构建电气自动化专业开放实验体系的研究

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摘要： 实行开放实验是提高学生实践能力的重要手段，在实施开放实验时，必须构建新的实验体系，合理选择实验内容，确定开放形式。要达到开放实验效果，一些必要的配套措施是必不可少的。

关键词： 高职高专教育； 开放实验； 实践能力； 配套措施

电学是一门实验科学，电气自动化专业实验课程一直是作为其理论课程的附属，在培养学生动手能力方面，没有起到应有的作用。实验教学是提高大学生动手能力的重要环节，实验教学改革是电类实践性教学改革的重要组成部分。实行开放实验是一条新的实验教学改革道路。我们通过浙工大浙西分校教学改革立项项目（高职高专电类专业开放式实验体系的研究与探索）的研究，对开放实验进行了探讨。

一、实行开放实验的必要性

（一）体现高职高专教育的特色

21世纪我国将大力发展高职高专教育， 高职高专教育是培养应用型人才。应用型人才包括工程型人才、技术型人才和技能型人才， 高职高专教育的本质特征是培养技术型人才。技术型人才的主要特征是：第一，在生产第一线或工作现场从事为社会谋取直接利益的工作，即能够直接出成果，包括社会物质产品和服务产品；第二，具有形成技术应用能力所必须的基础理论知识和专业知识，具有较强的综合运用各种技能解决实际问题的能力，具有相当的智力含量，不是简单的技能操作[1]。就要求学生的具有较强的实践能力，实验教学是培养学生实践能力的重要环节。

（二）提高学生的实践能力

高职高专教育实践性环节主要包括实验、实习、上岗培训等。实验教学是培养学生实践动手能力的重要环节，是连接知识与实践，实践与创新并使理论知识向更高阶段发展的重要桥梁。学生操作技能、科研能力等都要在这一环节中得到训练和培养。因此，实验教学的质量直接关系到学生实践能力的培养。

（三）是实验教学改革的需要

传统的实验教学教师占主导地位，学生只需按照教师（或实验指导书）拟订的实验步骤逐步完成，观察实验前就已知道的结果，最后提交一份实验报告，一次实验就算完成了。实验教学模式单一，实验时间由实验室统一安排，灵活性差，基础差的学生动手能力得不到充分的训练，基础好的学生没有进一步提高的机会。实验教学没有真正达到其应有的效果。如何提高实验教学质量，国内各高校纷纷在实验体系、实验内容、实验教学方式等方面进行了有益的探索。其中实行开放实验是实验教学方式的一个重要改革，它打破了实验内容和实验时间的限制，注重学生的自主性，学生在开拓自己的思路、展示自己的创意、实践自己的想法等方面有了一定的自，使学生的实验技能得到了训练，大大地提高学生的实践能力。

二、开放实验的实践

（一）建立适应开放实验教学

“创新实验室”首先是配备或开发研制开放性的实验设备。开放性的实验设备应具有以下几方面特性：

（1）具有为开放实验而设计的实验系统资源开放给学生使用；

（2）实验系统能为学生构造实验提供多种方式；

（3）实验系统可支持不受具体教学内容限制的开发型实验项目。激励学生的创造性和创新思维，培养学生的独立工作、独立实验能力，最终达到培养学生的创造性和创新思维的目的。

（二）修订教学计划，优化实验内容

（1）对实验内容要精心安排，在进度上要做到循序渐进，应该先基础、简单、局部，后扩展、复杂和整体、在基础、简单、局部的实验内容上再求细节、求深入；而在扩展、复杂和整体的实验内容上则要求协调、求联贯；

（2）实验教学内容要重点突出，每次实验课只安排少量的（1或2个）重点内容，不能安排过多的重点、难点内容或者不属于本次课的重点和内容；

（3）简化与本次实验课重点内容无关的实验操作过程，强化与重点内容相关的实验操作过程，不致使学生精力被分散到与教学内容无关的内容上去。

（三）选用或编写合适的开放式教学的理论和实验教材

开放式的实验教学需要与课堂教学和学生的自修紧密配合，因而要选择适于自身教学需要的好教材或参考书。对教材的要求是：内容要系统完整，组织编排要合理，能循序渐进，由浅入深。内容叙述上应具有很好的条理性，语言流畅易懂，这样则便于学生的自修。

（四）选择实验教学方法，培养学生自学的能力和习惯

在实验教学中应增加对学生自学的引导性教育和讨论性教学，这样就给学生造成了一种学习压力，促使其提高学习热情和主动性，使学生从被动的学习转向自觉的研讨。同时，教学的深度和难度也随之变化，所使用的实验教学方法也应有所不同，对实验教程的要求是：在所有的实验项目中，不能使用同一种固定僵化的模式。在初始阶段，为求熟练掌握实验步骤和方法，采用验证性实验方法；在中间阶段，为提高分析问题和解决问题的能力，采用提高性（模仿）实验方法；在中后阶段，为求联贯和系统设计能力，采用探索式实验方法，从而使学生一步一个台阶地向上发展，最终圆满学好全部内容。

三、配套措施

要真正实行好开放实验，需要相应的配套措施。

（一）实验室的硬件设施

实验的场所、仪器设备等是保证开放实验的物质基础。以往的实验手段，对场所和仪器设备的要求不高，利用率较低。实行开放实验后，除仪器设备的利用率提高外，场所和仪器也显得不够用，可适当增加仪器设备，保证开放实验的实现。另外，还可对一些过时的仪器设备进行改进，对坏的仪器进行修理，充分发挥淘汰仪器的作用。对淘汰仪器的改进除教师参与外，还可发动学生积极参与。当学生用自己修好和改进后的仪器进行实验时，大大提高了学生的实验兴趣，增强了自豪感。同时，学生在修理过程中，看到了仪器内部结构，对仪器的工作原理有了进一步的了解。

（二）实验室的管理制度

实行开放实验，对实验室的管理体制是一个巨大的挑战，要建立一套科学的管理体制，给学生提供一个宽松的实验环境，使开放实验教学宽松而有序地进行。

第一，对实验安排进行有效的管理。实行开放实验，实验室的利用率提高了，合理安排好实验项目和时间就成为开放实验室的首要问题。因此，须在每学期初根据教学内容和要求，将具体实验内容和时间及时向学生张榜公布。除此之外，制作实验多媒体课件放在网站上，帮助学生随时预习和复习实验内容。

第二，完善实验室的规章制度。实行开放实验后，实验人次增多，仪器和药品的使用次数和量增加，复杂性增大。因此，实验室的规章制度应更具体、更严格，才能保证开放实验的正常运转。为此，建立了实验登记制度、实验仪器设备的使用登记制度、仪器和药品领用登记制度、安全卫生制度等。

第三，建立激励机制。实行开放实验后，实验室的开放时间增加，教师相应的工作时间更长，工作内容更多变。因此，为了充分调动教师的积极性，必须重新制定开放实验的教师工作量计算办法，对教师的付出给予相应的回报。

（三）实验教师队伍建设

为了保证开放实验的正常进行，必须建立一支结构合理的实验教师队伍，保证专职实验教师和指导教师的数量。开放实验对教师提出了更高的要求，以往的实验方式，教师是起教的作用。实行开放实验后，实验教学由“教”为中心转移到以“导”为中心。在开放实验过程中，会出现很多未料的现象，需要教师给予指导。因此，教师一定要不断学习，不断充实提高自己。学校每年要有实验人员的培训计划，给教师有进修提高的机会。另外，实行开放实验后，教师工作量增加，因此教师更要具有敬业精神和奉献精神。

四、结语

开放实验教学模式营造了一个以“学”为主的学习环境。学生普遍反映在开放实验中，通过查资料、设计实验方案、亲自动手实验、解决实验过程中出现的问题等过程，学到了真本领，这样“精做”一个实验比过去“粗做”十个实验的收获还大。但开放实验受很多条件的制约，目前的开放形式还有待进一步完善，要在实践中不断探索，使之更充分地发挥作用。

参考文献：

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[5]乐清华，黄婕，谢佑国，等. 开放实验基地引导创新思维鼓励自主实践[J].实验室研究与探索，2003，22（3）.

[6]张守魁.综合性开放实验——学生素质教育与能力培养的好课堂[J].实验技术与管理，2002，19（4）.