过控专业实验室开放教学研究

过控专业实验室开放教学研究

赵广辉

辽宁科技大学 机械工程与自动化学院 辽宁 鞍山 114051

摘 要：实验室是高校各专业课程教学中践行实践教学，锻炼及提高学生实践动手操作能力的一类重要基础教学设施，为了最大程度提升实验室的使用率，就必须要切实贯彻开放教学理念。本文在对高校实验室开放教学的内涵进行概述基础上，以过控专业为例，对相应实验室的教学目标及开放教学意义进行了探讨，最后提出一些推进实验室开放教学的实践策略。

关键词：高校；实验室；过控专业；开放教学；策略

随着高校教育改革的深入，实验教学体制改革进程也在稳步推进，原有高校教学计划当中关于实验教学的学时安排已经无法满足高校学生的专业实践发展需求，推进实验室开放教学稳步发展势在必行，这是提高高校办学水平的必然选择。特别是过控专业等高校专业对学生实践操作能力和动手操作能力等具有较高要求，为了从根本上提升这些专业教学水平，更加依赖于加大实验教学，提高实验室资源的利用率。

一、高校实验室的开放教学

高校实验室的开放教学主要是指将高校的各种类型的教学用实验室在完成既定科研计划与教学任务的基础上，充分利用现阶段的实验室仪器设备、教师资源以及其他资源等，以全面开放或半开放的方式为高校学生提供实践操作及训练的机会。这里的实验室开放涵盖了实验室空间、时间与实践内容等多视角的开放。而从实践内容视角来讲，高校的实验室开放教学主要可以分成如下两种模式：一是面向于科研型高校实验项目开放实验室。这种开放模式主要以高校科研类实验项目为主，基于高效的科研任务来设计适宜的实验项目，并积极鼓励高校学生参与进来。在高校教师的带领下，高校学生需要进行资料收集，方案设计，实验探究，数据分析以及结果展示。二是面向于创新型高校实验项目开放实验室。这种开放模式要求学生在实验室中独立自主地进行实验项目设计及验证，具体就是高校教师结合实验目标来对实验方案进行科学设计并进行完成实验探究任务，以此来激发学生主动参与实验室动手操作活动的兴趣，有效锻炼他们自身的创造力与实验探究能力。

二、过控专业实验室的教学目标

过控专业实验室的教学目标是强化学生的实践教学，培养学生较强的专业素质与综合能力，如过程装备操作、控制工程等都涉及到比较多的专业化操作，并且对操作的技术性具有较高要求。为了提高过程专业的教学效果，除了要注意使高校过控专业学生充分熟悉及了解过控专业方面的专业理论知识外，也必须要充分强化他们的实践操作能力。而实验室教学是锻炼学生实操能力，提高专业技能水平和实践素质的一个重要实践教学环节。比如，针对压力容器、过程设备的性能检测及操作等都需要高校数控专业学生熟练地掌握相关实践操作能力。从这个角度来讲，高校过控专业实验室的教学根本目标是为了巩固学生课堂所学的过控专业方面的课程理论知识，强化学生对数控专业理论知识和实践操作之间有机结合的认识，提高他们的动手实操能力、专业实践能力和创新能力，保证他们可以顺利完成各种各样的过控专业探究任务。

三、过控专业实验室开放教学的意义

实验是过控专业开展实践教学的一个重要方式，是获得专业结论或者验证专业结论的一个重要路径。实验室则是高校开展实验教学的一个重要场所，是高校培养创业型人才的重要基地之一。而实验室开放教学则是一种高校过控专业实验室教学改革的重要产物，有助于最大程度提高现有高校实验室资源的利用率，并且可以为过控专业高校学生提供开展实践活动乃至个性化发展的良好空间，尤其是还可以激发过控专业高校学生的创新意识与观念，促使他们养成严谨、认真的科研精神与态度。过控专业本身侧重锻炼学生的动手操作能力和实践能力，促进他们创新能力发展。比如，高校过控专业教学中需要使学生充分了解各种各样过程装备方面的机械操作及控制知识，如金相实验设备、离心泵、力学扭转冲击实验设备等都是锻炼学生动手实践操作能力的重要实验仪器及设备等。这些都是高校过控专业学生适应未来社会发展乃至岗位工作需求中不可或缺的基本操作能力，但是如果学生本身缺乏相关的实验室实验操作机会，那么就会直接影响他们专业能力以及实践动手能力等的全面发展。此时如果可以在过控专业实验教学中贯彻实验室开放教学模式，那么可以满足过控专业学生动手实践的需求，有利于提高他们的专业实操能力等综合素质，同时也可以显著提高高校过控专业现有实验室资源的利用率。

四、过控专业实验室开放教学的实践策略

4.1 明确开放教学基本原则

过控专业的实验室开放教学在实施期间，要切实意识到整个开放过程不能够一蹴而就，而是一个逐步推进，稳步前进的过程。而开放教学模式主要包括半开放、全开放以及限制性开放几种开放模式，但是无论采用何种实验室开放教学模式，都要注意遵从如下几个基本原则：一是需求原则。实验室开放主要面向于过控专业高校生，是为了更好地满足他们的学习需求。所以在实验室开放过程中必须要满足学生主动探究的实验需求，让他们在自主参与实验探究活动中有所感悟，有所收获。二是导师原则。在实验室开展实验探究期间，即便一些过控专业的教学实验可能在能力与知识方面存在不足问题，但是实际操作过程中也可能会遇到一些实验操作难题。如果不及时解决这些学生在实验室中的操作问题，就可能会使过控专业学生出现挫败感所以在实验室开放中也离不开教师必要的指导及点拨，力求可以最大程度调动过控专业学生的工作积极性，培养他们实验的自信心。三是探究原则。通过开放高校实验室，不仅有助于过控专业学生有选择地对自己课堂所学的过控专业理论知识进行验证，锻炼他们的专业操作能力，同样有利于开展未知问题探究活动，这对锻炼学生质疑能力和反思能力等综合能力，培养进取和探索精神等也都有很大帮助。四是合作原则。通过在过控专业开放实验室，一般主要应用预约开放实验内容的方式，不仅可以是过控专业的一个人，也可以为专业中的一个学习小组。在实际的操作中，借助小组合作方式更有利于挖掘学生的内在潜能，促使他们可以一同完成过控专业的相关探究学习任务，提高学生实验探究能力的同时，使他们养成团结协作的良好科研精神。

4.2 确立实验室开放的目标

在明确过控专业实验室开放原则的基础上，为了保证开放教学效果，还要注意确立实验室开放的目标，具体表现在如下几个方面：一是要为过控专业在校生创设一个能够促使他们主动参与实验探究的良好教学氛围，提高过控专业学生队伍的整体实践能力；二是要深入挖掘学生内在潜能和动手实践能力，促使他们在实验室开展动手探究实验活动过程中问题分析及解决能力；三是要为过控专业培养潜能导师队伍，助力实验室开放教学顺利开展；四是在开放实验室后要提高实验室全体资源的使用率，并为他们构建一个有利于锻炼他们创新能力的实践环境；五是要充分运用实验室资源来满足学生科研需求，以及撰写毕业论文或者完成过控专业学科竞赛活动等多样化需求，尤其是要确保过控专业毕业生研究毕业论文课题构建一个良好的实验平台；六是要有效构建信息化的管理平台来实现便捷预约实验室等功能，以此可以提高实验室开放的有效性，同时也可以借助信息化管理平台构建来为过控专业学生同导师进行沟通和交流提供一个良好沟通及交流平台，这对提升实验室资源的使用效率也有很大帮助。

4.3 确定实验室的开放类型

在过控专业开放实验室期间，也要注意结合高校过控专业的教学环境条件、实验条件以及学科基本特征，以及上述的实验室开放基本原则等对实验室的开放类型进行合理确定。基于高校过控专业本身的特性及需求等，可以灵活地选择适宜的开放类型，具体如下：一是基础拓展性，主要适用于那些要求规范操作且侧重基础性知识运用的经典过控专业实验开放，如使用同种类型的实验仪器以及实验手法等的实验都可以在过控专业中采用开放教学方法，具体就是由过控专业教师结合高校学生所学的专业课程知识来提出实验要求，引导他们在课下自主查阅相关资料并按照规定要求完成实验方案设计任务，以及自主验证实验结果。通过这种开放类型可以使过控专业学生巩固所学的实验操作知识，锻炼他们的实验操作能力。二是自拟课题型。针对那些涉及面宽以及应用范围广的基本过控专业技能，过控专业学生可以结合后续专业课程知识的需求以及自身爱好与兴趣等来自主申请实验室的使用资格，并自主设计实验方案来完成自己的实验课题探究任务，并最终以实验论文或报告的形式呈现出来，这对培养创新型过控专业人才有积极的意义。三是科技活动型。在过控专业教师开展科研工作期间，要注意有计划地设计一些对过控专业学生有吸引力的科研项目，引导学生在实验室中认真观看教师参与科研探究活动的整个过程，从指导他们从中学习相关经验，这对促进过控专业学生素质发展也有很大帮助。又或者，可以指导过控专业学生积极参与在实验室举办的各种类型的专业竞赛活动，为他们提供一个有效锻炼自身专业技能和素养的良好机会。四是第二课堂型，主要是充分利用高校现有的闲置实验室以及已经报废不用的设备与仪器等来专门性构建面向于过控专业的开放实验室，可以让过控专业学生结合自身的学习需求等来对各种设备和仪器进行反复拆装，充分了解各种过控设备及仪器的内部构成、运作机理等，也有效锻炼了他们的创新能力。

4.4 优化实验室开放的流程

在对过控专业实验室开放的基本原则、目标及类型进行确定的基础上，为了进一步提高实验室开放教学有效性，还要注意结合过控专业学生的学习及发展需求，对整个实验室开放教学的流程进行持续性优化及改进，保证可以更好地确保该种开放教学模式得以顺利应用，具体要点如下：

（1）明确实验室开放运行对象。在过控专业的实验室开放运行阶段，主要对象以大三学生和大四学生为主，同时也可以面向于具备过硬专业理论知识基础的大一学生和大二学生；过控专业的全部实验室都面向全院的学生开放。

（2）明确实验室开放运行内容：①收集及整理实验室开放项目的相关数据，包括过控专业课程之内的实验项目，以及过控专业导师推荐，学生自主确定的实验项目和高校实验室承办的过控专业实验项目等等。②对过控专业的现有实验室全体资源进行有效整合，避免在实验室开放阶段出现“大拆大建”问题，如威廉玛丽学院在对计算机专业的实验室进行开放过程中没有全部拆掉现有的学校实验室，而是借助先进的信息技术来改造了现有实验室内部的全部计算机，最大程度利用了这些旧有的实验室资源来盘活了这些实验室，提高了实验室资源的利用率。③建立相关规章制度，高校可以结合自身的需求来专门性成立“过控专业实验室开放基金”，保证实验室开放活动顺利开展。与此同时，要结合过控专业实验室开放需求来科学构建实验室运行管理方面的制度、规章以及学生使用准则等，保证可以为师生使用这些过控专业实验室提供更为可靠的指导。④有效构建过程控制平台，具体就是借助微信公众号或者信息化管理平台来满足过控专业学生预约实验室以及师生线上对有关实验深入沟通和交流的需求，保证可以提高实验室开放管理实效性。⑤有效控制实验室开放项目。通过由过控专业学生发放实验室开放申请到审核通过，以及进入开放的实验室，开展实验项目中期检查以及验收和实验报告撰写等实验室开放环节都可以由师生线上完成，以此可以进一步提高实验室的使用效率。

（3）加强实验室开放教学评价。在过控专业领域中有效地应用专业实验室开放教学模式期间，为了保证该种教学模式顺利应用，构建长效化的实验室开放教学机制，就必须要及时构建完善的实验室开放教学评价制度，具体可以采取过控专业学生自评或相互评价，教师自主评价等多样化的评价方式来了解现阶段过控专业在实施实验室开放教学模式期间的成效，以及其中存在的问题与不足，之后可以在后续实验室开放教学中针对性加以改进及完善，保证可以最大程度提升实验室开放教学效果。

五、结语

总之，实验室开放教学是提高过控专业学生综合素质与能力的一个重要实践教学方式。在过控专业中贯彻实验室开放教学模式期间，要注意结合过控专业教学目标以及现阶段高校实验室资源的储备情况等，明确过控专业实验室开放的基本原则、目标及类型的同时，做好实验室开放对象、开放内容等开放教学环节的优势，配合教学评价机制的构建及应用，保证可以全面提升实验室开放教学效果。

参考文献：

[1]兰徐.高校实验室开放教学管理研究[J].现代商贸工业,2019,42(17):187-188.

[2]位磊,黄金刚,曹海泉,等.基于过程控制开放高校实验室探索与研究[J].实验室科学,2020,23(1):131-132.

[3]贾国平,刘振生.智能制造视域下开放实验室实验-实践-创新一体化研究[J].科学大众,2018,17(2):116-117.

[4]赖水随.中职机械类开放实验室建设与管理[J].漳州职业技术学院学报,2019,21(4):105-106.

[5]蒋晓琳.谈大学实验室开放[J].佳木斯职业学院学报,2018,6(3):43-44.

[6]刘志,方寅春,邢剑,等.轻化工程染整方向实验室开放教学探讨[J].轻工科技,2020,38(10):77-78.

[7]李震,李良荣.高校电子类实验室开放教学与管理探索[J].实验室科学,2019,17(5):89-90.

[8]陆进,李浩响,夏凤云,等.人体解剖学实验室开放教学的早期工作探讨[J].医学理论与实践,2020,23(27):114-115.