件是教育教学改革的重要内容。实验室开放工作应贯彻“面向全校、因材施教、形式多样、讲究实效”的原则,重点培养学生的创新意识和动手能力。实行实验室开放能最大限度地利用实验室资源,充分发挥实验室在实施素质教育中的重要作用,为学生提供自主发展和实践锻炼的空间,是提高实验仪器设备利用率的有效措施。

2 实验室开放的条件和形式

实验室开放,是指吕梁学院正式建制的各类教学实验室,在完成正常教学、科研任务的前提下,利用现有师资、仪器设备、环境条件等资源对本院学生的开放。实验室开放应满足两个条件。1)业余性:开放实验室对学生在时间上是业余的,把课内的实验内容移到业余时间去做,不列入实验室开放范围。2)课外性:开放实验项目的内容必须是教学计划外的,是对教学计划内必做实验的延续和提高,或是对全院学生的科普知识训练和能力培养。

实验室开放采用以学生为主体、教师为主导的实验教学模式,具体形式分为自选实验项目型、学生参与科研型、学生科技活动型、计算机应用技术提高型和人文素质与能力培养型等。

1)自选实验项目型开放实验:实验室拟定开放实验项目(教学计划以外的科普性、综合性、设计性自选实验项目),经学院审核,网上供全院学生选择;学生在实验中必须独立完成项目的方案设计、实验装置安装与调试,完成实验并撰写实验报告。

2)学生参与科研型开放实验:主要是面向高年级本科学生,吸收部分优秀学生早期进入实验室参与教师的科学研究活动,取得阶段性成果;也可由学生自拟科技活动课题,结合实验室的方向和条件,联系相应的实验室和指导教师开展小发明、小制作、小论文等实验活动。

3)学生科技活动型开放实验:学生自行拟定科技活动课题,结合实验室的条件,联系相应的指导教师开展小发明、小制作、小论文等实验活动。

4)计算机应用技术提高型开放实验:针对非计算机和教育技术学专业学生,利用计算机进行软件开发、课件制作、网页设计、网站建设等,提高计算机实际应用能力的实验活动。

5)人文素质与能力培养型开放实验:结合学生社团或兴趣爱好者协会的活动内容,学生在校内各人文素质教育基地自主进行的素质与能力培养的过程,如摄影基地、陶艺工作室、琴房等。

3 教学实验室开放的组织与实施

实验室开放工作在分管教学副院长的领导下,由设备处协调组织实施。各系分管教学或实验教学工作的副主任直接领导本系的实验室开放工作。各系要积极采取措施,鼓励实验室进行多种形式的开放活动,充分发挥系实验室管理的作用。

实验室开放项目的申报每学期进行一次,一般在每年5月底和11月底进行。每个实验室都应根据自身条件设计一定数量的、切实可行的、具有创新意义的命题实验。要求参加开放实验的学生可到开放实验室所在系领取“实验室开放项目学生申请表”,直接与指导教师联系,了解项目的背景和创新点,对感兴趣的项目进行申请,经学生所在系的领导签字同意后,于9月中旬和3月中旬交开放实验所在系,并由指导教师及所在实验室共同做好开放项目审定工作,系汇总后报教务处审批并通知录取学生。被录取参加开放实验的学生,应按规定预先向开放的实验室报名登记,确定实验时间、地点,按时参加实验。

学生要求自带实验项目的,可向实验室直接提出申请,设计好具体的实验方案,经实验室审查同意,系批准后,报设备处备案。申请参加开放实验课题的学生原则上应是成绩优良的学生或某一方面有特长的学生,各系应予以严格审查。

各开放实验室应根据学生人数的多少和实验内容做好实验的准备工作,并配备指导教师和实验技术人员。在研究过程中,指导教师应对实验过程中可能存在的安全问题要有预案、论证,并向学生提出防范;注意加强对学生实验素质和技能、创造性的科学思维方法和严谨的治学态度的培养;要做好安全和开放情况的记录。

篇3

【关键词】开放型;语言实验室;探索;实践

1.建立开放型语言实验室的意义

目前,语言实验室在各高等院校的普及率极高,语言实验室的建设、管理和使用均受到了高度的重视。因此,如何更加高效地建设和管理好实验室,提高实验室的使用率,充分发挥其效益是目前实验教学改革中需要探索和研究的重要问题,而建立开放型语言实验室是高校实验室教学改革和培养高素质人才的必然途径。

开放型语言实验室是进行外语教学和科研的重要基地,开放型语言实验室不仅可以进行日常的外语教学内容,同时在没有课程教学的时间对学生进行全面开放,学生可以使用实验室的教学资源平台开展自主学习。开放型语言实验室的使用能够激发学生自主学习的主动性和创造性,促进了学生的个性发展,也在提高语言教学质量以及培养具有综合能力的高素质人才中起到积极意义和重要的作用。

2.开放型语言实验室的构建

2.1数字资源的整合

目前,外语教学主要使用多种多媒体数字资源进行教学,数字资源种类多样,针对于教学资源分布的分散性和重复性等问题,应将教学资源进行更加合理的整合和分类,建立数字教学资源库。整合教学资源是构建开放型语言实验室的基础条件,为了保障学生在开放型语言实验室进行系统的学习,在整合教学资源时可按不同专业、学科、语种进行有序的分类。同时还要侧重于资源类型的分门别类,要将教学视频、音频和文档类资源进行有序的划分,其中包括阅读材料、听力测试材料、口译训练材料、电子书籍、音像资料、影视作品、多种外语教材的音视频材料等。通过数字资源的整合,可以实现学生自主学习时“按需所学”,使开放型语言实验室的使用更加高效。

2.2学习环境的创建

开放型语言实验室创建的学习环境不仅仅局限于局域网资源的范围,当前的学习环境应朝向综合性、多功能、网络化的方向发展。在开放型语言实验室进行学习,学生不仅可以使用校园局域网提供的课程教学资源,还可以通过校园网登陆网络学习资源网站,免费浏览和下载所需要的学术资料和原版外语阅读材料。

2.3建立学习、科研、竞赛统一机制

开放型语言实验室可以较好的满足外语日常教学,并且在教学过程中可以有效运用现代化教育技术,提高学习效率,尊重和引导学生发挥主体作用。在开放型语言实验室环境下,构建以教师为指导及学生为主体的教学结构,强调学生的主体性,要求充分发挥学生在学习过程中的主动性,积极性和创造性。同时,在教学之外的时间教师和学生还可以利用开放型语言实验室进行外语类科学研究以及开展课外竞赛活动等。学生可以通过参与教师的相关科研项目以及科技竞赛的活动,有效利用自主学习时间进入开放实验室学习或查找资料,学生可以真正的在学习中得到收获,真正成为了学习的主宰者。

3.开放型语言实验室的管理与维护

3.1规范管理体制

完善的开放型语言实验室管理制度是保障实验室可以平稳运行的基础。开放型语言实验室管理制度需在学校教务处和设备管理处的指导下,并结合实验室的实际运行情况进行制定。我中心针对于教学管理制定了《教学管理规章制度》,《教学常规管理流程》,而对于实验室管理制定了《实验室管理守则》,《实验室人员工作守则》,《实验室规章制度》等,还有针对于实验室安全管理和设备管理方面制定了《实验室安全管理制度》,《设备安全管理制度》等,从制度上保证了开放型语言实验室的正常运行。

3.2完善维护措施

开放型语言实验室最复杂而又最重要的工作既是实验室的维护工作,如何保障实验室硬件设备正常的运行和软件资源的有效使用以及网络环境运行畅通是实验室管理工作的重中之重。硬件维护方面,在实验室建立初期采购硬件时,应将硬件设备使用的年限充分考虑其中,合理的规划布置,在使用过程中定期检查设备运行情况,并及时检修;软件维护方面,针对于实验室使用率高,学生流动性大等特点,要求管理人员定期对软件系统进行杀毒和升级,定期备份软件资源等。通过以上的主要措施,可以使开放型语言实验室的故障率降低,有助于建立稳定有效的学习环境。

3.3开放技术服务

开放型语言实验室的运作离不开实验室技术人员的配合和支持。实验室技术人员开放的技术服务可以为师生使用语言实验室进行学习和科研创造良好的条件以及提供充足的便利。实验室技术人员需要向教师和学生提供关于实验室硬件设备和软件资源使用的专业技术服务,以此来保障实验室设备的正确使用,同时还可极大提高实验设备的完好率和利用率。

4.开放型语言实验室的管理实践

4.1提高教学人员的操作技能

在开放型语言实验室中进行教学或是科研活动均要求教学人员具有比较熟练的操作技能,教学人员只有熟悉语言教学系统的功能以及其它学习软件的操作才可以更好地开展教学和科研活动。实验室技术人员可以定期对从事教学的教师进行系统的培训,有效的展示教学系统的各项功能,示范各种教学软件的操作过程,提出在实验室中需要注意的操作事项,以及遇到紧急情况的解决办法等。教学人员操作技能的提高可以大大提升开放型语言实验室的利用效率,充分发挥教学软件的各项功能,帮助教学和科研活动更有效的进行。

4.2合理组建实验室管理人员队伍

开放型语言实验室管理人员的队伍建设应结合管理人员的技术水平、学历层次以及年龄层次进行合理组建,针对于实验室中涉及的各种技术要求需要培养专门的技术人员。管理人员需要熟练掌握计算机硬件和软件的知识,熟悉教学系统的操作,精通多媒体技术,为了适应实验室不断发展的新环境,管理人员必须注重个人业务技术的学习,不断提高自己的能力,这样才能更好的为教学服务。

4.3加强学生的道德教育

开放型语言实验室主要服务于学生,为了更好地保障实验室的有效运行,提高实验设备的利用率,减少实验故障的发生,加强对学生的实验室使用规范教育以及道德教育显得尤为重要。首先,实验室管理人员及教师应以身作则,要真正起到为人师表、言传身教的作用。其次,实验室管理人员及教师应向学生详细介绍相关语言实验室学生使用守则等,使学生充分意识自己应尽的义务和遵守的规定。

5.结束语

实验室的开放以及建立开放型实验室是大学校园内学习环境的发展趋势,充分体现了高等教育以学生为中心的教学理念,为培养学生实践技能、专业技能、创新技能、综合技能提供了重要的学习场所,对学生素质教育的培养以及提高教学质量都有着至关重要的作用。

【参考文献】

[1]王蓉.高校数字语音实验室管理策略[J].实验技术与管理,2012,(5):221-222.

篇4

关键词:管理员模块;学生模块;教师模块

中图分类号:TP311.52文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 02-0000-02

Laboratory Information Management Platform Study

Tian Mingjiang,Gao Guoyuan

(Media Institute of Technology Liaocheng University,Liaocheng 252059,China)

Abstract:With the development of experimental teaching,more and more obvious,seriously hindered the development of the student's imagination and thinking skills,closely follow the trend of the times,follow the development to explore new teaching mode potential in the pipeline.To take full advantage of existing laboratory resources,saving students' time,reduce the intensity of the work of teachers,especially the Laboratory information management platform.

Keywords:Administrator module;Student module;Teacher module

高等院校教学目的,是通过各种教学形式,来实现对各类人才的培养,实验教学是培养创新型人才的最主要途径。尽管如此,现阶段我国大部分高校的实验教学模式,依然是按照课程实验的要求建立的,与实验教学对创新型人才培养的要求已经不相适应。鉴于此,本文进行了实验室信息化管理平台的探索。

一、实验室开放信息化管理平台简介

实验室开放信息化管理平台,是让学生以网上报名的形式,进行实验预约的系统。学生对实验的需求很多,但是教师数量有限,学生做实验时遇到的问题不能及时得到解决,可能导致实验难以继续,难以达到实验预期目的。鉴于此,只有准确地了解学生对实验项目和实验时间等的要求,才能有效地安排教师辅导。“实验室开放信息化管理平台”通过学生网上预约实验的方式,为实验室妥善安排提供可靠的依据。

二、实验室开放信息化管理平台设计

实验室开放信息化管理平台设计比较简单,主要有以下三个模块:管理员模块、学生模块、教师模块。

(一)平台管理员模块设计

管理员模块是本平台最重要的模块,子功能模块有:学期管理,课程项目管理、课程项目批次管理、学生预约情况管理、教师管理、学生管理、平台管理员密码设置、系统说明等。

学期管理:一般情况下,学期的标识属性有:学期开始日期、学期结束日期、学期名称。

课程项目管理:平台公告本学期开设的实验项目。

课程项目批次管理:根据不同学期、不同课程,同一个老师在同一段时间只能参与一个课程项目。但是一个课程项目,可以有几个不同的批次。

学生预约情况管理:平台管理员可以对学生进行管理。主要包括以下几点:学生预约的添加、学生预约的删除、学生预约实验项目的开设、学生预约情况的协调。

教师管理:管理教师的一些基本信息比如:姓名、性别、系别、实验项目、教师登陆账号等。

学生管理:由于学生是最大的群体,管理比较麻烦,所以学生管理按班级管理。

系统说明:主要是对系统的基本功能,实验室现状进行说明,系统的主要功能按子模块的形式已经简单说明,实验室现状主要包括实验室设置、实验室位置、实验室运行情况、实验设备运转情况、实验设备数目、实验设备外借情况等。

特别说明:学期管理方面,管理员可以增加、删除、修改学期;但是同一时间只能有一个活动学期,学生只能预约活动学期的实验项目,教师也只能查看编辑活动学期的实验项目。

实验项目管理方面,一个学期可以有多个实验科目,一个实验科目也可以有多个实验项目。平台管理员有权利删除、添加和修改实验项目。特别强调:在输入实验项目时,遇到没有在实验科目列表中出现的实验科目,直接手动输入,保存后就自动添加到列表中。

实验项目批次方面一个实验项目可以分为不同的实验批次进行。平台管理员可以针对某个实验项目进行实验批次的添加、修改、删除。一个实验批次,可以有多个学生参与,但不能超过实验批次的容量。平台管理员可以对某个实验批次里的学生进行添加、评分、删除操作。

教师管理方面,平台管理员可以添加、修改、删除老师信息。

学生管理方面,平台管理员可以添加、修改、删除学生信息。

(二)平台学生模块设计

管理平台学生模块设计,相对于管理员模块简单了许多,学生模块的子模块主要包括:浏览课程项目模块、预约课程项目模块。

浏览课程项目模块,其实是浏览课程项目,学生可以浏览平台的一切教学信息。及时了解实验室教学情况,便于进行实验项目预约。

预约课程项目模块,主要是学生对自己感兴趣的实验项目进行预约,这里学生也可以取消预约,一旦预约成功,学生还要选择实验设备,实验完成后还有实验成绩查询。

特别说明:学生可以浏览、预约当前活动学期的实验科目的实验批次;可以浏览、取消已经预约的实验批次;可以查看以往实验成绩;可以查看、打印即将进行的实验课程表。特别注意:一个实验科目的一个实验项目,一个学生只能预约一次;一个学生同一时间,只能预约一个实验项目。

(三)平台教师模块设计

管理平台教师模块主要子模块如下:课程项目模块、实验项目预约情况模块。

教师可以根据自己所教科目相应的实验项目,可以查看学生对所设实验项目的预约情况,也可以根据学生预约情况决定实验项目的开设。对于开设的实验项目,学生实验后,教师要及时进行批改,及时实验成绩,以便于学生查询。

三、实验室开放信息化管理平台开发过程简介

实验室开放信息化管理平台是怎么开发的呢?下面简单做一下介绍:实验室开放信息化管理平台的开发环境:是以动态网页技术为主设计开发的,为用户提供了一个全面而强大的服务器空间结构,几乎全是基于组件和模块化,每一个页、对象和HTML元素都是一个运行的组件对象;在开发语言上,使用.NET Framework所支持的、C#.NET等语言作为其开发语言,这些语言生成的网页在后台被转换成了类并编译成了一个DLL。以Visual Studio 2008开发环境,ASP.NET动态网页技术为基础,开发语言主要是C#,配置的集成开发环境IDE,组成了本平台的开发环境。

实验室开放信息化管理平台数据可设计主要包括以下表格:学期表、实验项目表、实验项目批次表、教师表、学生表、学生实验项目预约表、管理员表等,篇幅原因表格具体设计不再陈述。

四、结束语

实验室开放信息化管理平台可以为实验教学提供方便,便于学生进行对自己感兴趣的实验项目进行实验操作,可以提高学生的创新能力和发散能力,同时也方便了实验室管理人员对实验室的管理。但是实验室开放信息化管理平台还处于初步设计建构阶段,对于实验室开放出现的新问题还难以解决,这就要求实验室开放信息化管理平台的设计也要与时俱进。

参考文献:

[1]山东大学出版社.高等学校实验教学示范中心建设指南,2007

[2]王雁飞,王秀义.开放实验室管理系统的设计与实现[J].山西大同大学学报,2011,2第27卷,第1期:p13

[3]李冬云,葛洪良,等.高校开放实验室初探[J].中国科教创新导刊,2011,NO.07:p160

[4]李叶青,吴功庆,等.浅谈实验室开放性建设与信息化管理系统的构建[J].广东化工,2009,第10期,第36卷:p193

[5]牟筱敏.新课改背景下开放实验室的若干思考[J].研究探索,2011,第3期:p11

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关键词:开放实验室;传统实验室管理;管理模式;实践与探索

中图分类号:G647 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)32-0280-02

实验教学是高等教育的重要组成部分,是学生实践能力和创新能力培养的必需环节[1]。高校开放实验室管理是培养学生实践能力和创新能力的新途径,也是实验教学改革的重要内容。开放实验室不仅是指实验资源包括仪器与实验时间概念上的开放,更是指实验课程、实验项目、研究课题的开放[2]。为此,如何使更广大的学生更充分地利用现有实验室资源,实现实验室资源的合理充分利用是开放实验室管理急需解决的问题。本文针对传统实验室管理的弊端,对开放实验室管理模式及管理制度进行了实践与探索。

一、传统实验室管理的弊端

1.实验室资源不能合理、有效的利用。传统的实验课教学内容是依托于理论课的,主要是对理论课的内容进行验证,因此传统的实验室管理规定学生在固定时间、固定实验室上固定内容的实验课程,造成学生在同一时间集中上课,就会出现实验仪器紧张,经常出现学生排队等候的情况,不能满足所有学生的实践需要,同时只有部分学生可以实践动手,大部分学生只能从旁观察,导致学生的实验积极性不高,教学效果较差。而实验课之外的大部分时间,实验室空置,实验资源浪费,这样的实验室管理模式无法为学生提供充足的实践动手条件,在某种程度上制约了学生创新能力的培养。此外,实验的参与者局限于该课程学习的学生,对于兴趣爱好广泛的学生而言,则缺少实践机会,限制了个人的全面发展。

2.实验室功能设置单一。实验室功能设置不合理,应用面较窄,在实际使用中效率较低,造成有限资源的浪费[2,3]。目前我院的大部分实验室的使用和管理均归属于某一课题组或科研团队,其他课题组或者学生要想使用该实验室的仪器设备,需要和该课题组协调沟通,实验室基本只服务于该课题组或科研团队,造成实验室功能过于单一[4],实验室使用不充分。比如我院的冷冻干燥实验室仅在技能训练时使用,而在大部分时候则是空置的,造成了实验资源的严重浪费。

3.实验室经费不能合理使用。由于各实验室附属于某一课题组,大多数课题组只从自己的使用方便出发,不断地重复申请购买仪器设备,没有从学院的角度整体考虑经费问题,导致部分设备重复购买,造成实验设备的浪费。而另一些仪器又由于经费不足,无法购买。这样的情况造成了一方面实验设备的重复购买且设备的利用率低,有的设备还没充分利用就已老化报废;另一方面又占用了学院的经费,使一些需要更新的设备不能及时购买,造成实验室经费紧张,不能合理使用。

二、开放实验室的改革措施

实行开放实验室是充分发挥实验室现有资源、提高仪器设备利用率的有效措施[5]。为了给学生提供一个更自主、更方便的实验环境,就要给学生提供免费的实验仪器和资源,培养学生的创新意识和动手能力。目前我院有以下几种开放实验室模式。

1.针对本科生实验课程教学的开放管理模式。实行开放实验室管理后,学生可以自主选定实验内容,制订实验方案,选择仪器设备,记录实验数据并分析实验结果。实验教师负责对学生的实验方案进行审核,并为学生提供实验条件保障,整个实验过程由学生自主完成,学生可以有更多独立思考的空间[5]。特别是当实验结果没有达到预期效果时,学生可以反复实验,这就要求实验时间和仪器设备保障充足,因此实行开放实验室管理是非常必要的,它可以加大综合实验的比例,方便学生利用课余时间完成课程学习中的综合大型实验,从而可以更好地培养学生的创新实践能力。

2.针对本科生实践创新能力培养的管理模式。

(1)针对科研型学生的开放实验室管理模式。针对高年级本科生,尤其是对食品科学有着浓厚兴趣的学生,实验中心定期科研项目中的开放研究题目,吸收部分对科研实验有积极性的学生尽快进入实验室,和教师及研究生一起参与开放课题的研究。在此模式中,实验中心的教师需要对学生的资质进行审核,审核内容包括学生的实验基础知识以及实际动手能力,审核通过后,需要对实验室的安全知识进行讲解,之后授权该学生进入实验室。这样的管理模式为那些对某一门课程或某一学科具有浓厚兴趣的学生提供了时间和空间上的方便,使学生得到了全面培养。

(2)面向各类实践活动的开放管理模式。为了培养学生的实践动手能力以及创新能力,学院鼓励学生参加各种实践活动或者各类竞赛,例如一年一度的“大学生食品文化节”,学生们将平时在课程学习中学到的知识、食品制作和加工的创意进行实践,此活动为期约一个月,学生查阅文献后自行拟定食品创意制作活动的主题,结合实验室的方向和条件,联系相应的实验室和指导教师开展实验活动。在此期间,实验室完全开放,免费为学生提供相应的仪器设备等资源。这样的开放式管理模式为学生提供了大显身手的平台,激发了学生的实践积极性,使学生的实践能力和创新能力得到了培养和提高。

(3)针对毕业设计―自选实验课题型的开放管理模式。实验室首先公布教学计划以外的学生可以自由使用实验室的时间和资源,学生选择一个和毕业设计相关的综合型或设计型的实验课题,在教师的指导下制订合理的实验方案,鼓励学生进行创新设计实验。实验室在一段时间内向学生开放,学生可以根据自己的时间安排毕业设计实验。在此过程中,学生独立完成课题的方案设计、实验装置安装与调试以及完成实验后由指导教师辅导撰写毕业论文。这样的开放模式特别为一些正在考研或者已经在企业实习的毕业生提供了时间上的便利,学生可以自主地安排实验,得到了广大毕业生的一致称赞。

3.面向社会服务的开放管理模式。高校的实验室资源本身就是社会的公共资源,有义务为社会服务。为此,我院于2014年正式成立了媒体开放实验室,只需要在学院登记后就可以接受采访,这样更方便为社会、为媒体服务。此外学院也鼓励教师和企业开展双赢合作,一方面企业得到了学校的技术支持,另一方面学校也可以了解企业的实际需求,增加了经费收入。在为媒体和企业服务的过程中,需要学生的积极参与,这样可以使学生更早地接触社会、了解社会,并进行实践操作,为今后的就业打下扎实的基础。

三、建立开放的实验室管理制度

1.开放实验室门禁管理制度。目前我院已经实行了门禁管理制度,首先学生根据制订的实验方案选择需要的实验室,在填写实验室门禁授权申请单后,经指导教师及实验室主管教师的签名同意后,到开放实验室管理中心递交申请,经中心授权同意后,方可获得该实验室的门禁卡授权,此授权会确定学生进入实验室的时间,获得门禁卡授权后只需刷学生卡即可进入该实验室进行实验。这样的门禁管理制度可以确保实验室资源的安全合理使用。

2.开放实验室网上预约管理制度。网上预约管理制度适合于假期做实验的师生,无论是在小长假还是寒暑假,均需要提前登录开放实验室管理网站,在网上填写预约申请单。开放实验室中心的工作人员在网上对申请人的资格进行审核,对审核通过人员提出的仪器配置要求进行归类和整理,并将相应的设备放置在实验室中,该申请人只需带学生卡到管理中心办理授权后即可进入配置好的实验室进行实验。这样的管理模式要求实验教师按照申请单对实验设备进行提前配置,为广大师生在假期的实验提供了便利。

3.开放实验室试剂耗材管理制度。实验室集中了大量的仪器设备、化学药品、易燃易爆及有毒物质,所以“安全”对于实验室来说具有举足轻重的作用。制度的制定和完善有利于保障开放实验室的安全使用,只有在实验室的管理中严格执行各种规章制度,才能保证实验室有一个良好的运行秩序[6]。因此,为了确保实验室的安全使用,我院的开放实验室管理中心对易制爆、易制毒试剂实行专人专柜统一管理制度,所有易制爆、易制毒试剂集中于开放实验室管理中心,实验需要时,只需到管理中心填写申请表,注明需要量和用途等,经指导教师和实验室教师同意签字后,方可领到试剂。

四、实施效果与结论

经过不断的实践与探索,我院的开放实验室正在逐渐正规,管理制度也在不断完善。实验教学中心实行开放实验室以来,不仅为学生学习和掌握基本的实验技能提供了时间和空间上的方便,而且对于激发学生的实验积极性以及对食品科学的浓厚兴趣起到了很好的积极作用,此外也为培养学生的实践操作能力和实验创新能力提供了良好的平台。因此,开放实验室不仅充分利用了实验室资源,也可以促进学生创新能力的培养。

参考文献:

[1]江锦花.大学生科技创新与开放实验室管理模式[J].实验室研究与探索,2009,(12):12-15.

[2]孟莉新,孙培禄,弓锵,续海峰.高校实验室管理模式初探[J].运城学院学报,2011,(05):107-109.

[3]周永生,陈群,席海涛,林富荣.色谱开放实验室管理模式探索与实践[J].实验室研究与探索,2013,(08):216-219.

[4]迪丽努尔・克依木.开放实验室管理系统设计与开发[D].吉林大学,2011.

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[关键词]开放实验室 多形式教学模式

[作者简介]张静(1980- ),女,河北邯郸人,石家庄学院计算机系,讲师,硕士,主要从事数字图像处理方面的研究;董伟(1980- ),男,河北石家庄人,石家庄学院计算机系,讲师,主要从事软件工程和模式识别方面的研究。(河北 石家庄 050035)姚军(1981- ),男,河北石家庄人,石家庄职业技术学院现代教育技术中心,助教,主要从事软件设计和系统分析方面的研究。(河北 石家庄 050081)

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)18-0142-02

教学模式的研究指导人们从整体上去综合地探讨教学过程中各因素之间的互相作用和其多样化的表现形态,以动态的观点去把握教学过程的本质和规律,同时对加强教学设计、研究教学过程的优化组合也有一定的促进作用。在高等教育领域,随着科学技术的发展,教育面临着新的科技革命的挑战,促进人们利用新的理论和技术去研究学校教育和教学问题。现代心理学和思维科学对人脑活动机制的揭示,对教学实践产生了深刻的影响,也给教学模式提出了许多新的课题。因此这一阶段在教育领域出现了许多的教学思想和理论,与此同时也产生了许多新的教学模式。然而传统的课堂教学无法满足一些新教学模式的条件需求,又或者在课堂上运用太费时间,难以掌握等,使得新教学模式的进一步推行受阻。

传统的实验教学模式大多是课程实验,实验环节多为验证性,而且采用集中式实验教学模式。随着现代社会对创新型人才需求的不断增长,传统的实验教学方式越来越不能适应现代高等教育的要求。新的实验教学需要加大实践教学环节的比重,增设更多综合性和设计性的实验内容。这也对旧的实验教学体系提出了挑战。综合性、设计性实验仅靠课堂时间是远远不够的, 而开放实验室不仅可以解决时间不足问题,也可为每个学生自主完成实验提供保障,满足课程发展的需求。开放实验室可以整合资源,优化配置,实现资源共享,不仅能够促进学生创新能力的提高,也能进一步实现优化教育,因此被很多高校采纳和使用。同时多形式开放实验室又为多种新的教学模式的实施提供了有力的和必要的条件,可以满足许多包括探究式教学模式、发现式学习模式、抛锚式教学模式、合作学习模式等多种教学模式的实施条件。

一、新教学模式综述

传统教学模式都是从教师如何去教这个角度来进行阐述,忽视了学生如何学这个问题。杜威的“反传统”教学模式,使人们认识到学生应当是学习的主体,由此开始了以“学”为主的教学模式的研究。现代教学模式的发展趋势是重视教学活动中学生的主体性,重视学生对教学的参与,根据教学的需要合理设计“教”与“学”的活动。建构主义认为,学习者要想完成对所学知识的意义建构,即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间联系的深刻理解,最好的办法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受、去体验(即通过获取直接经验来学习),而不是仅仅聆听别人(例如教师)关于这种经验的介绍和讲解。

新的教学模式从学习的主体出发,注重人的认知规律,调整认知规律并运用现代化的科技手段,由以“教”为主向重“学”为主发展。有的教学模式结合学习过程中的认知因素与情感因素,加强学习动机而达到很好的教学效果;有的教学模式通过“发现学习”和“接受学习”实现有意义学习;有的教学模式调动学生的思维,让他们去发现现象背后的规律。

1.探究式教学模式。探究式教学模式注重学生思维能力的提高,强调独立活动,以解决问题为主要任务。教学过程为:首先从问题情境中提出问题,然后组织学生分析问题、提出解决方案,通过实验验证并补充和修正,最后再总结规律。这一教学模式有利于培养学生的思维能力和创新能力,以及自主学习的能力。但是一般教学过程需要的时间较长,且不适合人数较多班级的教学。

2.抛锚式教学模式。抛锚式教学模式注重问题情境的真实性。真实项目背景和问题的提出喻为“抛锚”,一旦确定下来,教学内容和进度安排即围绕项目展开。教学的过程为:首先从真实的项目中提出要解决的问题,选择与学习内容关联性大的问题作为学习或研究的内容,然后由学生自主学习并尝试解决问题,过程中注意学生之间的交流和沟通。通过实验不断修正解决方案,找到最终的解决办法。因此这种教学模式能培养学生独立思考、自主学习和解决问题的能力。

3.合作学习模式。合作学习模式以小组形式组织学生进行学习,要求小组内每个学生都掌握学习材料,对学习内容互相交流、讨论、合作学习。每一个人的表现都将影响小组的整体成绩。合作学习模式注意培养学生的团队精神,提高学生的交流和沟通的能力,还有助于学生的思维能力、实践能力的提高。

二、教学模式的探究与实践

开放式实验教学的改革在于改变了固定实验步骤照方抓药式的被动性,使学生有了自由发挥的空间。开放式实验教学不仅要求教学内容的开放,也指实验时间、空间和教学方法等的开放性,使实验室有利于学生个人的灵活学习实验的时间和空间,激发学生学习和探索的热情,因此,实验室开放的形式随着教学需求的发展也变化为多种形式。实验室开放的具体形式分为参与科研型、科技活动型、自选课题型和素质与能力培养型,采取以学生为主、教师指导为辅的实验教学模式。

1.参与科研型开放实验。参与科研型开放实验主要面向高年级学生,实验室定期科研项目中的开放研究题目,吸收部分优秀学生早期进入实验室参与教师的科学研究活动。由于教师的科研项目一般具有难度较大、周期长、工作量大的特点,所以学生参与教师的科研项目本身具有一定的难度。因此这种开放形式适合探究式教学模式。教师把科研项目中的部分拿出来,进行分割后分给学生一起研究。项目背景、前期工作介绍和理论知识补充都由教师完成,使学生能快速了解项目的内容、进展和研究方法,以便能更好地参与到研究中来。然后学生对教师布置的研究模块进行分析、查找文献资料、确定解决方案、试验并比较方案的优劣,最终由教师作出评价。

在这一过程中使用探究式教学模式非常适合。探究式教学模式注重学生的独立活动,培养学生的创新能力和思维能力。参与教师科研项目本身既有问题情境,又让学生分模块进行研究,适合该模式的开展条件。而开放实验室不受教学时间约束,参与的人数又相对较少,正好解决此教学模式只适于小班进行且时间较长的问题。项目的真实性又能充分调动学生的研究积极性和学习的主动性,扬长避短,正好发挥探究式教学模式的各种优点。只是在研究过程中,教师应注意帮助学生把研究内容分解为阶段性的问题,引导学生设计实验并做好规律总结。

2.科技活动型开放实验。科技活动型开放实验由学生自拟活动课题,结合实验室的专业方向和条件,联系相应实验室和指导教师开展实验活动。课外科技活动小组是最主要的开放形式之一。课外科技小组由系里统一组织,分小组进行,由小组长联系实验室机动地开展活动。由于是学生自拟课题,并由指导教师做整体把控,因此难度比教师科研项目要低,适合应用合作学习模式。由指导教师和学生一起制定活动内容,内容可以是学生学习中遇到的疑难问题,进一步实验以知其根本,也可以以真实的项目案例为源进行研究。例如,图像处理技术组的研究内容为一实际的农业项目中图像分析前的预处理工作。理论知识补充方面,学生分组各讲书籍的一个章节,互相作文献报告等。一起探究问题的解决方案,最后把自己的研究方案与同组同学的方案进行比较,分析实验结果的优劣。

这种模式的教学效果明显,学生在合作学习的过程中积极准备自己的资料,同时听取别人的报告,还节约了阅读文献和不同方案试验的时间。合作学习的过程又增加了学生的学习主动性。经实践,课外科技活动小组的活动取得了优异的成绩,不少学生在一些省级和国家级科技类比赛中获奖。活动不仅提高了学生的动手能力和实践能力,还增强了学生的就业技能。

3.自选课题型开放实验。自选课题型开放实验鼓励学生进行教学计划以外的综合型、设计型、应用型自选实验。开放实验项目由实验教学中心定期组织,学生根据真实项目自选课题并写出书面申请,由教师审核申请表和实际考核后,选定学生做开放项目。该开放形式主要针对高年级学生,学生有一定的知识和技术积累,进行简单的讲解后即可进入项目的研究。由于项目的真实性,这种开放形式特别适合抛锚式教学模式,用真实的情境保持学生的研究兴趣。真实的项目一般比教程中的项目要复杂,因此要求指导教师和学生一起分析研究,探讨项目开展的各个环节。学生在实验中必须独立完成课题的方案设计,完成实验并撰写实验报告。提交的作品要附有详细的设计思路和过程介绍。抛锚式教学模式注重学生的自主学习,让学生脱离被动接受知识的习惯。根据老师的知识介绍和提供的线索,进行下一步的实验,分析和研究的过程中要发挥学生的主体地位,鼓励学生多交流、沟通。另外,还应注意“抛锚”环节,教师应从整体上把控学生学习的内容和难度,以及与所学知识的衔接。

4.其他形式。其他形式包括课程实践周和毕业设计。这两种形式都要求在固定的时间内开放实验室,且都适合探究式教学模式。课程实践周在课程授课结束后进行,由学生根据教学内容和学习情况自拟题目,由教师审核后开展研究,主要为提升学生对知识的综合运用能力和创新能力。最终以课程报告和作品形式提交,由教师进行评价并给出成绩。

毕业设计的课题题目由学生自定或选择教师推荐题目,通过调研和查找资料后进行审题和开题答辩,通过后方可开展课题研究。过程中还要及时向指导教师汇报研究进度和开展情况,提交中期报告。最终以毕业论文和作品形式提交,由答辩组的老师共同评价并给出成绩。

这两种形式基本上都由提出问题、分析问题、提出方案、具体实施验证等环节组成,都允许学生进行小组合作,每个人去做一个大课题的小模块,主要培养学生自主学习能力。因此从形式和内容上均适用探究式教学模式。

新的教学模式注重人的认知规律并充分调动学生的学习积极性,用网络和现代化技术手段辅助学生开展学习和研究,变被动接受知识为主动探索知识。同时注重学生的自主学习,更合理地安排和设计“教”与“学”的活动,授课教师应该大胆地尝试和探索,让新的教学模式与传统教学模式相辅相成,共同发展。同时,多形式开放实验室可以整合资源,优化配置,实现资源共享,也为多种教学模式的实施提供了条件和基础,促进人们用新的理论去探究更有效的教学方法和教学手段,进一步实现优质教育,不断适应社会对人才更高的要求。

[参考文献]

[1]何英.推进实验室开放 深化实验教学改革[J].电气电子学报,2006(2).

[2]胡中东,刘政.关于高校开放实验室的几点思考[J].江西理工大学学报,2006(7).

[3]李立群,郭月霞.建开放实验室 促创新人才培养[J].实验科学与技术,2008(6).

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关键词:测量实验室;开放式;建设;管理

Abstract: the experimental teaching of measurement is the measurement of the important link in the teaching system. This paper from the laboratory open content, discussed the measurement of open laboratory construction principles and management mode, in order to meet the needs of higher education and cultivating innovative talents, the realization of quality education.

Key words: measurement laboratory; open; construction; management

中图分类号:G420 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

1 现代高等教育对测量实验室教学的要求

教学是实现人材培养的根本途径,被教育的对象的素质发生根本的提升。在教学活动中,根据不同素质的学生来选择与之相适应的施教方法, 并且应当加强教与学的沟通。作为工科教学体系的重要组成部分, 测量实验室承担课程的实验教学面相对较广, 而实验教学的要求也各不相同。

1 .1测绘学科的实验教学

现代测绘科学是集空间信息科学、计算机科学、遥感学、地理学和管理科学于一体的综合性学科, 因而既要求强调学科的相互融合, 又强调适应市场的管理科学行为。而作为测绘技术专业人材, 只懂理论是远远不够的, 还应通过实验教学, 获取一系列的实际工作的能力。为使学生毕业后, 具备工程师的素质, 具有自主提高知识和能力的能力, 需要在对传统的课程体系进行调整和更新的同时, 对实验教学加以改革。

1.2 应用测量学的实验教学

测量学作为土木建筑工程等专业的技术基础课程, 由于该课程内容多、学时少, 而实践性强,测量实验课是学生掌握基本理论方法、基本技能的手段。要求学生能在工程设计和施工中,具有正确应用地形图及相关设计资料施工测设的能力, 以及运用所学测量知识为各种工程建设的勘察、设计、施工和确保工程质量服务的能力,测量实验教学以加强学生运用新技

术、新成果为目的更显重要。

1.3 建立开放式实验室

建立开放式的实验室, 使学生可用业余时间进行实验, 学生人数相对分散, 又有足够的时间, 指导老师完全可以和学生自由地讨论和分析实验过程中产生的问题, 从而加深学生对专业知识的理解, 并且能因材施教, 实现学生的个性化教育和潜能教育。此外, 通过建立实验设备的共享体系, 可使学生根据学习和科研的需要选择实验仪器和设备, 以克服仪器设备紧缺等矛盾, 提高学生的实际能力。

在测量实验教学中, 实验指导老师应该具备较全面的知识, 特别应具备将新知识、新技能及时传递给学生的能力。因此要求实验前开放所需的相关材料, 学生则按实验类型、实验要求设计好实验方案并提交实验预习报告, 然后在指导老师的指导下, 按实验操作规程进行实验。实验完成后, 要求学生提交实验报告, 送交老师审阅并评定成绩。

2 开放式实验室建设的原则

2.1严格管理

开放式实验室的使用主体是学生,实验室的建设既要体现以人为本的原则,又要求对学生严格把关。由于该测量实验室针对的是非测绘专业的学生,因此要着重培养学生的创新意识和动手实践能力。开放式实验教学虽摆脱了传统封闭式实验教学时空观念的束缚,但也会造成个别学生由于存在侥幸和依赖心理而对测量实验不重 视的问题,影响到实验效果。因此,实行开放式测量实验室建设还应坚持严格要求的原则,始终把质量意识和质量控制措施自始至终地贯穿于整个实验教学过程,制定实验教学质量考核标准,建立实验教学质量监控系统,严格进行实验教学的质量监控,使实验教学虽在形式上实行了开放,但在教学质量上不放松,不打折扣,把学生的创新意识和动手实践能力充分调动起来。

2.2全方位开放

传统型实验教学对学生很难做到因材施教,学生处于被动地位,缺乏积极性,实习教学很难达到理想效果。测量学是一门实践性很强的课程。随着测量科学技术的飞速发展,测量学的基本理论、技术原理、实际操作手段、仪器设备发生了革命性的变化。为了充分调动学生的积极性、激发学生的创新热情,需要采取新的实 验教学形式将测量实验从封闭式教学、封闭式实验之中解脱出来。开放性是这种实验教学和实验室建立首先要考虑的原则之一。开放式实验室要实现实验实习仪器、实习时问、实验项目、实习教学方法、实验教学内容,实验教学观念的开放。

2.3优化资源

建设开放式实验室,必须坚持资源优化原则,将实验教学的智力资源、人力资源、物力资源和财力资源进行最大限度的开放和利用。测量实验室应主动地走出去、请进来,打破封闭体系,加强与其他高校、科研院所以及相关社会企事业单位特别是本校其他实验室直接的联系和交流,实现校内外的多种服务。

3开放式测量实验室的管理

3.1完善实验室的管理制度

实验室的管理是保证实验室正常运转的关键因素之一,除建立由主管教学的副校长分管、实验室主任直接管理、实验人员负责制和GPS等测量贵重仪器由专人管理的实验室管理方式外,还制定和完善各种实验室管理制度。

3.2提高实验室管理人员水平

实验室配备责任心强、精通仪器保养和维修、懂测绘专业的人员专职保管和使用仪器,确保仪器设备在较长时间内(如五到十年内)由一个人负责管理。提高教学质量关键在教师,要通过各种政策和机制调动和鼓励广大教师参加到实验室建设上来。新技术在测绘领域中的广泛应用促使先进测量仪器的出现。因此,要为实验指导教师提供各种培训,使他们能够迅速熟悉和掌握新测量仪器的使用。

3.3改进实验教学方法

开放实验室不仅是时间和空间上的开放,更重要的是内容和方法上的开放。为充分发挥测量开放式实验室的作用, GPS、数字测图技术逐渐替代了传 统的控制测量和平板仪测图。因此,必须弱化以测定“高差、角度、距离”三要素为基础,以测图、用图和测设为主线,讲授基本知识、基本理论和基本方法的传统测量教学内容;增加数字测图、GPS、数字摄影等新兴的、实用的测绘技术和GIS基本知识。

3.4提高实验室管理效率

实验室向学生有限开放,例如每学期可安排几周为实验室开放周,在开放的时间内,学生可根据自己的情况。自主选择实验的时间和实验的项目。要充分利用校园的网络资源,将有关实验的项目、时间的安排放在校园网上,让学生在网上登记预约,逐步实现实验教学、实验室基本工作信息的网络化管理。在实验室开放的同时,更要切实加强实验室的科学管理,建立一套严格的实验室管理规章制度,开放时间内,有实验指导老师在岗,检查学生的实验预习情况,巡视学生的实验 操作,负责解答学生的疑问,纠正学生可能的操作错误,防止因盲目操作而损坏仪器。实验室常规仪器、设备由实验室管理人员负责,精密测量仪器与大型设备采用专人负责制。建立、健全仪器设备使用情况登记薄、精密测量仪器的维护与保养信息表,使实验室管理工作制度化、规范化、科学化。

四、结语:

实验室建设是一个系统工程, 既要考虑它的完整性和专业特点, 又要考虑它的先进性。完整性体现在对每个实验项目要充分论证, 做到仪器设备配套完整、使用效率高, 最大限度地发挥投资效益; 先进性体现在大部分实验属于综合性、设计性、创新性实验。这样, 通过

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1虚拟实验室概述

虚拟实验室是虚拟现实技术在教学上的一项全新应用。虚拟现实技术是运用计算机对现实世界进行全面仿真的技术,它能够创建与现实社会类似的环境,能够解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求。利用虚拟现实技术开发建设的虚拟实验室允许人们访问和使用自己没有的设备资源,使处于不同地理位置的学习者可以同时对—个实验项目进行实验工作。

2远程开放教育虚拟实验室建设的必要性

远程开放教育的实践性教学是指学习者在远程开放学习过程中,按照教学计划的要求,确定学习目标,在教师的组织和指导下,完成的练习、实验、实习等一系列学习实践活动。其环节主要包括:课程的实践性教学环节,如课程作业、实验、实习(设计)等;集中实践性教学环节,如社会调查、各类实习(见习)以及毕业没计(论文)等。

实践性教学在远程开放教育中占据着特殊重要的位置,然而在具体的远程教学过程中,实践性教学活动却是—个难点,有许多因素制约着实践性教学活动的开展。例如,实验的近距离和集中性要求与远程教学的远距离和分散性教学模式的矛盾,现在使用的在线教学平台不能提供全面具体的实验环境,在职学生不能很好的参加学校组织的相对集中的实验教学等等。因此,怎样解决这些问题、克服这些矛盾,以更好的推进实践性教学活动的开展,自然就成为远程开放教育工作者面临的—个重要课蹶。

利用虚拟现实技术设计开发的虚拟实验室在远程开放教育的实践性教学活动中可以解决以下几方面的问题。

2.1学生可以不受空间和时间的限制来做课程实验。

2.2虚拟实验室可以避免真实实验或操作所带来的各种危险。

2.3虚拟实验室可以节约教学成本,充分利用教学资源。

3远程开放教育虚拟实验室建设的可行性

3.1技术条件成熟,建设成本不高。在目前的技术条件下,远程开放教育虚拟实验室的系统多使用BSDA(BrowsenServeffDatabase&Applica—tion),即客户端有艮务器数据库应用程序结构,这种系统组成的虚拟实验室—般称为网络虚拟实验室。网络虚拟实验室由客户端、网页服务器端、应用服务器端以及实验仪器设备四部分组成。网页服务器主要作用是提供web接人服务、用户认证管理、开放式交互实验环境以及动态网页的生成;应用服务器主要作用是控制和管理实验仪器、采集和处理实验数据;数据库的主要作用则是配合用户帐户的管理、动态网页的生成以及实验数据的存储和管理。这样的网络虚拟实验室的配套技术已经非常成熟,而且对系统的硬件要求不高,系统组成简单,建设成本低。

3.2使用简便,对学习者的计算机操作水平要求不高。网络虚拟实验室能够向使用者提供—个在线参与、交互性的实验环境。利用3D技术和VR技术可实现虚拟现实对于沉浸性、交互性的要求。在实验内容上,考虑到设计成本与具体实验内容的选取,最终设计为简易型的虚拟现实技术,不需要特殊的头盔、数据手套等传感设备,用户只需用鼠标操作,操作简便。实验室实验的过程清晰明了,实验结束后获得相应的数据,能够进行分析和比皎并填写实验报告,完全满足不同层次学习者的实验要求。

3.3实验内容完备,对学习者的实验环节进行有效管理。网络虚拟包括了实验预习、实验要求、实验步骤、实验内容、实验帮助、实验测试等教学部分,按照模块化设计的原则,网络虚拟实验室系统分为注册与登录漠块、用户管理模块、成绩管理模块、测试模块、公共信息模块和进入实验子模块等,功能划分清晰,但又互相联系影响,保证学习者正确使用虚拟实验室,完成课程实验。

4远程开放教育虚拟实验室建设的一般方法

远程开放教育虚拟实验室是以网络为载体的虚拟实验室,网络技术已相当成熟,所以远程开放教育虚拟实验室建设实际上就是虚拟实验室的建设。虚拟实验建设的关键是采用计算机仿真技术来构建实验模型,设计出用于实验的虚拟仪器设备、实验流程、实验元器件或构件库、实验效果仿真等。

41选择合适的仿真开发工具。从对虚拟实验的要求看,仿真工具必须具有与多媒体相结合的功能,也就是做实验的人员,做实验时是在多媒体下进行实验操作,然后将操作所产生的信息输给后台的仿真系统进行实时仿真,然后再实时地将仿真的结果回放到前台的多媒体,通过多媒体的形式输出。目前的仿真软f牛彳艮多,有EASY-T、VT-INK3.3、SPW、cadance、Mentor、Matrix、Matlab、prote199、labview、labwindows/CVI、OpenGL、MuhiGen等,建立虚拟实验时,应根据具体需隶选用合适的仿真开发工具。比如,开发电子电路技术类虚拟实验,可选用prote199、lab—view、labwindows/CVI等仿真软件;开发自动控制原理类虚拟实验,可选用Maflab等仿真软件;开发电子系统和控制系统类虚拟实验,可选用cadanee、Mentor、Matrix等仿真软件开发含虚拟视境类虚拟实验,可选用OpenGL、MultiGen等仿真建模软件。总乞在选用仿真软件时要把握好仿真软件对虚拟实验开发的针对性和适应性。

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【关键词】 开放实验室 实验教学

中图分类号:R197.323 文献标识码:B 文章编号:1005-0515(2011)4-275-02

1 引言

实验室作为教学、科研和社会服务的基地,对提高人才培养质量、促进学科建设、提升科技水平具有重要意义。加强开放性实验室建设实践,对于提高实验室建设与管理水平、合理投入经费和降低运行成本、提高实验室建设质量具有积极的作用。

实行全面开放是实验室建设和发展的重要环节,目前本院的实验室已实行开放式管理,实验室实行开放式管理的优势已得到充分的体现,但是必须看到担负着创新人才培养的实验室建设还有很多问题值得探讨。

2 高校附属医院实验室开放的重要性

建立开放实验室是素质教育与创新人才培养的必然要求。要满足21世纪对高水平创新人才培养的需要,必须对实验教学体系和模式进行改革,挖掘实验教学与培养创造思维的结合点。在开放实验室里,学生可以一改过去 “照方取药”的方式,在教师及时、正确的引导根据自己的情况选作实验内容,将实验主体从教师转变为学生,使学生的个性和创造性得到充分发挥,并逐步培养学生探索科学奥秘的兴趣和恒心,因此,开放实验是培养学生科学素养和创造思维的有效手段。

3 开放实验室在我院的应用

3.1 开放实验的主要内容和形式

开放实验主要包括以下三种形式:

a. 消化型实验:该实验是为加强基本知识、基本操作、基本技能的训练而设置的。学生来自医学专业,实验基础相差较大,对那些实验基础差,在课堂规定时间内达不到教学基本要求的学生,可以自选时间到开放实验室进行练习,尽快达到基本要求。

b. 提高型实验:该类实验是为学习确有余力的优秀生设置的。提高型实验内容既可由教师对国内外著名院校的先进实验内容进行引进,也可结合本院工作,将较成熟的前沿性实验内容纳入开放实验,也可由学生自选。通过这些实验,使学生能够尽早接受较高级的实验仪器、方法,并得到更高级的实验技术培训,使优秀学生脱颖而出,这些学生通过自定时间,自选内容来开放实验室进一步提高实验技能。

c.创新型实验:这是开放实验的精髓。通过教师创造问题情景或通过学生对实际临床工作的联系,以解决实际问题为主线,在充分查阅资料、自主设计实验的基础上,在教师的指导下独立完成小规模的实践操作工作,发挥学生的社会责任感和社会服务意识,培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力,逐步培养其综合素养,力争在研究中能够有所发明、有所革新、有所创造,早出、快出成果,使学生在科研中获得乐趣、获得知识与能力的全面提高。

3.2 开放实验室的运行模式

针对不同类型的开放性实验,需要不同类型的运行模式与之相配套。

开放实验的主要问题是必须利用学生的业余时间进行,教师必须予以全程指导,因此对教师要求更严、更高,教师的工作量也更大。对于消化型实验和提高型实验,实验内容通常比较固定,便于安排和管理。对提高型实验,教师必须对国内外实验教学情况和相关学科的发展情况有比较深入的了解,同时应具有改革意识,有一定的教学经验,责任心强而具有奉献精神。这两部分实验可以主要由实验中心的老师来负责完成,必要时通过聘请有关研究所的老师进行指导。

创新型实验的实验形式比较特殊,通常没有固定的实验内容和模式,因此管理难度较大。由于该类实验已具有一定的科研性质,因此必须建立与之相适应的基金并建立项目申报制度、指导教师制度、项目结题评估制度、成果申报制度和奖励制度等。由于该类实验的特点,有时可安排部分相关研究所的老师参加指导。

3.3 开放实验室的效果

将实验室开放项目与临床实践相结合,弥补学生在临床实践中的不足,为进入临床实习打好实践基础。尤其是在本科教学水平评估检查过程中,优异的技能考核成绩,确保了教学评估工作的顺利通过,而且开放实验室能够满足学生求知、探索和创新的欲望,有利用培养学生解决问题的能力和创新精神。实验室向全院开放,实验室全天候随时可以利用,全体学生均可通过预约开展科学研究,完成毕业论文,鼓励、引导院医生参加实验工作、加强实验技术队伍的继续教育、树立并宣传实验技术人员的良好形象等,努力建设一支高水平、高素质的实验技术队伍,为学校教学、科研保驾护航。

在保证正常教学与实验的同时,进行附属医院内部低年资医务人员技能培训,全面提高大学附属医院的综合素质和业务水平,也是满足临床医学专业师资培训的需要。定期向社会进行有偿开放,充实医师任职资格考试前的临床技能培训基地和临床技能考试基地。在获得一定资金自身维护的同时,可以大大提高我校及我院的社会威望。

4 实验室开放的条件保障

4.1 实验经费的来源,学院学生可通过申请学生科研项目获得专项经费或参加教师科研项目获得实验资助。

4.2 教师的配备,开放性实验室指导教师须有较高理论知识与实践操作技能。并能主动对学生精心辅导与实验设计的修改。

4.3 实验技术人员提供良好的实验教学服务,保障实验室常规设备仪器的完好,提供实验教学所需的标本、试剂以及全程配套服务。营造良好的教学环境。

5 结语

开放实验室的建设与管理是一项长期而艰巨的重要工作,它不仅仅关系到提高教学质量打问题,更重要的是关系到实践质量教育、培养创新型应用型人才的问题。要遵循有利于学科建设与发展、有利于提高办学质量和效益、有利于实验室开放和创新的建设原则,不断提升实验室建设的水平,努力把实验室建成为教学、科研、生产实践相结合的多功能的创新实践基地,适应科技进步和社会发展的需要[4]。强化实验室建设,使开放性实验室的规模、结构、质量和效益协调发展,实验室功能得到进一步的提高,实验室的整体效益得到进一步提升,为高水平的教学质量提供良好的软硬件条件和实验环境。

参考文献

[1]赖天华,肖晓华,郄麟.加大实验室开放力度,提高学生实践能力和创造能力. 实验室研究与探索2008.27(5):134-136.

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关键词 实验室 开放管理 农业高效

农业高校专业实验室是农科类高等院校开展实验教学、专业老师科研活动的重要场所,因此,一个实验室装备与管理水平是衡量一个高校或某个学科教学与科研能力的重要依据,因此也成为评估高校教学水平的重要指标。实验室不仅承担常规的本科实验教学任务,也是专业老师和研究生进行科研活动的主要平台。通过专业实验训练,可激发学生的创新思维,加强实践能力,进一步提高实验教学质量;可提高学生综合分析问题、解决问题的能力;有利于教师学术水平的提高,培养研究生的科研能力。近年来,我院通过省级重点学科经费、省级高校重点实验室、与企业共建实验室等多种途径,购置相关实验仪器及其配套设备,仪器设备投入的不断增大,设备的数量增多,各种先进大型设备也在增多,促进了实验室教学与科研水平的提升。同时,随着各级教学实验、科研实验及各种合作项目越来越多地开展,为了提高实验室、设备和仪器利用率,实验室开放与管理成为高校各院系必须面临的课题之一。

1 实验室开放的基本要求和内容

实验室开放就是最大限度地利用实验室仪器设备资源,通过实验环节进行本科生基本专业训练,培养大学生进行科研活动的基本范式。在教学方面,一方面要求教师改变过去实验仅仅是验证性的重复性实验的认识,与课堂教学内容相互补充,培养学生过硬的实验技能和独立完成实验的能力。同时还要根据学生兴趣特点进行“个性化教学”或“开放式教学” 提供实验条件。在满足教学实验的前提下,实验室还是专业教师、研究生及本科生进行科研活动的主要场所,所以应进行开放管理,尤其是在工作日的课余时间、周末和寒暑假期间进行开放。我院实验室主要承担四类实验。

(1)本科专业课程实验。本科专业课程实验一般是任课老师依据课程要求而设立,要求学生必须提前熟悉实验内容和要求,独立完成实验。实验内容一般是按教材或实验指导书中经典的实验方法完成实验,根据试验结果撰写实验报告。通过专业课程实验的操作训练,加强学生对课程知识的感性认识。

(2)综合实验。综合性实验面向高年级本科生开设,是在学习完专业某一方面的几门课程之后,在教师的指导下,设定较小的探索性课题或项目,学生需要灵活运用已掌握的专业知识,亲自设计实验并动手完成。综合性实验要求学生根据老师的指导或要求独立完成自己感兴趣的课题实验方案设计、完成实验过程并撰写实验报告。

(3)探索性实验。我院根据本科生不同培养阶段的专业课学习和个人兴趣,鼓励学生以小组形式申请科研项目并通过学院组织的申请答辨,得到学院一定的经费支持并在专业教师的指导下完成项目内容。探索性实验经费较少,学生主要利用课余时间进入实验室进行工作,需要实验室开放并提供较为宽松的条件。

(4)科研攻关实验。为充分利用实验室资源,在保证满足本科实验教学的前提下,实验室还是教师完成科研课题的平台。专业教师一般承担着各种科研项目,这些科研项目大部都要在实验室完成,实验室的装备和开放是提高学院科研能力、多出科研成果和提升水平的重要场合。老师通过将科研课题带动学生参与科研过程,学生在这个过程中学习科学研究的思维方法、实验设计方法、论文写作方法及(下转第174页)(上接第167页)的技巧等方面的知识。学生们在参与科研项目的过程中,这样不仅能够帮助老师完成科研任务,也使学生们在亲历科研活动中,培养了学生的专业兴趣,激发学生的探索精神,培养了学生的科研能力。

2 开放实验室时间上的管理模式

开放实验室时间管理上可分为预约开放、周期性定时开放、随时开放三种形式。预约开放。对于较为贵重的实验仪器设备,实验室需先列出可开放的实验项目和相关仪器设备良好情况。老师或学生在实验前事先向实验室管理人员提出要做的实验项目和需要的仪器设备和试剂,申请实验室安排时间进行实验。周期性定时开放。从周一到周五每天安排固定的开放时间。在此时间内,学生在实验室值班人员的许可下进入实验室,利用实验室的普通仪器设备开展实验。随时开放。实验室在满足本科实验教学的前提下,为满足本院专业老师的科研需求,在实验室没有其他实验教学任务或其他科研冲突前提下,教师或学生可以随时申请进入实验室,根据自己的科研项目需要开展实验。

3 开放性实验室的组织管理

实验室开放后所面对的实验人群与以前相比发生了很大的变化,实验室的性质和功能也有所改变。实验室开放前,实验项目统一安排和准备,在相对集中的时间内进行同一实验。开放实验室后,老师或学生的根据自己的实验需要随时安排自己的实验,实验内容较为零散,这样给实验室的管理带来了一定难度。同时由于各阶段的学生的实验技能参差不齐,对各种仪器设备的操作熟练程度不一,这些都给仪器设备的管理与维护带来了一定的难度。

(1)实验室开放管理的组织保障。学院成立中心实验室,主任1人,副主任2人,统一管理学院各实验室。但实验室各种开放管理制度的建立是在各相关专业老师的充分讨论下建立的,得到各专业老师的支持。

(2)建立实验室的开放制度。实验室的开放,既需要管理者和参与者具有开放的意识,还需要一系列规章制度加以保障,以确保实验室开放教学与科研的顺利开展。为此,在院主管教学科研的副院长的组织下,实验室管理人员和专业教师通过充分讨论,制定了实验室开放管理的办法和实验室仪器设备管理办法,并制定了与之配套的相关政策。有了这些规章制度,可对进入实验室的教师和学生提出明确具体的要求和条件限制。实验中心出台了一系列的规章制度,如《关于实验室开放管理办法》、《实验室开放项目》、《实验室开放预约制度》,《实验室安全和卫生制度》、《实验室开放工作量计算和奖励办法》等。对于各种大型贵重仪器,实行专业课老师专门负责制,专业课老师首先学会熟练使用、故障判断及简单维护。其他老师或学生使用时需先与该老师联系再使用。