专业群实验室开放的探索实践*

宋新生

(河南城建学院交通工程系，河南平顶山467036)

教学型工科高等院校，以培养应用型人才为目标。在人才培养计划中，实践教学环节对实现应用型人才的培养目标起着关键作用。实验教学作为实践教学的主要环节，在培养学生的专业基本技能和创新能力方面起着重要作用。因此，实验教学要努力创造一个开放的实验环境，满足师生和社会的需求;要采用多元化的实验教学模式，激发学生学习的积极性，从而实现培养应用型人才的目的。为保证实验室开放并保障开放的效果，实验教学不仅仅是要在体制上进行改革，同时还应积极创新管理模式。

1 专业群实验室体制和开放管理制度

1.1 构建专业群实验室体制

河南城建学院整合原有专业，以专业群为单位，组建教学系部，并依托系部，建设专业群内各个专业共享的综合实验教学中心，例如：交通工程系的交通工程实验中心，服务于交通工程、道路桥梁与渡河工程和城市地下空间工程(轨道交通)三个本科专业，下设交通调查与行为、交通规划与仿真、交通控制与智能交通、道路材料、道路施工、道桥隧设计与检测6个实验室。其中，以上述实验室为依托，成立了交通研究中心，配备了专职的实验管理队伍，实行了岗位聘任制和责任制，明确了岗位职责和相应的考核机制。在学校的大力支持下，交通工程系实验室仪器设备齐全，改变了原来单个实验室仅仅服务于单个专业的实验格局，使实验教学资源充分被共享和利用，满足道路交通专业群各专业方向的实验教学需求。

1.2 实验室开放式管理

实验中心制定一系列开放管理制度。各实验室将该实验室的基本概况、仪器设备、设备履历、实验项目等在网站上对外公布，供全校师生选择参考。实验室对相关课程实验、大学生创新基金资助项目、自主实验项目、学生参与教师的科研项目、教师的科学研究等项目开放。需进入相关实验室进行实验的师生，可以在网站上或者以书面形式向实验中心办公室提交申请，由实验中心审核后并转至相关实验室，各实验室可以根据各自的课内实验安排和师生的需求安排时间。对有特殊要求(比如实验内容交叉、设备特殊、耗材特殊等)的师生可以在申请被初步审核后与相关的实验室联系，根据师生要求和实验室条件，相关实验室再准备仪器设备，安排实验时间。

2 实验室开放中的实际问题

2.1 时间、设备、耗材和管理的问题

(1)实验室在工作时间内开放较为容易，但在工作时间内往往安排了常规性的教学计划内实验，同时学生在这个时间段也要上课，所以学生对课外时间进入实验室要求更为强烈，即要求晚上、双休日和假期开放。

(2)专业实验室的仪器设备主要为教学服务，一般是基于人才培养方案中实验教学大纲内开设的实验项目而购置的，对于某些工程实践性和创新性较强的实验，可能会缺失部分仪器设备。

(3)工程类专业的实验所使用的耗材数量大，需要的费用多。

(4)实验室的开放，大大增加了实验室工作人员的工作量，管理层面如不采取相应的倾斜措施，实验室人员的工作积极性会受到影响。

2.2 学生创新意识和自主实验能力不强

局限于传统教学模式，部分学生的思维方式缺乏自主性和灵活性。专业实验室的专业局限性决定了开放性实验的参与者较少，并且开放的实验项目多为简单的验证性实验，参与者的创新意识薄弱。

3 解决措施

3.1 加强实验室建设和管理，全面开放

3.1.1 实验室做到空间和时间上的开放

为了解决空间和时间上的开放性问题，在每学期开学前，要求有实验课的教师依据教学计划上交实验授课计划。而后，各实验室管理人员将计划实验外开放的时间公布在实验中心网站上，需要进入实验室开展各类实验的师生可以按照相关规定有计划地进入实验室进行相关实验。为了最大限度地保障开放时间，实验室设置了勤工助学岗位，安排学生协助进行实验室管理。在上岗前对学生进行培训，实验室教师不定期进行检查;同时在实验室安装安保设施，确保实验室的开放安全正常的运行，从而保证了实验室的开放时间。

同时，实验中心不断提高实验教师服务意识;制定相应政策，将实验室开放人时数等与实验室人员的考核挂钩，鼓励实验室人员做好实验室开放工作。

3.1.2 产学研合作，校企联合共建实验室。

教学型本科院校的实验室建设，受资金的制约，无法购置非常齐备的仪器设备。同时，学校实验室的设备购置的侧重点主要是从实验教学的角度出发，兼顾学科建设、教师科研的实验需要;而行业内的企业实验室所购置的仪器设备的侧重点在于应用。因此，积极与企业进行产学研的合作，联合共建实验室，资源共享，对应用型人才的培养十分必要。学校与河南省交通科学研究院有限公司、平顶山市公路交通检测中心等单位建立了产学研同盟，共建专业实验室，弥补了校内应用型实验项目的不足，收到良好的成效。

3.2 多途径引导，丰富开放内容

3.2.1 开放内容多样化

组织实验指导教师和实验员，利用专业知识，开发开放性实验室项目。利用现有的实验设备，结合理论教学内容和前沿的工程实践，开发与课程相配套的新实验项目。经教师试做后的新实验项目，在实验中心的网站公告栏中公布，供学生自己选择;同时专业教师可以根据课程的进度和大纲要求，结合课程内容在课堂上讲解这些实验项目，鼓励学生利用开放时间进入实验室进行自主实验。这一举措能让学生在教学实验时间之外，主动地进入实验室，结合所学课程，通过实践操作，更好地掌握基本技能。如路基路面工程课程中，教学计划内实验只有4个实验项目，道路材料实验室和道路施工开发出路面回弹弯沉、灰土无侧限抗压、沥青混合料成形、路面抗渗、车辙磨耗、马歇尔稳定度、沥青标准粘度、集料磨耗、石材单轴抗压9个实验，供学生选作，而课内未做的实验安排在课外向学生开放。

3.2.2 教学实验层次化

从创新能力培养的角度出发，购买一些不同厂家、不同型号实验装置和设备，选购一些升级模块软件等。这样既保证了正常的实验教学，又满足了不同师生的对实验设备的较高要求。如在建设交通调查与行为实验室时，经过专家论证，选购了NC200电磁式调查仪、MC5600气压管式调查仪、Axle Light路侧激光调查仪三种自动调查设备和MTC10、MTC20两种半自动调查仪。建设交通规划与仿真实验室时，选购了Cube、Emme3、Transcad三种交通规划软件和Vissim、Trans Modeler、TSIS三种交通仿真软件。使用时可多种设备并用，便于相互验证比较。

同时，在实验项目的设置上，分层次设计。学生在教学计划时间内完成实验项目的基本部分，有兴趣的同学可在开放时间完成实验项目的综合或创新部分，以城市交通规划课程中实验部分为例，课内基本实验仅要求使用一种软件进行路段、交叉口交通情况的建模和仿真。在这些课内实验基础上，交通规划与仿真实验室设置了使用Vissim(德国公司产品，国内二次开发)、TransModeler(美国公司)、TSIS(美国联邦交通运输委员会)三个仿真综合实验，使学生更加完整的了解交通仿真的原理，同时体会欧洲、北美和国内在交通仿真领域的不同理念，以及政府产品和纯商业产品的差异。这些做法无疑是对课内实验内容的整合和升华。

3.2.3 结合教师科研，开展创新活动

实验室开放同时也作为教师科研平台。在实验室中，教师的科研活动能激发学生对专业的高度认同，吸引学生担当教师的科研助手。在专业教师的指导下，学生参与教师科研工作，既学以致用，又树立了严谨的科学态度，培养创新意识。

实验室还结合其专业特点，开发新的实验项目作为创新项目提供给学生，学生完成的创新项目或者硬件平台可以作为新的实验项目或设备被实验室所利用。

同时，学生通过科研活动萌发出的新创意，又为其申报各类大学生创新项目提供了良好的依据和素材。近年来，交通工程系学生积极参与全国大学生交通科技大赛、大学生挑战杯、大学生科技创新基金项目，同时积极在专业实验室参与教师的科研项目。这些成绩的取得都得益于实验中心开放机制有序的开展。

3.2.4 组织各种形式的培训工作

在实验室建设中，凡是新购置的实验设备，都要组织相关师生针对新的仪器设备进行使用前培训，一方面，提高实验室人员的操作、维护技能;另一方面，让教师了解新的实验装置的功能，便于给学生介绍、推荐、选择仪器设备，开展自主创新活动。

专业实验室的开放为师生的学术交流等活动提供了便利;同时，结合各类专业竞赛，开展赛前培训指导工作，又为实验室聚集创新实践的氛围。

3.2.5 开展社会服务工作

依托实验室的人员和设备，走出象牙塔，走上工程一线，不断跟踪前沿技术;和本领域的行业部门结合，参与各类横向项目，为社会提供技术服务。进行上述社会服务时，我们都会组织一部分学生参与，使他们在实践中对课内知识进行再巩固;同时，组织和参与这些社会服务的教师也可将在工程实践中的种种收获带回来，反哺教学。

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