开放型研究性实验（通用12篇）
开放型研究性实验 篇1
0 引言
随着高校教学改革, 实践教学越来越被大家所重视, 要想培育出具有创新精神的学生, 由理论到实践的质变必不可缺, 高校实验室作为学生的培育基地, 也必将经历由单纯完成教学任务到自我开放的转变。教育部《普通高等学校本科教学工作水平评估方案 (试行) 》:专业建设与教学改革:4.3实践教学指标:实验室开放。要求:实验室开放时间长, 开放范围及覆盖面广, 效果好。 (备注:实验室开放包括开放的范围、时间、内容、对学生的覆盖面等。其中开放的范围包括科研 (专业) 实验室) 。本文根据该要求, 提出了实验室开放的规划, 并在实践两年计算机基础实验室开放, 为其他高校实验室开放提供了借鉴。
1 实验室开放的规划
1.1 开放制度规划
我们需要学院领导, 教学办协调组织, 系部分管实验室主任负责, 根据实验室具体实施的工作模式, 拟定管理和人事制度。
1.2 实验室管理规划
实验室管理包括对固定资产、计算机软硬件、网络设备、卫生和安全各方面的管理。传统管理投入大, 效率低。我们利用现有软件和硬件, 通过增加c/s和b/s相结合的管理软件系统, 实现无人监管自助上机, 系统自动计时、自动计费、自动结算。配合智能化监控系统, 远程监控实验室情况, 分布实验室环境, 集中实验室管理。今后将增加无线网络管理和远程智能门控系统。
2 南岳学院实验室开放实践
衡阳师范学院南岳学院计算机系实验室有hp2130 100台, hp3150100台, hp 3500 100台, 分6个实验室通过网卡加双绞线加交换机组网, 网管中心NAT映射外网光纤出口。学院有着教学、财务、审计部门作为监督;资产、后勤集团等部门作为保障。
2.1 实验室开放时间和范围
实验室开放要求定时开放和预约开放相结合。我们已经实现了专业实验室预约开放。教师申请, 系部批准, 我们就调试硬件, 安装相关软件, 为老师、同学们提供环境。实验室周末定时开放 (周五晚、周六周日全天) 。
2.2 实验室内容
实验室开放内容包括:
2.2.1 完善实验室原有任务
由于有限的课堂教学要培养大量具有实践动手能力的学生非常困难。基础实验室开放就是为了扶弱助强, 对短板学生提高营造条件。
2.2.2 实现教师、学生创新性学习
专业实验室按照教师指导学生, 对同学的课后实践和科技创新提供平台。依托课程设计、毕业设计及科研项目, 进行有目的的开放, 让同学们通过开放, 得出设计型、综合型、研究型课题成果。基础实验室开放中, 学生可以依靠开放平台, 做各种等级考试练习, 进行论文资料查询。对于老师来说, 开放实验室环境是办公环境的延伸, 是沟通的平台, 大量的实践内容也要求教师不断提升自己。
2.2.3 对校外开放
要实现产学研结合, 实验室是基础平台。校外有各种实验, 测试, 培训, 苦于没有场所、没有设备无法开展, 实现实验室对外开放, 就是提高设备利用率, 创造价值。
2.3 实验室开放二年统计
通过数据库查询, 自2010年下半年至今, 参与实验室开放人数2800人 (学院每年招生1100人左右) ;常用程序为ie浏览器、qq、文字处理软件、等级考试模拟软件。通过成绩系统查询, 学生计算机考试通过率由26%提高到32%。通过实验室开放, 南岳学院学生完成创新实验院级项目4项, 省级项目1项, 计算机系教师公开刊物上发表论文78篇, 其中核心期刊20篇。实验室完成衡阳市农行业务培训等校外开放项目, 取得了一定经济效益和社会效益。
3 结语
实验室开放, 形式上是面向全员全时段、全面开放, 其内容上是创立自主学习平台, 发挥学生主观能动性。实验室开放目的就是充分利用高校现有资源, 提高教学质量, 丰富师生生活, 对内促进学生从理论到实践的质变, 对外实现产学研结合。通过实验室开放不仅发挥了实验室原有的作用, 而且提升实验室资源的使用效率和社会效益。因为开放涉及到学院教学、科研、人事、财务、后勤等各部门, 也有许多困难, 我们将在学院的正确领导下, 积极改革, 适应社会市场经济, 更好的利用实验室资源为实验教学管理服务。
参考文献
[1]伍扬.高校实验室开放管理机制的研究[J].实验技术与管理, 2012, 29 (8) :178-181.
[2]朱小明, 林捷, 张弘.高校网络实验室的建设与探讨[J].实验技术与管理, 2006, 23 (10) :67-68.
[3]齐龙, 王文强.高校实验室开放的探索与实践[J].江西农业学报, 2012, 24 (4) :204-206.
[4]李玥.高校实验室开放存在的问题及应对策略研究[J].中国电力教育, 2013, 23 (55) :108-109.
开放型研究性实验 篇2
一、问题的提出
随着社会、教育、数学的发展，开放化、数字化的时代呼唤着优质的数学创新教育。而具有“双基”教学传统优势的我国的数学教育，就需要探究“双基”与“创新”之间的新的平衡。我国《普通高中数学课程标准》（实验）中提出了十个课程基本理念[1]，其开放性是课程改革的一个重要特点,它涉及数学课程的基础性与发展性、课程设置的多样性与选择性、学习方式的自主性与探究性、问题解决的开放性与创新性、数学与信息技术的整合性与数学的应用性、评价方式的多元化与过程性等。1998年，国际数学教育委员会在韩国召开的第一届东亚国际数学教育大会，会议的第三个集中课题是数学教学的“开放化”，有许多专家倡导“开放性问题”、“开放式教学”，其中，美国伊利诺大学的J.Becker教授专门谈了开放式教学的价值，日本筑波大学的能田伸彦教授作了《日本课堂活动中的开放式数学教学》报告，谈了开放式教学的概念[2]。2000年，在日本召开的第九届国际数学教育大会上，日本桥本吉彦教授演讲指出：“开放式数学教学――思维开放、题目开放、过程开放”[3]。1997年，由我国戴再平教授主持研究全国教育科学“九五”规划重点课题《开放题――数学教学的新模式》 [4]。可以说，近20多年在国内对数学开放题的研究成为一个热点，对数学开放式教学的提法也众多，但缺乏对数学开放式教学的系统研究和实证研究。本研究试图通过教学实验研究数学开放式教学的涵义、特征、原则和教学模式，揭示让学生主动获取数学知识和应用知识、形成良好人格、发展智力、培养创新能力的有效性和价值，为实施数学开放式教学提供实证依据。
二、对数学开放式教学的认识
（一）数学开放式教学的界定
通过学习借鉴国内外有关对数学开放式教学的论述观点，结合我们课题组的实证研究认为：数学开放式教学是以人才培养目标、现代教育理论、数学习题理论和新课程理念为指导，以尊重学生个体差异和发展潜能为出发点，以开放化的数学问题为载体，在数学教学中，打破以往“师道尊严”的封闭型教学，兼收并蓄各教学方法之长，开放教学设计、开放教学内容、开放教学关系、开放教学方法、开放教学过程、开放评价方式，以引导和鼓励学生积极思考、自主探索、动手实践、合作交流等为主要方式，以促进学生的好奇心和求知欲，促进学生的丰富活动和数学思维，促进学生的积极探索态度和探究策略，鼓励学生提出新问题、探索新问题，让学生主动获取知识和应用知识、形成良好人格、发展智力、培养创新能力为目的的一种教学思想。
（二）数学开放式教学的特征
数学开放式教学具有以下特征：1.选择性：教课书不再是学生课堂学习的唯一材料，书本也不再是学生获取知识的唯一渠道，学习材料或问题的来源已多样化。2.双基性：数学开放式教学不能丢了我国重视数学基础知识教学、基本技能训练和能力培养的传统优势，应重视形成符合时代要求的新的“双基”，为进一步学习和适应未来发展获得更高的数学素养。3.问题性：开放化的数学问题是数学开放式教学的载体，包括传统问题和创新型问题。4.自主性：开放式教学是一种探索实践活动，主要通过活动让学生学习自主获取数学知识的方法，学习主动参与数学实践的本领，发挥每个学生的自主性，把学习的主动权交给学生，经历象数学家用观察、试验、直觉、推理、猜想等的创造过程，形成一种强烈的主体意识和学习需求。5.合作性：可适时改变过去的“单打一”做法，倡导以同桌或小组合作形式共同合作探究。6.探究性：探究性是开放式教学的一个重要特点，打破以往只限于接受、记忆、模仿和练习的学习方式，通过自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等学习方式，使学生的学习过程成为教师引导下的“再创造”过程，让学生体验数学发现和创造的过程，发展创新意识。7.实践性：指适时设计动手制作模型、计算器或计算机辅助操作、数学建模、创作小论文、解题实践等活动。8.交流性：数学开放式教学可提倡更多的机会，让学生“读、写、讲、听、作、编、看、用、评”，即读数学书，写数学作业，讲自己讲解，听别人想法，作模型和小论文，编数学问题，看别人成果，用数学解决实际问题、评价数学发现。体验表达、交流和合作的愉悦，在交流、合作中学习数学。9.乐趣性：学生的主体地位得到充分体现后，学生在自主活动中获得了一种自由，体会到了思考的快乐、交流的快乐，这种快乐使他们感受到学习的魅力，使内在激励成为学生学习的主要动力来源。10.主导性：数学开放式教学具有主体性等特征，不是不要老师的主导作用，教者扮演着“导演”的角色，要精心设计问题情景，引导学生积极思考、自主探索、合作交流、让学生比较和评价他们的多种解答和见解，拓宽学生的学习空间，帮助学生解困。实际上，对教师提出了更高要求。11.启发性：要引导学生用观察、试验、联想、类比、分析、综合、归纳、猜想、直觉等逻辑与非逻辑的多种思维方式，引起学生积极而有效的创造性思维活动。12.动态性：在课堂上没有绝对固定不变的教学内容和教学过程，教师可以根据学生的需要灵活调整教学环节。13.平等性：“同学型”师生关系的建立是开放式教学的一个特点，教师要放下对学生行为的控制心理，纠正对学生人格的藐视态度，向学生开放自己的心理空间，并以此赢得学生信任，进而形成彼此接受的开放过程。平等是师生之间的一种情感享受，为开放式教学奠定了心理基础。14.和谐性：在数学开放式教学中，师生关系趋于和谐，统一严肃的教学活动逐步转变为认真活泼的学习活动，促使学生身心全面协调健康发展。15.延伸性：这是从教学时空的开放而说的，还给学生自己学习数学的时间和空间，改变了那种只是“大容量”、“重复训练”的局面，改变了那种只是无思考的问答式或“填鸭式”格局，可以适度将课堂教学延伸到社会的大环境，把社会实践、实验教学、调查研究、网络学习等纳入到学习的过程中。16.全体性：由于开放式教学中设计数学问题的开放性、层次性和多样性，可不仅能使能力较强的学生积极参与数学活动，而且也使能力较弱的学生也能按自己能力、兴趣和爱好体验数学活动，使全体学生得到各自的发展。
（三）数学开放式教学的原则
根据数学开放式教学的自身特征，其特殊教学原则是：1.兼收并蓄原则。指要转变教育教学思想和观念，学习和采纳传统的、现代的各教学思想和方法之精华，形成自己的个性特点。因不同课型、不同内容、不同层次学生等优选、组合和运用不同的教学模式、教学方法。兼收并蓄原则是一项“扬弃”准则，是继承与发展的辩证统一。2.标本兼顾原则。这里的“标”指教学模式、教学方法、教学活动、教学策略等，“本”指学习材料、教学内容、数学问题等。教学改革不能只注重在“标”上，也不能只注重在“本”上，应该是标本兼顾。数学开放式教学主张教学方法和教学内容的“双开放”，是内容和形式的辩证统一。3.问题开放化原则。“问题是数学的心脏”，“内容决定形式”，没有数学问题作载体，就不可能真正做到运用“自主、合作、探究”等数学教学活动，也无法建立数学思维、培养数学能力、形成数学思想方法等；没有好的问题作载体，就难以培养具有创新精神和实践能力的人才，创新离不开问题的探究。所以，数学开放式教学倡导传统问题教学基础上，适当引入开放题、探究题、应用题、与信息技术整合题、非形式化题等为数学教学的载体，把数学问题开放化作为一个教学原则。4.数学思想方法原则。数学思想方法是数学的灵魂，既是一个基本教学模式，也是一个教学原则，自始至终要有强烈的数学思想方法意识，逐步形成学生的数学思想方法，用数学思想方法指导数学学习策略和具体方法。5.创新性原则。培养学生的创新意识与实践能力是中国基础教育的重要培养目标，也是历史赋予中小学教育的重任。实际上，数学的创新很大程度上体现在思维的创新，思维模式的开放化才能促成创新思维的形成，数学开放式教学的“双开放”是力图创设开放化的思维环境和资源，养成学生的良好的思维习惯，培养学生的思维创新能力，进而培养具有创新能力的人才，创新是数学开放式教学的内容与形式、出发点与目标的共性特点和不懈追求。6.超前性原则。教师要在自身人格、职业品质、教育思想和观念、数学修养、教育教学理论水平、教育教学能力等诸方面超前发展和提高。
（四）数学开放式教学模式
1.数学开放式教学的教学模式观
（1）教学模式的扬弃观：要学习和研究传统教学模式和现代教学模式，用一分为二的态度吸取其合理成分，只要有利于教学目标达成的教学模式或成分，可借鉴使用。
（2）教学模式的发展观：要克服教学模式的单一化或封闭化倾向，提倡多种合理的基本教学模式的互补融合和教学模式的创新，只要有利于教学目标达成的教学模式，可构建使用。
（3）教学模式的超越观：要把教学模式看成开展教学活动的“拐杖”，主张在教学活动中必须用好这个“拐杖”，以教师尽快进入角色并取得好的教学效果，只有发展成一名优秀教师时，才有可能突破模式、超越模式。
2.数学开放式教学的基本教学模式
笔者和课题组的同仁研究和实践认为，数学开放式教学的教学模式应该主要由以下表1中4个教学模式板块中的13个基本教学模式兼收并蓄、互补融合形成。
三、实验研究
（一）实验对象
研究对象为我校高中两个班的学生。综合考虑来自城乡的生源情况和初中升高中的综合评价成绩，高一年级统一平均分班后，将两个班分别作为实验班和控制班，实验班78人，控制班77人。实验期为三年。
实验前，对实验班和控制班的入校数学成绩进行了统计分析，升入高一后一月，对两个班学生的数学“双基”水平、创新能力进行了前测，结果表明两班学生的入校数学成绩、数学“双基”水平、创新能力均无显著差异。
（二）实验过程
实验具体实施过程中，由笔者担任实验班与控制班两个班的数学课，实验班采用开放式教学进行教学，控制班采用讲授式传统方式进行教学。实验中对无关变量进行适当控制，实验班和控制班的正课课时数、教科书（使用人教版《全日制普通高级中学教科书（必修）》）、辅导课课时数（周课时1节）、教学环境条件完全相同。
实验班采用开放式教学进行教学实验，具体的操作方法如下：
1.转变教学方式，按照数学开放式教学的特征、模式和原则进行教学。尤其突出教学开放、问题开放，即“双开放”。
2.每周用辅导课时间，专门安排为与学习内容同步相关的创新问题研讨点评课（主要由“HLG”数学兴趣小组学生或教师组织），侧重数学思想方法应用和解题思维模式分析。创新问题主要指实际应用问题、开放题、探究性题、研究性课题、非形式化题和信息技术整合题等。创新问题研讨点评课，一般一节课以1-2题为宜，重在少而精，重在引导研讨和点评。正课时间，适当加快教学进度，提高学习效率，完成基本教学任务的同时，适当渗透实施传统题的变式训练或开放化改造，强化题目结构认识、解题分析、解题总结的意识习惯。
3.在用教科书教学的过程中，提高课堂效率的情况下，适当减少课本题的书面作业量，适当补充创新问题的课外作业，一周以补充2-3题为宜（有专用的一块小黑板）。作业全批全改，按学校规定历行常规检测。
4.在高
一、高二围绕研究性课题各进行了一次联系生活的数学建模实践活动。
5.创新问题的来源主要有：数学教育书籍、数学报刊杂志、教辅资料、改编题、网络、社会实践原创题和学生收集的题。
6.每学期末进行一次师生共同参与的数学作品展评，评选优秀作品，并鼓励表扬。
7.每学期，通过自评、互评、家长评、教师评，对学生进行综合素质评价（各班都按《学生综合素质评价细则》进行）。基本素质（是综合素质的一部分）评价项目有：道德品质（六项评价指标）、公民素养（十项评价指标）、学习能力（十项评价指标）、交流与合作能力（五项评价指标）、运动与健康（四项评价指标）、审美与表现（五项评价指标），其中，各评价项目都以百分制计，自评占10%，互评占30%，家长评价占10%，教师评价占50%，分值90-100为A等，80-89为B等，60-79为C等，60以下为D等。基本素质评价总成绩计算方法为：学期成绩为六个评价项目的平均分，学年成绩为学期成绩各占50%，三年总成绩为第一、二学年各占30%，第三学年占40%。
四、实验结果及分析
实验为期三年，第二年（高二）后期，我们对实验班和控制班进行了数学“双基”水平的测试，测试题目是甘肃省统一命制的普通高中毕业会考数学试题。第三年第一学期末进行了数学创新能力测试，测试题目是自命题，共4道题，是函数建模题、条件开放题、特殊结论一般化探究题、对已有问题改编为探究性题并解答各一道，时间2小时，满分100分。第三年末进行了数学综合能力测试，测试题目是全国普通高考试题全国卷Ⅱ，同时，对学生三年的基本素质评价作了统计汇总。本研究所有数据均使用SPSS13.0软件进行统计分析。对实验班和控制班实施前测、中测和后测，并运用独立样本T检验对测试平均成绩差异显著性水平进行了统计分析。
（一）数学“双基”水平
我们对实验班和控制班进行了数学“双基”水平中测，测试结果所示。
实验班和控制班数学“双基”水平测试的平均成绩，在0.01的水平上差异非常显著，实验班的成绩明显高于控制班，说明采用数学开放式教学并不影响“双基”水平的提高，而是有利于“双基”水平的提高。两班测试结果的标准差相差不大，说明两班不构成显著差异，采用数学开放式教学并不改变学生原有的分布状态。
（二）数学创新能力
我们对实验班和控制班进行了数学创新能力后测，测试结果所示。
实验班和控制班的数学创新能力平均成绩，在0.01的水平上差异非常显著，实验班的成绩显著高于控制班，说明采用数学开放式教学大大有利于培养学生数学创新能力。两班测试结果的标准差相差较大，说明两班也构成显著差异，采用数学开放式教学改变了学生原有的分布状态，实验班学生整体创新能力增强了，控制班学生的数学创新能力出现两极分化。
（三）数学综合能力
我们对实验班和控制班进行了数学综合能力的测试统计，统计结果如表4所示。
实验班和控制班的数学综合能力平均成绩，在0.01的水平上差异非常显著，实验班的成绩显著高于控制班，说明采用数学开放式教学不必担心高考数学成绩存在问题，就目前的考题形式也是非常有利的。两班测试结果的标准差相差较大，说明两班也构成显著差异，采用数学开放式教学改变了学生原有的分布状态，整体数学综合能力得到了提高。另需说明的是实验班高考数学平均成绩比省平均成绩高出37分。
（四）基本素质
我们对实验班和控制班进行了基本素质评价的统计汇总，评价结果所示。
实验班和控制班的基本素质评价平均成绩，在0.01的水平上差异非常显著，实验班的成绩高于控制班，说明采用数学开放式教学，学生的基本素质明显高一些，基本素质趋于集中提高。
（五）个性表现
实验班学生对各门学科学习的兴趣更为浓厚，好奇心强、好问、好动、乐于探究、乐于群体活动、乐观向上。在全国数、理、化竞赛中，有6人次获甘肃赛区一等奖，其中数学科3人；在高考中，考区数学成绩第一、三、五名都出自本实验班。师生共同完成的数学作品发表于《数学通报》等[5]。
五、结论及建议
（一）结论
综观以上实验结果，数学开放式教学的有效性和价值有：能够提高学生的数学“双基”水平，增强学生的数学综合能力和创新能力，发展学生个性，形成学生良好的综合素质。
（二）建议
高职院校开放实验室管理研究 篇3
关键词：高职院校；实验室；开放管理
教学与实践相联系的最关键环节是实验，实验室教学的成功与否决定了高职院校学生的最终质量。一个动手能力强，勤于思考的高职学生才是社会所需要的人才。当前高职院校实验室的教学理念和管理模式还存在着种种不适应社会对人才要求的问题。
一、高职院校实验室管理现状
当前实验室教学一些教学理念并不适应当前的社会发展和專业变化，实验室教学还是强调验证理论，将理论课中所涉及的内容在实验中进行验证和再现，通过这种方式培养学生的实验技能。但是这种理念只是填鸭式教学理念的延续，学生被动的掌握一些技能，丧失了独立思考的能力。在这种教学模式下，通过实验并未培养学生的科学思维方法和探究式学习方法。具体来说，当前实验室教学中的现状为：
一是实验室教学内容缺少独立性，对课堂理论教学有依附性，不能独立进行实验教学内容的扩展。
二是实验室教学过程和方法陈旧。在当前高职院校的实验课程中，实验课程的各个过程都是由实验室教师安排和规定好的，学生完全按照实验过程一步步进行验证。在这个过程中学生只是对理论获得了一些感性认识，而应形成的科学方法和探究能力并未得到扩展，这是十分遗憾的。
三是实验室管理条块化分割，隐形资源浪费大。在高职院校中，实验室被安排给各个教学单位进行管理，在管理上存在依附性。各个教学单位根据自己的教学计划安排实验，由于教学计划的缘故有些价格昂贵的设备长期闲置，许多实验室存在着利用不均衡的现象。
二、高职院校开放实验室管理探究
实验室开放管理是一种新的管理方法，其内涵是实验室在时间、内容、教学方法、管理手段，以及教学成果评价的多维度开放，通过这种方法可以充分利用实验室功能。学生在这种管理模式下可以调动学习的主动性，培养科学的学习方法，对于综合素质的提升有极大的推动作用。
1.实验时间开放
实验室首先要在时间上有充足的保障，这样可以使学生做实验并不仅仅局限于上课时间，保证学生进入实验室和完成实验所需要的时间。
2.实验内容开放
（1）每个实验室应根据自己的特点制订实验要求，独立制订开放的实验内容范围。
（2）实验内容的设置应该与时俱进。当前科技发展日新月异，一些新技术很快就会被淘汰，所以在实验内容设定上要不断推陈出新，以跟上社会新的技术和标准，形成一个动态的体系，以新的、实用的实验内容来激发学生的求知欲和学习欲。
（3）实验室教师积极参加与社会需求相关的课题，充分了解一些来自社会的需求，转化和制订实验内容和新的技能，并鼓励学生也参与到这种社会实践中来，使学生的潜力得到充分的发挥，也能推进实验室的建设。
（4）在实验内容的层次上能够根据不同学生的智力特点来安排难度不同的实验，在保证基本教学要求的前提下，给予学生选择权。也可使不同专业的学生打破专业局限选择自己感兴趣的实验课题，给优秀的学生更多的机会来发展自己。
3.实验教学方法开放
在开放式实验教学中，教师的主导作用应着重于启发、引导，充分发挥学生的积极主动性。改变传统的教学方式，鼓励学生多尝试。对不同阶段、不同层次的学生，应提出不同的要求。根据个体差异区别辅导，因材施教，对实验能力强的学生提出更高的要求、鼓励创新。
4.实验教学手段、管理手段开放
充分利用信息化技术改进实验教学的手段、丰富教学手段，尤其是充分利用计算机参与到实验教学和实验管理中，这样可以极大提高教学效率。
5.实验教学评价开放
在对学生的学习成果评价上要重视实验室成绩，并且要注重实验过程中学生的综合能力和素质，不能仅仅依靠期末考试成绩就完成对学生的评价。对于学生的智力与非智力因素都有一个客观准确的评价，尤其是独立思考问题、解决问题的能力。
综上所述，开放式实验教学是整个实验教学系统的改革。在这个过程中，实验教师、实验技术人员、实验管理人员、学生的思想观念需要转变，实验教学内容、实验教学方法、实验教学手段和管理手段、实验教学评价都应随之改变，开放式实验教学涉及影响实验教学的所有因素，涉及实验教学的整个过程。所以，实施开放式实验教学是整个实验教学系统的改革。
参考文献：
[1]李雅茹.对高职院校实验室建设与管理的思考[J].杨凌职业技术学院学报，2010（2）：74-75.
高校实验室开放研究 篇4
1 开放性实验教学的实现方式
实验室开放建设目标要体现两个基本理念:以学生为本的教育理念;以能力培养为核心的教育观念[1]。在开放性实验教学过程中,学生可根据专业教学目标和自身兴趣爱好自行选定实验课题,自行选择实验仪器设备,自行制定实验步骤,独立开展实验,对得到的实验结果、数据进行分析处理。通过对学生进行科学实验训练,使学生对所学理论知识强化印象、深化理解并从中获得使用仪器设备、探索实验科学理论的基本方法。开放性实验教学把学生推向主体位置,可充分发挥学生的主观能动性,生动驾驭整个实验过程,在生动愉快的实验环境中充分发挥个性,积极思维,大胆探索创新,独立解决所遇到的实际问题,挑战学科前沿,有利于养成独立发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的习惯与能力[2]。
要做到真正意义上的开放,首先应该建立一个既方便学生又方便教师的网上预约选课管理系统。该系统有实验内容、实验时间、实验室、任课老师、必修课和选修课等项目信息。
1.1 实验内容的开放
实验室预先发布仪器设备、实验耗材的配备情况。学生根据实验室的条件,自己确定实验项目,独立或合作完成实验方案设计,实验指导教师通过对实验方案审核,提出实验过程中需要注意的问题,最后由学生自主完成实验。学生在完成实验的过程中,必须进行独立的思考,查阅相关的文献资料,综合各方面的知识和技能,在操作过程中分析观察到的现象,解决出现的问题。
除必做实验外,各专业学生可根据自己的需要与爱好,分类选择实验项目,甚至自行设计实验项目,保证学生在掌握基本实验技能的基础上,充分发挥学习积极性和创造性,激发他们对实验的兴趣和创新意识。
1.2 服务对象的开放
实验室开放一个目的是培养学生的能力,另一个目的是直接服务于国民经济。因此,服务对象的开放是指既对各级各类学校师生开放,也对社会开放。通常形式下的开放是难以同时达到目的的,通过实验室的全方位开放形式的尝试,使得引入一些涉及国民经济建设的课题成为可能[3]。课题以解决实际问题为主,学生参与研究、开发的全过程。这种以科研成果为目标导向的实验研究过程,不但培养了学生学以致用的习惯,而且还使实验室具备了技术开发的功能,促进了实验室从教学型向教学兼科研、服务社会的研究开发型实验室转变,为逐步形成产、学、研一体化的实验室创造了条件。
1.3 指导过程的开放
实验室开放后,指导教师始终与学生在一起,能及时把握实验动态,发现实验过程中的问题,纠正不规范操作,遇到实验故障可及时指导,启发学生查找故障原因、寻求解决对策。对于自行设计实验的学生,首先,实验指导教师对学生提交的实验方案进行可行性把关,包括运用的实验原理是否恰当,实验目的能否实现,实验流程、操作步骤是否可行等。其次,实验指导教师对实验报告和实验成果把关,包括实验报告是否符合规范、实验现象是否真实和实验成果是否具有概括性等。这样可减少学生实验过程的盲目性,同时确保了学生独立发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的科学思维能力的培养。
1.4 实验时间的开放
实验时间的开放,使学生可以自由地选择实验时间和内容,从而保证每个学生从基本实验内容和基本技能开始,进行全方位的训练,每一个环节都做到扎实,实现对理论知识的理解和实践能力的提高,为学有余力、善于钻研和勇于创新的学生提供了方便的学习和研究的条件及场所。
2 加快开放实验室建设的建议
实验室的开放是一个系统工程,它需要学校院系、实验室及任课教师、实验教师的全方位配合与协调才能实现,应该做好以下几方面工作。
2.1 转变观念提高认识
实验室的开放是今后高校实验教学的发展趋势。把开放实验教学纳入学校整体教学改革方案之中,从培养学生的目标出发,结合学生的知识结构、实践能力等提出总体要求,在此基础上对整个教学体系进行系统优化整合,通盘考虑实验内容、教学方法和教学手段的改革。
2.2 制定制度科学管理
由于实验室开放后所面对的服务对象与以前有所不同,实验室的性质也有所改变,学生的实验是自主实验,而且较为零散,这样给实验室管理工作带来了一定的难度。由于学生的实验水平参差不齐,对仪器设备的熟悉程度不一样,也给仪器设备的管理维护带来了一定的难度。为了使开放性实验室更好的发挥作用,必须制定一套科学合理的管理体制,开放性实验室的管理应该包括开放方法、管理机构、教师管理体制、基金管理、课程学分情况、设备仪器使用与损坏赔偿制度和耗材药品领用登记制度等。
建立和完善开放性实验室管理信息系统,利用管理软件对开放性实验和仪器设备进行规范化管理。在校园网上介绍实验室的基本情况、实验室学生守则、实验课程表、实验内容、实验项目、实验学时、实验学分、预习要求和预约情况等综合信息[4]。师生可以随时在网上查询相关信息,利用实验预约系统进行实验预约。
2.3 制定相应政策鼓励教师积极参与
实验室开放后,人数增多,实验内容繁杂,管理难度增大,这不仅需要大量实验指导教师,而且对实验指导教师个人业务水平提出了更高的要求。因此,一支结构合理、爱岗敬业的师资队伍是建设开放性实验室并保障其可持续发展的决定因素。
学校应制定相应政策,完善考核办法,正确对待实验指导教师的地位和待遇,为他们提高自身业务能力创造条件,同时鼓励具有奉献精神、责任心强、基础扎实、专业知识丰富的教师积极参与。坚持稳定现有人才和引进外来人才并重,实行灵活的用人机制,不断增添实验室活力,采取年轻教师进实验室工作、聘请在读研究生担任实验助教等办法,解决实验技术人员不足的问题。
2.4 设立基金提供物质基础
高校实验室的开放必然会涉及到资金投入,如实验室的管理维护、仪器设备的折旧、实验耗材和网站建设等费用,还有实验指导教师加班的补助等问题。
学校可设立实验室开放专项基金,鼓励学生的创新行为和调动实验教师的积极主动性。开放专项基金作为一种激励方式,主要用于补贴学生参加开放性实验所需材料消耗费用以及实验指导教师的加班补助等,从源头上保证实验室开放所需的经费。
2.5 调整实验教学方案引导学生积极参与
学生参与开放实验的积极性,对顺利实现开放性实验室目的———培养高素质人才,起着关键作用。从目前状况来看,部分学生认识到实验对于培养自身能力的重要性,参与实验的积极性不高。
为了改变这种状况,就要从改革培养方案入手,在教学计划中将开放性实验学作为创新学分的一种。实验完成后学生提交实验报告,指导教师审查,对参加开放性实验中成绩突出的或完成具有创造性成果的学生进行奖励,由实验中心按一定标准出具获得学分证明,以鼓励学生积极参与开放性实验室的活动;增加设计性和综合性实验内容,加入富有挑战性的实验项目;还要利用实验室教师和设备优势组织学生参加“挑战杯”“机器人”等竞赛,吸引学生参加一个切实可行的课题[5],并动用一切资源,动员企业为学生提供物资条件,保证竞赛作品的质量;配合学工部门,支持学生参加校团委组织的有经费的课题,这部分课题要靠学生自己去寻找,最好在学生进行社会实践中,结合自己的专业,找到有兴趣和能解决实际问题的课题。
3 结束语
实验室开放正面临着管理、资金投入、技术支撑和学生兴趣等困难,但是,实验室开放已是大势所趋。由于高校实验室的开放是一个复杂的系统工程,涉及实验内容、方法、手段以及实验室管理模式的全面改革,因此它需要学校的决策、院系的参与,需要教育观念的更新、人力资源的补充以及实验指导教师的全面配合与协调一致。开放性实验必须稳步推进,不能急于求成,有待于在今后的实践中不断地完善。
参考文献
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[4]徐宁,牟建明.实验室全方位开放形式的探讨[J].实验技术与管理,2007,24(12):159-160.
开放型研究性实验 篇5
摘要：安全是微格教学实验室在开放管理工作中的一项重要内容。针对开放过程中存在的安全隐患和原因，结合实验室安全管理工作的实践与经验，提出了开放模式下微格教学实验室安全管理的对策。
关键词：微格教学;实验室开放;实验室安全
微格教学是培养师范生教学技能实践活动中不可缺少的重要环节，是在教育理论指导下，应用科学的方法论和现代教育技术，提高师范生教学水平的系统、有控制的实践教学活动[1-2]。微格教学实验室是开展微格教学活动的重要实验场所，为微格教学活动的开展提供了场地和设施设备，学生通过录播系统实时记录模拟授课场景观看自己真实的教学行为，更好地自我分析和评价，教师针对每名学生的具体教学情况进行点评和指导，能够较快地提高学生的教学技能。在师范生提升从教心理素质和提高课堂教学水平方面发挥着极为重要的作用。由于微格教学实验部分学时较少，不能满足对师范生教学技能和教学水平训练的要求，因此在课余时间面向学生开放是促进人才培养质量整体提升的必然趋势，而开放过程中的安全问题也日益凸显，对安全管理提出了更高、更新、更复杂的要求。因此，加强微格教学实验室管理，构建面向师范生开放的安全管理机制，是保证实验室正常、稳定和高效运行亟待解决的关键问题。
一、开放模式下微格教学实验室安全管理存在的问题
微格教学实验室开放与日常实验教学存在明显的差异，尤其在实验室安全工作方面，面临着各种各样的问题和挑战。目前我校有微格教学实验室33间(其中总控室2间，精品课程录播室1间)，分布在两栋教学楼中，并安排1名教师兼职管理实验室，实验室每年承担20余个专业近40个班级微格实验课程。为了更好地将实验室资源服务本科人才培养和学生教学技能的提升，课余时间8:30-20:30，微格教学实验室面向师生开放。依托贵州师范学院校级教师科学研究基金项目，对我校微格教学实验室开放管理工作进行研究与实践，发现开放模式下微格教学实验室安全管理主要存在四个方面的问题。
(一)管理制度不完善
我校针对实验室安全工作方面制定了相应的规章制度，但内容涵盖不全面，微格教学实验室的管理模式和普通多媒体教室一致，缺乏专门的微格教学实验室管理制度、安全制度，设备操作规程、安全隐患分析和应对措施等建设不足。同时对学生要求不严格，开放时缺乏对指导教师或实验技术人员对学生的指导和管理。
(二)管理方法滞后
微格教学实验室的安全管理与监测涉及到开放预约、用电、门窗、温湿度等方面。传统的开放管理模式中，通过人工手动预约，管理员需要提前用开门和打开设备，教师、学生使用完后，要逐间进行安全检查。我校微格教室数量较多且分布在两栋教学楼中，这种管理方式耗时耗力，容易漏查，出现安全隐患。
(三)管理不到位
除常规实验教学时间外，其余时间面向学生全开放，实验室没有教学任务的时候，学生都可以进入完成开放实验，由于缺乏专门的管理人员，开放实验过程中，存在使用操作问题不能得到及时解决、不规范操作或错误操作得不到纠正与指导等问题，学生实验结束后不关仪器设备，乱插存储设备造成计算机感染病毒，数据被篡改、丢失，导致设备出现故障，存在因管理不到位而出现的安全隐患。
(四)实验室安全意识薄弱
教师和学生在思想上缺乏对实验室安全的认识，认为微格教学实验室不涉及使用化学药品，不使用高温高压设备，不使用水，就不会存在安全问题，在开放实验甚至是正常的实验教学过程中麻痹大意，心存侥幸。
二、开放模式下微格教学实验室安全管理的对策
结合我校微格教学实验室开放安全管理实践研究和经验，从制度保障、技术保障、人员保障和安全教育四个方面提出微格教学实验室面向师范生开放的安全管理对策。
(一)强化制度保障，完善安全细则
自以来，学校先后修订和出台了《贵州师范学院实验室工作规程》、《贵州师范学院实验室安全管理规定》、《贵州师范学院实验室开放管理办法(修订)》、《贵州师范学院教学科研仪器设备维护维修管理暂行办法》、《贵州师范学院实验教师、实验技术人员管理规定(试行)》、《贵州师范学院学生实验守则》等与实验室安全工作相关的管理制度，明确了学校、教学单位、教师和学生等各级实验室管理者和使用者应承担的`安全职责和具体安全工作，如教务处代表学校对全部实验室做期初、期末、节假日前安全检查，以及安全专项检查工作，并对检查结果进行全校通报，对安全隐患责令限时整改;要求各单位完善安全巡查检查制度，完善实验室安全文化，制度牌、操作牌上墙，每间实验室落实安全责任人，制定应急处理预案等。结合学校各项管理规定和微格教学实验室实际情况，建立健全微格教学实验室管理规章制度，完善细化《微格教学实验室开放管理制度》、《微格教学实验室安全卫生管理制度》、《微格教学实验室安全检查制度》、《微格教学实验室安全培训制度》、《微格教学实验室仪器设备维护维修制度》、《微格教学实验室应急处理预案》等，并分别制作教师版和学生版的微格教学实验室仪器设备使用操作规程贴于每台多媒体讲桌桌面，指导使用者按照要求操作。同时，确定微格教学实验室管理员即为安全责任人，做好各项管理和使用制度的落实推行，每天做好安全检查记录并对发现的安全隐患及时进行整改，做好师生操作培训和安全培训，全方位地提高师生对于微格教学实验室安全的认识，使微格教学实验室的安全管理和使用有章可循，有据可依，确保实验室安全、稳定的运转，实现规范化管理。
(二)利用物联网技术，实现智慧化安全技术管理
利用物联网技术，从实验室门禁预约管理、环境管理、信息安全管理、视频监控等方面实现对微格教学实验室的智慧化监控和管理。1.门禁预约管理。统一安装门禁预约管理系统，自动关联实验室综合管理系统中的微格教学实验室预约相关信息，预约者可在预约时间内刷卡进入，实验室打开后设备自动通电，非预约时间只能由管理员打开实验室。如果使用人离开后未关门或关闭电源，管理员可通过远程操作关闭，保证实验室与仪器设备的安全。2.环境管理。环境管理包括实验室温湿度和灰尘管理等。微格教学实验室特点是面积小、各类电子设备多，为了保障录制效果，运行过程中需要关闭门窗，热量无法扩散集中在室内，导致室温会骤升。在夏季高温、雨季和干燥季节时，要注重对实验室内湿度的调控，若实验室湿度过大，电子元件受潮会影响设备使用及寿命，若实验室过于干燥会导致高压静电。计算机等电子设备的适宜工作环境温度一般为20-25℃、湿度范围为45%-65%[3-4]，通过温度传感、湿度传感器等，用于获取实验室内的实时温度与湿度，并将预警信息发送到管理员账号，管理员通过远程开启带有电控功能的空调、除湿机和加湿器等设备，及时调整控制室内温度、湿度在适宜范围内。此外，灰尘会影响计算机等电子设备，造成CPU故障、数据丢失、接触不良等，管理员需定期清理计算机等设备的灰尘，保障实验设备的正常运行和安全使用。3.信息安全管理。管理人定期对重要资料进行备份，计算机中要安装杀毒软件并实时对系统和网络漏洞进行修复，需要拷贝视频的学生在插存储设备时必须先查杀病毒再打开，以免计算机系统崩溃、数据丢失等，保障系统安全顺畅。4.视频监控。每间实验室安装与门禁系统联动的视频监控，实现开门自动开启视频记录工作。录制的视频自动传输到监控端，实现管理员通过远程掌握实验室的实时动态，使微格教学实验室实现无人化管理。
(三)培养学生骨干，建立一支学生管理队伍
培养一支得力的学生骨干管理队伍协助管理，能够弥补微格教学实验室管理人员严重不足的问题，保证实验室顺利、安全运行。从全校学生中选拔责任心和安全意识强，熟悉计算机及相关设备操作、维护的大一、大二学生，同时选出学生负责人和小组长对学生管理员进行管理和培训。组织学生管理队伍学习微格教学实验室管理规章制度、应急处理预案，要求学生熟练掌握微格教学实验室管理流程;定期由微格实验设备公司技术人员对学生管理队伍进行指导和培训，教会学生识别和处理设备及系统的常见故障;学生管理队伍要熟练掌握设备与系统的基本操作，协助管理员老师对使用人员的操作指导;每天安排3-4名学生值班，做好实验室使用记录和安全卫生的管理与维护，对运行不正常的设备进行及时维护维修，若无法处理的，及时上报管理员联系解决;学生负责人和小组长做好“传帮带”工作，以老带新，将积累的工作经验传授给新加入的学生，通过学生管理队伍的建立与培养，弥补因管理人员不足而出现的管理问题，保证实验设备与实验室的安全、稳定运行。
(四)开展安全教育与培训，维护实验室安全
强化微格教学实验室安全教育是开放工作的安全保证，是实现实验教学预期目标的重要保障[5]，是确保实验设备安全、稳定运行，服务实验教学的基础。近年来，众多实验室安全事故证明，实验室发生的各种安全问题、存在的各类安全隐患、实验设备故障等大多与教师、学生的安全防范意识薄弱，随意操作、错误操作有关。因此，强化微格教学实验室安全教育对于微格实验教学开展和实验室开放管理是必须的。1.实验教师培训。每学期初，在微格教学实验室开始使用前，管理员对实验教师进行设备、系统操作和常见故障解决培训，让教师熟悉操作系统与设备使用方法，避免因操作不当导致设备损坏。2.学生安全教育。实验教师根据实验室的管理制度和要求，对学生进行安全教育和行为规范，加强学生实验室安全红线意识，加强对学生使用仪器设备的操作指导，杜绝安全隐患和安全事故的出现。
三、结束语
实践证明，我校通过完善管理制度，提升技术保障，建立学生管理队伍和加强对师生的安全教育，强化实验安全红线，能够更好地规范和约束教师与学生的实验行为，减少设备故障率，降低人工重复性统计工作，使管理人员能够将更多的时间和精力用于实验技术的提升，做好实验技术支撑。微格教学实验室面向师范生开放是提升师范生教学技能的必然要求，其中安全管理是一项系统化的工作，需要管理人和使用人长期不懈的努力，不断改进工作方法与手段，共同创造和维护安全的实验环境。目前，物联网技术飞速发展，微格教学实验室开放运行与物联网技术的结合还可进一步深入研究[6]。
参考文献：
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实验室开放信息化管理平台研究 篇6
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
高等院校教學目的，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发布一切教学信息。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：发布课程项目模块、实验项目预约情况模块。
教师可以根据自己所教科目发布相应的实验项目，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，及时发布实验成绩，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ASP.NET动态网页技术为主设计开发的，ASP.NET为用户提供了一个全面而强大的服务器空间结构，ASP.NET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，ASP.NET使用.NET Framework所支持的VB.NET、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：
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开放性实验研究设计 篇7
一、实验课题的开放性
1. 实验主要目的
巩固电离平衡、溶液的pH、盐类的水解等知识;训练学生的实验操作技能和实验设计能力;通过开放性研究设计实验,培养学生观察、分析、综合、概括等能力.
2. 实验应用的药品
0.1 mol/LCH3COOH溶液、0.1 mol/L CH3COONa溶液、0.1 mol/L盐酸、蒸馏水、锌粒、CH3COONa晶体、酚酞、甲基橙、紫色石蕊试液、CH3COONH4晶体、氢氧化钠固体、pH试纸.
3. 实验所需仪器
试管、量筒、烧杯、表面皿、玻璃棒、导电性实验装置.
4. 设计要求
设计的理论依据、实验的简要步骤、记录现象和数据.
二、人人参与,学生自己设计方案
学习了前三节的理论知识后,提出这项开放性研究实验课题,不仅挖掘出课本理论知识与实验的结合点,而且加强了实验的探索性、设计性.学生接到研究性实验课题后,积极思索,自拟实验设计方案.
三、分组研究,各抒己见
根据同学们自拟的设计方案,我把设计方案相同的同学分为一组,共分为十个小组,同学们分组讨论,不断完善设计方案.
四、分组实验,行动起来
让学生走进实验室,通过实验验证自拟设计方案的合理性、可操作性.
五、相互交流学习经验
安排一节实验课,由每个实验小组的同学在实验讲台上给全班同学演示设计的实验,简介实验的理论依据以及实验方案的合理性、可操作性.
六、学生设计方案如下
实验设计方案1:测0.1 mol/L CH3COOH溶液的pH值
设计的理论依据:CH3 COOH⇋CH3 COO-+H+,pH=-lg[H+]
实验的简要步骤:取一小片pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点到pH试纸中央,与标准比色卡对照,读出pH值.
记录现象和数据:pH>1.
讨论与分析:若乙酸是一元强酸,则[H+]=0.1 mol/L,pH=1;而pH>1,所以乙酸是弱电解质.
教师的评价:应用pH值知识设计的合理方案.
实验设计方案2:测0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH值.
设计的理论依据:CH3COONa+H2O⇋CH3COOH+NaOH,溶液呈碱性
实验的简要步骤:取一小片pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点到pH试纸中央,与标准比色卡对照,读出pH值.
记录现象和数据:pH>7.
讨论与分析:若乙酸是一元强酸,乙酸钠为强酸强碱盐,则不水解,对水的电离平衡没有影响,pH=7;而pH>7,说明乙酸钠为强碱弱酸盐,所以乙酸是弱电解质.
教师的评价:应用盐类的水解知识设计的最便捷的实验方案之一.
实验设计方案3:用酚酞检验0.1 mol/L CH3COONa溶液的酸碱性.
设计的理论依据:无色酚酞遇碱性溶液显红色.
实验的简要步骤:取少量0.1 mol/L CH3COONa溶液,滴入2～3滴酚酞,观察溶液颜色的变化.
记录现象和数据:溶液变红色.
讨论与分析:说明乙酸钠为强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,所以乙酸是弱电解质.
教师的评价:应用盐类的水解知识设计的最便捷的实验方案之一.
实验设计方案4:加热0.1 mol/L CH3COONa的酚酞溶液.
设计的理论依据:加热促进盐类的水解.
实验的简要步骤:取少量0.1 mol/L CH3COONa溶液,滴入2～3滴酚酞,观察溶液颜色的变化,加热,继续观察溶液颜色的变化.
记录现象和数据:溶液变红色,加热后,红色加深.
讨论与分析:盐类的水解是吸热反应,加热,促进水解,说明乙酸钠为强碱弱酸盐,所以乙酸是弱电解质.
教师的评价:应用盐类的水解知识设计的一种新颖的实验方案.
实验设计方案5:应用CH3COOH在水中的电离是一可逆过程.
设计的理论依据:CH3 COOH⇋CH3COO-+H+,勒夏特列原理的应用.
实验的简要步骤:取少量0.1 mol/L CH3COOH溶液,滴入2～3滴紫色的石蕊试液,观察溶液颜色的变化,再加入少量CH3COONH4晶体,振荡,继续观察溶液颜色的变化.
记录现象和数据:溶液颜色由紫色变为红色,红色变浅.
讨论与分析:加入少量CH3COONH4晶体,增大了[CH3COO-]的浓度,电离平衡向逆方向移动,[H+]的浓度降低了,说明乙酸在水中存在电离平衡,所以乙酸是弱电解质.
教师的评价:应用电离平衡知识设计的一种新颖的实验方案.
实验设计方案6:用锌粒做对比实验.
设计的理论依据:酸溶液中[H+]的浓度越大,与锌粒反应速率越快.
实验的简要步骤:取两支小试管,分别加入2 mL 0.1 mol/L盐酸和2 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液,同时加入大小一样的锌粒,比较反应速率的快慢.
记录现象和数据:盛盐酸的试管中,气泡逸出得快,反应速率快.
讨论与分析:盐酸是一元强酸,[H+]浓度大,反应速率快,所以乙酸是弱电解质.
教师的评价:对比实验,现象较明显,但找两个表面积一样大小的锌粒较难.
七、教师评价
重在评价学生的研究方法、创新精神、新方案、意志品质.
八、实验效果
开放型研究性实验 篇8
关键词：高校,开放型,计算机实验室,教学管理
随着信息化时代的到来, 计算机专业教育在大学教育中占据着更加重要的地位, 而计算机实验室则是计算机专业学生学习计算机知识和技术的重要场所, 是计算机专业教学体系的重要构成部分。因此, 在高校计算机教学过程中, 要紧跟时代变革选择恰当的计算机实验室教学以及管理模式, 加强对开放型计算机实验室教学的管理, 以培养出符合社会及时代发展的创新型、实践型人才。
一、我国高校开放型计算机实验室教学管理中存在的主要问题
1.1计算机实验室开放时间段的选择问题
如何选择有效的计算机实验室开放时间段是保障高校开放型计算机实验室教学管理质量的重要前提。但是就目前高校课程安排来看, 由于教室等方面资源的限制性, 计算机专业课程安排并不十分集中, 且不同计算机专业学生的课程表安排又有所不同, 再加上学生自由选择选修课程等方面的原因, 造成在实际的计算机实验室开放型教学管理过程中, 很容易出现实验室预约学习分布出现明显的峰谷段现象, 给开放型实验室教学管理及安排带来一定的困难。
1.2计算机实验室开放型教学指导教师的安排问题
在我国高校开放型计算机实验室教学管理过程中, 有效的教学指导是开放型计算机实验室教学质量的重要保障。但就目前来看, 在实际的高校开放型计算机实验室教学管理过程中, 由于科研任务以及教学任务繁重或者是教师私人事务等方面原因的存在, 多数教师并不倾向于在课余时间对学生进行相关计算机实践操作的指导, 这在一定程度上制约了我国高校计算机实验室开放学习的效果。
1.3计算机实验室开放型教学学生行为的约束问题
我国高校实验室开放型教学模式为学生提供的是硬性的学习条件, 即为其提供可供实践操作和学习的计算机设备及资源, 而学习效果则最终取决于学生的“软性”条件, 即其进行计算机实践操作及学习的自觉性和积极主动性。
二、有效解决我国高校开放型计算机实验室教学管理问题的相关策略
为有效解决我国高校开放型计算机实验室教学管理中存在的问题, 提高开放型计算机实验室教学质量和管理水平, 高校在实施开放型计算机实验室教学管理的过程中要积极采取以下相关策略:
2.1合理规划计算机实验室开放时间段
在计算机实验室开放时间段的规划过程中, 最为主要的是要合理调节高峰时间段以及低谷时间段的学生计算机实验室预约学习。为解决该问题, 一方面要加强对计算机相关专业学生课程表的合理规划与安排, 尽量将部分专业的课程安排集中在上午或者是下午、晚上等某一个集中的时间段, 以为学生提供较为完整的实验室学习时间段;另一方面要根据计算机专业的课程安排, 将计算机专业分为不同的部分, 分别规定计算机实验室开放及预约学习时间段, 以有效调节高峰期和低谷期的人流分布。
2.2加强计算机实验室教学指导教师的选派
在开放型计算机实验室教学指导教师选派的过程中, 可以采取教师与学生选派相结合的指导模式, 即选用高年级计算机理论及操作能力较为扎实的学生作为兼职指导老师, 以便于在学生开放型计算机实验室学习过程中对其进行相关理论和实践操作技能方面的指导, 以分担全职计算机教师在课余时间段承担的开放型计算机实验室教学指导的压力, 有效缓解其教学指导及教学时间、任务等之间的矛盾冲突, 实现较好的开放型计算机实验室教学效果。
2.3制定规范性计算机实验室学生行为约束制度
完善的制度是规范学生行为的重要前提。因此, 高校在实施开放型计算机实验教学过程中, 要首先制定完善的学生行为约束制度, 具体包括:一是制定完善的计算机网络管理制度, 在计算机实验室开放阶段, 只允许进入校园内部网络, 限制外网的开放, 以有效约束学生其它网上娱乐行为的发生;二是建立起完善的学生计算机网络登录管理制度, 加强对学生网上行为的约束和管理;三是建立起完善的实验室监督及学生考核制度, 加强对学生实验室行为的管理以及学习成果的考核, 引导学生充分认识到开放型实验室教学管理的重要性, 自觉抵制不良行为。
三、结语
综合上述可知, 多数高校开始探索开放型计算机实验教学及管理模式, 以更好的提升学生计算机实践操作能力。因此, 在开放型计算机实验室教学管理过程中要积极解决其中存在的问题, 以实现计算机资源利用的最优化。
参考文献
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开放创新性实验的探索与研究 篇9
关键词：开放性实验,创新性,综合能力
随着现代社会发展需要, 开放性实验教学模式是高校实验教学改革的发展方向。传统的实验教学模式严格按照教学计划安排实验教学, 大部分实验课程仍以验证性实验为主, 使学生掌握基本操作与原理, 但缺乏分析、设计、创新能力的培养, 难以适应新时期人才培养的要求[1,2]。而开放性实验教学是针对传统的实验教学弊端, 开设设计性、综合性实验项目, 以学生自行设计为主, 发挥学生潜能, 对于提高教学质量, 培养学生独立自主与综合实验能力起积极作用。以下将结合目前实验教学存在的问题提出几点建议。
1 实验教学存在问题
1.1 传统教学观念
由于长期受传统教育模式的束缚和影响, 理论知识成为重中之重, 在高校教学过程中过于重视理论知识的传授, 把理论教学作为主要手段, 而把实验教学目的局限于验证某些理论, 仅使学生掌握基本操作与原理, 忽视对学生综合能力的培养, 致使学生缺乏自我培养能力的主动意识, 动手能力较弱, 不能灵活的学以致用。
1.2 教学模式陈旧
由于实验教学内容围绕理论教学授课范围, 根据教学计划制定, 在大纲范围以外的实验很少甚至没有开设, 造成实验内容单一, 且内容基本不作更新, 实验项目、实验步骤均已知, 导致实验室教学以及管理工作均局限于教学进程, 教师按计划完成教学, 学生按计划完成规定的实验任务, 缺乏自主设计与完成实验的综合能力培养, 学生难以深入探索与发现问题, 更难以发挥潜力[3]。
1.3 组织与管理单一
随着科学技术发展, 新型交叉学科增加, 学科间相互融合度增大, 如果采用传统的单一管理模式, 则容易造成实验室的重复建设与仪器设备的重复购置, 难以合理配置与充分利用资源;技术人员分散且知识结构单一, 难以调动师生积极性以及发挥各专业的学科优势, 缺乏建设开放性实验室及培养创新型人才的活力。
2 实验教学体系改革
实验教学是以学生掌握知识和基本技能为前提, 建立系统传授与探索研究相结合的实验教学新体系, 包括更新教学内容, 改进教学方法, 以学生为主体发挥其潜能, 结合专业特色与学生兴趣开展学生独立自主创新性实验, 实现多元化实验室管理, 培养学生获得知识的能力。
2.1 建立开放性实验教学模式
根据高等教育发展趋势合理设置各类实验课, 减少验证性实验, 开设设计性、综合性实验, 逐步形成稳定、科学的实验课体系[4]。开放性实验教学着重体现在内容与形式上, 老师鼓励学生积极参加各种实验技能竞赛, 同时加强校企联合, 为培养学生基本素质提供平台。
开放性实验室建设体现仪器设备、人才以及资金共享的优势[5]。仪器设备:集中资金加大设备投入, 根据合理分配原则购置常规或特殊仪器设备, 师生使用前须申请并经过培训, 管理员定期日常维护, 发挥仪器设备共享优势。人才:建立多元化师资队伍, 分配人员承担实验教学、项目研发与管理工作, 发挥教师基础知识、专业前沿研究与统筹管理的能力, 实现教学、科研与管理协调发展。资金:主管部门要将传统模式中的分散资金集中统一规划, 在保证教学基础上加大对师生科研活动的投入, 确保开放性实验教学模式的发展。
2.2 教学内容改革
目前, 实验教学内容陈旧, 演示性、验证性实验项目偏多, 综合性、设计性实验很少, 实验教学与社会生产脱节, 缺乏时代感。教师可以根据教学目标, 建立开放性实验教学平台, 更新实验教材, 编写开放性实验教学计划, 整合实验内容, 将实验内容分为必做与选做实验, 增设设计性、综合性实验项目。学生在完成大纲规定的必做实验以外, 根据自己专业、兴趣选择大纲以外实验题目。鼓励学生参与教师科研课题, 在教师指导下自行设计方案与独立完成实验, 从而培养学生独立创新意识和综合实验技能。
2.3 教学方式改革
传统的实验教学是实验教师根据实验教材的目的、方法、步骤等内容讲解, 学生按指导书在教师讲解下完成实验, 仅停留于掌握实验原理与基本操作, 缺乏受启发教学, 学生主动性得不到发挥, 不利于学生个性培养。开放式实验教学要体现以学生为主体, 教师启迪与指引的作用。教师摒弃全程讲解, 鼓励学生以小组为单位主动参与实验全过程, 包括设计方案, 通过实验录像自学, 教师纠正错误操作, 启发学生思考问题, 鼓励学生解决问题, 在必要时给予相关指导。
除此之外, 积极开展大学生课外实践活动, 鼓励学生参加省、市、校级的系列科技竞赛, 学校设立“学生科研立项”基金, 以学生名义申报课题项目, 独立撰写课题申报书, 经基金会审核后立项, 学校支持研究经费, 学生在导师指导下开展实验研究, 将结题报告以及实验成品送审, 参加系列科技竞赛或与相关企业合作, 实现由小试向中试放大。从而充分调动学生积极性, 实现新世纪人才培养的模式。
2.4 激发学生兴趣
传统实验基本是验证性实验, 属于直接获得知识, 而间接获得知识往往通过自主性实践才能内化成自身经验。因此, 激发学生学习兴趣是引导学生自主学习的重要途径。可以通过营造良好学习氛围、进行专业励志教育、鼓励学生参与教师研究课题以及各种形式科研活动, 使学生在教师引导下体验自主探索的科研过程, 将所学知识应用于实践, 发挥想象力和创造力, 从而增强自信, 形成创新过程良性循环。
2.5 提高教师综合素质
在开放性实验教学模式中教师以学生为主体, 从单一教育向多元化发展, 根据课程性质营造良好教学氛围, 根据学生状态组织和设计切合实际、促进学习的教学行为, 减少传统授课比例, 增加启发引导性教学比例, 鼓励学生参与各种形式课外实践, 组织小组科研交流, 让学生充分展示自我。教师在引导学生同时积累经验, 完善与丰富自身知识结构, 有意识提高科研能力, 传授学科前沿知识、新的科研视野和科研方法。此外, 教师形成坚韧不拔、诲人不倦、求真务实的工作作风, 有助于培养学生良好人格。
2.6 组织管理改革
实验室采用相对集中的校级实验中心与适度分散的教研室管理相结合, 统一由实验中心管理的模式。校级实验中心按功能分为教学实验中心与科研实验中心, 教学实验中心负责专业基础实验、大型公共仪器使用管理;科研实验中心由专业研究室组成。将专业性强的学科归属各个院系教研室。实验人员由实验中心统一调配与管理, 建立教学监督制度, 定期组织老师到相关院校或企业工厂观摩与学习交流, 若教师开发新实验项目、获得课题立项、培养学生科研竞赛获奖等则奖励工作量, 从而调动师生积极性, 在保证实验教学质量的基础上促进开放创新性教育模式发展, 实现资源共享, 仪器设备、技术队伍与学科管理协调发展。
此外, 开放实验教学的实施带来新挑战:仪器使用频率增加、仪器维护工作量加大、设备损耗率升高等。因此, 学校加大实验室建设投入, 包括实验室硬件及配套设施、实验耗材、更新实验仪器、仪器维护等, 同时制订仪器使用方法与管理制度, 实行专人强化管理, 确保基础实验室与专业研究室正常运作, 发挥各自特色。
3 展望
高校学生基本能力素质培养是一项艰巨的任务, 实验教学是培养科学创新的重要环节。教师应以学生为主体, 从单一“验证性实验”向多元“开放创新性实验”模式发展, 更新实验教学内容, 改革教学方法, 激发学生超越知识之上的智慧与创作灵感, 提高老师综合素质, 在学生掌握理论知识的同时发挥个人潜能, 适应新世纪社会发展的需要。
参考文献
[1]林家齐, 李玲.深化高校实验教学改革促进创新人才培养[J].科技与管理, 2009, 11 (6) :124-127.
[2]张学龙.开放性实验教学模式的探索与研究[J].教师, 2010 (18) :48-49.
[3]吉利萍.高校实验教学改革与学生创新能力培养探究[J].实验教学, 2009 (15) :102-103.
[4]朱蕾.高校开放性实验室的教学模式及管理要求[J].信息教育, 2007 (9) :137-139.
基于逆向工程的开放实验教学研究 篇10
逆向工程应用在以下领域: (1) 有产品但没有产品设计图样或设计图样不完整, 没有CAD模型的情况下。 (2) 应用在模具行业 (应用在经常需要反复修改原始设计的模具型面) 模具样品开发;汽及车类、家电制品、运动器材、玩具、陶瓷等。 (3) 损坏或磨损零件的还原, 应用在破损的文物、艺术品的修复上。 (4) 应用在新产品开发和创新设计上。
培养学生适应现代设计与制造工程领域实践能力的重要手段。
目前, 高校的开放实验已经成为培养学生创新能力、实践能力的重要手段, 探索适合本科生的开放实验模式和实验载体, 成为亟待解决的问题。
1目前实体逆向建模的方法
逆向工程的一般流程:样件三维数据测量数据处理CAD三维模型重构
模型加工制造
目前, 三维表面数据采集方法可以分为接触式和非接触式两大类。
接触式数据采集方法有基于力触发原理的触发式和连续数据扫描式。接触式的典型测量设备是三坐标测量机。接触式测量的优点是准确性和高可靠性, 对被测样件的材质和反射性无特殊的要求, 不受物体表面颜色的影响;缺点是测量速度慢, 测量过程中存在着摩擦力和弹性变形, 对软质、易变形、超薄样件或尺寸小于测头直径的微细部分等测量均受限制。
非接触式数据采集方法主要是利用光学原理, 非接触式的典型测量设备是激光三维扫描、光栅照相式三维扫描仪
包括激光三角测量法、激光测距法、结构光法、光栅测量法等。这种数据采集方法的优点是速度快、自动化程度高、不受样件材质和薄厚的影响, 排除了由测量摩擦力和接触压力引起的模型变形测量误差, 测量数据量大, 能充分反映被测样件的表面形状信息;缺点是易受样件反射特性和环境光的影响。
该实验采用海克斯康便携式三坐标ROMER关节臂测量机, 手持式激光扫描仪扫描的精度高, 速度快。
该开放实验选用的逆向软件为Geomagic design x 2014, 该软件能够实现正逆向相结合的建模方法。Geomagic由美国Raindrop公司出品的逆向工程和三维检测软件。可以轻易地从扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网格, 并可自动转换为NURBS曲面。
具有丰富的数据处理手段, 可以根据测量数据快速构造出多张连续的曲面模型。处理复杂形状或自由曲面形状是, 效率比传统CAD软件提高了10倍。
2开放实验的流程
2.1数据处理
通过测量机得到的点云数据, 导入到Geomagic design x2014软件中, 对点云数据进行孤点的删除、噪声滤除。通过扫描2次的公共区域将点云对齐, 并进行平滑、采样等简化处理将处理后的点云进行三角面片封装, 封装成 (*.stl) 。
2.2三维模型的重构
模型重构是对处理后的数据, 利用逆向工程软件进行曲线的拟合、曲面的拟合, 再通过线面的求交, 拼接, 匹配, 连接成光滑曲面, 从而获得产品模型的一个过程, 是逆向工程中最重要和最复杂的一个阶段。
(1) 对封装后的多边形进行修复:对于扫描的可乐瓶上有洞的区域, 利用Geomagic的补洞功能进行修补。在修补过程中, 为了高效率的旋转模型, 设置只显示25%的点被显示出来即可。利用Fill Holes命令, 既可以修补平面孔也可以修补曲面孔, 点击洞的边缘, 程序会按照曲率修补孔洞。
(2) 可乐瓶的建模:逆向三维建模, 在Geomagic design x 2014的“设计”界面中完成, 经过分析可乐瓶的特征结构, 瓶子主体为回转体零件, 可在提取回转区先后进行旋转实体, 平口、瓶身、瓶底的细节部位可进行扫描、阵列、布尔操作等具体的步骤如下: (1) 构造可乐瓶的主体部分。首先建立坐标系, 可乐瓶为平面对称结构, 坐标系原点设在瓶子的对称面上, 利用直线和圆弧命令拟合瓶子的回转母线, 如图2所示, 利用回转功能生成瓶子的主体; (2) 可乐瓶细节的构建。平口的螺纹部分, 采用正向, 根据点云数据测得螺距为3mm, 利用正向建模功能构建螺纹曲线;瓶底部分, 首先利用按扫描命令生成实体、然后按照圆周阵列, 最后利用布尔运算生成瓶底的凹槽结构。瓶子整体建完模型后如图3所示, 经过布尔运算生成瓶底的凹腔模型。
2.3可乐瓶底的数控加工
将建好的模型, 导入UG中, 进入加工模块, 加工工步分为:粗加工、半精加工、精加工。对于每一个加工工步都将进行以下设置:创建mill_contour加工方式, 刀具子类型选择球形立铣刀, 选择几何体, 毛坯选择自动模块, 完成对工件和毛坯边界的定义, 完成切削参数的设置, 自动生成加工程序。并在加工中心上完成可乐瓶底的数控加工, 如图4所示。
3结语
逆向工程作为一种高效的产品设计思路和方法, 可以迅速、精确、方便地获得实物的三维数据及模型。为产品提供先进的开发、设计及制造的技术支撑。它改变了传统产品设计开发模式, 大大缩短了产品开发的时间周期, 提高产品研发的成功率。
学生通过亲身参与逆向工程开放实验, 从实验样品的选型、逆向软件的建模、UG数控程序的编制、数控加工, 学生经过这系列的过程, 掌握了逆向工程的流程的基本研究方法以及相应的技能。在实验过程中培养了独立探索的能力和创新精神。
摘要：提出了先进制造技术领域的逆向工程与自动编程技术相结合的开放实验课程, 并给出实施方案。实验内容包括:手持式激光扫描仪对物体表面进行扫描、获取点云数据、利用Geomagic Design X 2014软件进行模型的构建, 将三维模型导入UG中, 生成数控加工程序, 最后在加工中心上完成模具型腔的加工。通过该开放实验, 使学生对逆向的设计流程以及自动编程技术有了完整的了解, 培养了学生的探索精神和创新精神, 顺应了产业界对人才培养的最新要求。
关键词：逆向工程,开放实验,模型,Geomagic Design
参考文献
[1]刘立晶, 杨慧.基于Geomagic Design软件的导种管三维逆向工程设计[J].农业工程学报, 2015 (11) :40-45.
[2]蔡敏, 成思源, 杨雪荣, 等.基于Geomagic Design Direct的残缺数据实体重构[J].组合机床与自动化加工技术, 2015 (3) :21-23.
[3]吴兵.基于逆向工程设计创新性试验[J].实验室科学, 2010 (2) :63-65.
电机学实验课程开放式教学研究 篇11
【摘 要】本文阐述电机学实验课程开放式教学的现状，提出电机实验应以学生为主体，教师为主导，以开放式教学培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
【关键词】电机学 实验课程 开放式教学
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2016）11C-0156-02
电机学是一门实践性较强的专业基础课程，而电机学实验则是该课程的一个重要组成部分。实验因为是实践的重要手段，更突显其重要地位。通过创新电机实验教学模式，使学生进一步巩固和理解电机基础理论知识，提升基本技能和创新能力，培养发现问题、分析问题、解决问题的能力，进一步提高自身的综合素质，为今后的发展打下坚实的基础。
一、电机学实验课程教学现状
以我院为例，学生要学习的课程较多，各专业电机学课程学时普遍缩减到52-84课时。实验教学模式仍采用老办法，实验教师根据大纲要求制定实验项目，上课时老师先讲解实验内容，然后学生根据实验指导书，按规定的步骤操作，得出实验数据，分析整理，最后上交实验报告。整个过程学生比较被动地接受知识和技能。教学形式实质上是“填鸭式”，在课时较少的现实情况下，不要说让学生完成一些难度较大的综合性实验，就是在课内时间做基本实验，有相当一部分同学都完不成。所以说开放实验室应该是高职实验教学的必由之路。
二、电机学实验课程的开放式教学方法
电机学实验课程开放式实验教学的目的是培养学生掌握基本的实验方法与操作技能，培养面向电网公司、超高压输电公司、发电集团等企业的电力运行、安装、调试、智能电网等岗位的高素质技术技能型人才。
主要研究内容：设计教学方案，研究相应制度建设；按照课程标准，依托DDSZ-2联网型电机及电气技术实验装置，制定数量合适的实验项目。实验项目分为3种类型，分别是基本实验、选做实验和综合性实验。从长远看，电机学实验课程开放式教学是实验教学发展的必然趋势，在实验教学过程中，基本的实验必做，选做实验和综合性实验项目是可由学生亲自选定实验课题或者在教师指导下选题，学生选择仪器设备，制定实验步骤，处理和分析实验数据，完成实验报告，学生成为教学的主体。
（一）利用微课等实验视频课件给学生预习
传统的电机学实验预习，只是看实验指导书或者课本，虽然有文字、图片，但学生基本都表示看不懂，加之学生们普遍毅力较差，进而失去对实验的兴趣。基本上实验教师在课堂上要花相当多的时间让他们熟悉实验设备、了解实验步骤。采用微课把一些基本电机实验重要的操作步骤、安全要求等以视频的形式展示出来，放到互联网上给学生自由下载观看，10分钟以内的视频还是能抓住学生的注意力的，通过课前自由安排时间观看视频，不清楚还可以反复观看，让学生熟悉实验设备，熟悉操作步骤。教师针对实验出一些预习题目，学生做对才能做实验，使他们真正达到实验预习的要求，防止一些学生不预习就到实验室，盲目操作，给人身、设备带来风险。
（二）基本实验、选做实验和综合性实验的制定
高职学生基础普遍比较薄弱，因此开放式实验教学必须安排基本实验项目。只有学生具备了基本知识和技能，才能创新，否则就是空中楼阁，基础不扎实，是不可能真正创新的。这些基本实验项目由各专业自行制定，比如单相变压器的空载和短路实验、三相变压器的联接组实验、三相鼠笼异步电动机的首尾端及绝缘测试、三相鼠笼异步电动机的起动、三相同步发电机的空载运行、三相同步发电机的并网及负荷调节运行实验。如果学生在课程内未能完成基本实验，可以在开放时间内预约实验，继续完成。这解决了基础差的同学需要加强基本实验技能训练的要求。
只有对实验设备熟悉了，学生完成基本实验后才可以根据自己的兴趣爱好选择实验课题。实验室也可以提供一些选题方向和实验室可以做的实验项目供学生选择。比如我院发电厂及电力系统专业的电机学实验要求如表1。
高职学生在做这些实验时可以参考教师给出的实验步骤，也可以自行设计实验项目和步骤，并在实验一周前送呈实验教师审核，通过后可安排实验。在实验室操作过程中，综合运用所学知识调试仪器设备，通过分析比较、概括、归纳等，培养了学生动手能力和独立思维的作风。开放式的实验教学环境为此提供了宽阔的舞台，有利于提高实验教学的质量。
三、开放式教学应解决的几个问题
（一）必须制定新的实验教学体系和配套制度
要让学生主动地到实验室去做实验，没有学分的激励，很难促使更多的学生去做选做实验。至于多少个选做实验可以得多少学分，可由教务处统一作出规定。研究制定出新的实验教学体系和相关配套制度，特别是实验管理制度和薪酬奖励制度要到位，鼓励教师参与开放性教学工作，鼓励学生如电力系电力科技协会成员参与管理实验室，学院在工作量计算和资金方面予以支持，以充分调动教师和学生的积极性。
（二）必须定位清楚
开放式教学学生是主体，教师发挥引导、把关作用，学生始终处于主体位置，教师是为开放式教学服务。教师引导方法得当，学生就不会放任自流，把关就是要保证实验质量，改革考核办法，按新的评价方式去考核学生。
（三）必须做好实验预习
学生必须主动认真地预习，开放式教学就是要变被动实验为主动实验，如果学生不积极参与，课前不做准备，还是依赖教师一步一步指导，可想而知实验效果就比较差。
电机学实验课程开放式教学对我院来说是一项创新性工程，需要学院各部门、老师和学生的共同努力，通过灵活的形式挖掘学生的潜能，在实施过程中不可避免会出现一些问题，需要不断总结经验教训，锐意进取。
【参考文献】
[1]曲春雨，王秀平等.基于内容和过程创新的电机实验教学研究[J].高教学刊，2015（19）
【基金项目】广西水利电力职业技术学院教改项目“电机学实验课程开放式教学研究”（2015zz04）
【作者简介】黄 骏（1975— ），男，壮族，广西南宁人，广西水利电力职业技术学院讲师，实验师，研究方向：电工，电机技术。
艺术院校构建开放实验室的研究 篇12
1 艺术院校构建开放实验室的意义
开放实验室是指在时间、空间和内容等方面开放的实验室，实验室在完成正常教学、科研任务和实验教学以外，利用现有师资、仪器设备、环境等资源提供给进行实验教学、科研和社会服务的人们。
1.1 开放实验室提高学生的创新能力。
传统的实验课都是由教师讲解实验的原理、操作、仪器的使用方法等，通常是演示性或验证性实验，学生按照老师所讲的去实验。在整个的实验过程中，学生完全处于一种被动的学习状态，机械地完成固定的实验步骤，缺少自我创新精神和创新意识，必然会影响学生思维能力和创造能力的培养和提高。[2]艺术院校是培养未来艺术家的摇篮，更是需要学生具有良好的创新意识、创新精神和创新能力。构建开放实验室，最大限度地发挥实验室资源效益，为学生提供实践锻炼和自我发展的空间，学生在开放实验室自主进行实验和艺术创作，独立思考，自由发挥，自主学习，提高了发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养了创新意识和创新能力，能够创作出更多更优秀的艺术作品。
1.2 开放实验室提高实验室资源的利用率。
由于艺术院校实验室设备的特殊性，很多设备都比较昂贵。学校由于财力有限，很多实验室配备的设备的台套数比较少，但这些设备大都属于前沿设备，譬如我校的PROTOOLS数字音频工作站、数字中间片与色彩校正实验室等。教师在这些实验室进行实验教学，大多进行演示性的实验，同学们很少有机会亲自操作。特别是在计算机和多媒体技术高速发展下，设备使用周期大大缩短，前几年比较尖端的设备，仅仅几年的功夫，就将面临淘汰。这对艺术类院校来说，是一个十分严峻的挑战。设备更新周期短，淘汰率高，因此建立开放实验室，对提高设备的利用率就显得非常重要。在开放实验室中在课内老师进行演示性的实验教学，课外学生到实验室进行上机操作，进行各种创新形式实验。此外还可以在完成学校正常实验、实训教学和科研任务后对学生和社会开放，可以提高实验室的开放率和仪器设备的利用率，从而最大限度地发挥实验教学资源的整体效益。
1.3 开放实验室丰富了实验室的内涵。
开放实验室中实验内容既可以是教学计划外的，也可以是对教学计划内必做实验、实训的延续和提高，包括综合性、设计性实验和动画短片、DV短片、音乐创作等学生作品的完成。不仅可以解决好因为设备短缺学生实训时间不足的矛盾，还可以满足学生个性化发展的要求，利用课余的时间借助实验室来完成进行跨学科、跨专业的创新型、研究型、综合型实验项目和作品创作等。此外教师也可以利用教学任务以外的时间搞研究创新，还可以吸引社会上相关专业的机构和人员加入，进行社会服务，搭建校企合作的平台。
2 开放实验室的管理
开放实验室区别于传统的实验室，管理复杂、操作麻烦、工作量大, 成为推进开放实验室建立的难点。开放实验室长时间开放，实验教师和实验管理技术人员不可能时时处处都在实验室，因此可能会造成实验室管理问题。例如设备的及时维护等，影响实验室的安全管理和实验室开放的正常运行，开放实验室安全防范问题、开放实验室管理制度的建立等等，这些都是开放实验室必须所解决的问题，否则开放实验室的运行必将陷入瘫痪，其为教学的服务功能将大大削弱。为解决实验室开放后出现的这些问题，可以从以下几个方面入手。
2.1 制定健全的规章制度。
在研究与实践基础上制订和完善各种规章制度，包括实验室开放管理制度、仪器设备管理制度、仪器设备、损坏、丢失和事故赔偿处理办法、实验室安全卫生制度等。针对艺术院校的特点，为了督促和鼓励能够创作出更好更多的艺术作品，我院制定了《作品押金制度》，每个进入开放实验室从事作品类创作的个人或者小组需要交纳一定额定的押金，学生在申请创作时间内可以免费使用实验室，若超出时间则要实行有偿使用，设备损坏了则要进行赔偿，这些费用开支从所交的押金中扣除。该制度一来可以督促学生合理安排作品创作时间，及时归还所使用的实验室和所借的设备，让更多的学生能使用学院的实验室和设备资源。二来如果设备在使用过程中人为因素损坏了，设备维修的费用直接从作品押金中扣除，督促学生爱护设备。在作品完成后，经过实验室老师检查使用的设备没有人为损坏，并附上所完成作品拷贝，押金全额退还。该制度实行以来，实验室的设备损坏率大大降低，学生的作品创作积极性也大大提高，并出了不少好作品，拿了不少大奖。
2.2 利用网络信息技术管理实验室。
实验室由封闭式管理向开放式管理的转变后，管理手段上一定要有所改变，改变以往传统实验室纯粹的人工管理，采用当前先进的网络技术、IC卡技术和视频监控等高科技技术实行开放式管理。目前我校正在着手与外单位合作开发适合我校使用的实验室管理系统，系统利用校园网作为基础, 通过校园一卡通接口, 将实验室管理系统与校园一卡通系统相衔接，以校园网为网络基础, 校园一卡通为介质。通过该系统实现实验权限设定、实现网上预约、实验安排和查询、对进行实验的相关数据进行查询实验历史、实验设备资源管理、生成各报表等功能。为配合实验室管理系统，学校采用门禁替换了传统的钥匙锁，学生要想进入开放实验室实验，只需在门禁刷卡器上刷各自一卡通，系统通过认证后，实验室大门自动开启。目前学校还准备在各个开放实验室安装网络版监控系统，系统采用高清晰度的网络摄像头，24小时监控着实验室每个角落，实验室管理员利用网络在办公室或者下班后在家通过监控系统的查看平台查看实验室的情况，发现有问题能够得到及时的处理，为实验室开放后提供强有力的安全保障。
2.3 建设好实验室管理队伍。
实验教师和实验技术人员作为实验室的主体力量，随着实验室开放之后，实验内容项目也相应增多，除了教学计划内的实验，学生还设计一些实验或则进行一些作品的创作，他们自己动手、独立思考，发现问题的机会多，会随时提出各种问题，有的问题甚至教师也没遇到过。这使那些侧重理论课教学缺乏实验经验的教师难以胜任这项工作，故需要建设一支具备丰富实践经验的高素质的实验教师队伍。学校各级领导及管理部门应重视实验队伍的建设，积极开展对实验教师多种形式的培训，鼓励实验教师深造，提高学历层次。建立激励机制，调动实验教师及管理人员的积极性，使他们乐于在本岗位工作，乐于奉献。[3]
2.4 对实验操作技能以及大型仪器的使用实行定期培训。
为了防止学生进入实验室的盲目性以及由于操作的不合理而引起事故的发生或造成仪器设备的损坏, 对某些有一定操作难度或操作过程中具备一定危险性的实验室定期开展实验技能培训。培训内容包括基本实验操作技能、小型常用设备的使用、大型仪器设备的操作, 对掌握了这些技能的学生发给培训合格证, 只有培训合格的学生才有资格进入开放实验室进行实验, 同时也有资格操作大型仪器。
2.5 增加对开放实验室的经费投入。
实验室开放后，由于实验内容增多，而且很多实验是创新性、综合性实验，实验费用远高于传统实验的费用。而且实验室开放后设备的使用率大大提高，设备的故障率随之也提高了，维修经费自然也要相应提高。经费不足，影响了实验的开出和设备的维修，这样就达不到开放实验室的目的。为了保证实验的正常运行，学校应增加对开放实验室运行经费的投入，这样就能保证开放实验室的正常运转，使其进入良性循环。开放实验室运行经费得到了保证后，学校对综合性、设计性以及科技创新性实验项目给予一定的经费资助。譬如我校成立了“浙江传媒学院大学生创新基金”，凡我校全日制本、专科学生均可申请资助，资助的项目能够得到1000-5000元人民币不等的经费资助，项目获“优秀项目”奖后，可得到一定的奖励。学校根据开放实验室承担的项目情况拨给一定量的经费, 这样既保了开放实验室的正常运行, 又提高了学生的积极性。
3 开放实验室的实践和成果
浙江传媒学院动画学院作为国家广电总局批准的国家动画教学研究基地之一，肩负着培养高素质的优秀动画人才的重任。学院实验实训中心为组织广大对动画创作研究有兴趣的学生提供一个动画创作实践场所，于2008年开始建设学生创新中心这个开放实验室。学生有了新的思路想法，为了实现动画剧本创作，可以提出申请，在老师的指导下，利用课余时间，到创新中心开展自己感兴趣的动画创作。
实验室运行一年多的时间来，有多个动画项目在该实验室完成创作，并有不少项目的作品在全国的各类比赛中取得了可喜的成绩。例如刘恒的《回归》在2008年获首届杭州市大学生科普动漫创意设计竞赛一等奖，第七届浙江省大学生多媒体作品设计竞赛二等奖，第四届中国国际动漫节2008“美猴奖”提名;严万棋, 杨光的《源之林》在2008年获第七届浙江省大学生多媒体作品设计竞赛一等奖;王强的《石器时代税务故事》在2008年获2008北京电影学院奖入围奖;刘潇潇的《废墟旮旯》在2009年获第二届杭州大学生科普动漫创意设计竞赛二等奖，第五届中国国际动漫节“美猴奖”提名奖;应欣桦的《绊》再2009年获第二届杭州大学生科普动漫创意设计竞赛三等奖和最佳创意奖，2009年第五届杭州国际动漫节美猴奖提名奖等等。
4 结语
取得的成绩印证了开放实验室对培养学生创新能力、提高学生实践能力的重要性, 更加坚定了我们开放实验室建设的信心。艺术院校建设开放实验室，是实施素质教育，培养学生创新精神和实践能力的重要途径。如何使开放实验室的管理工作更为细化、卓有成效, 这将是我们实验管理人员今后工作中不断完善的目标。
参考文献
[1]钟康云.高等艺术院校建立开放实验室的必要性研究[J].浙江传媒学院学报, 2004 (4) :47-48.
[2]姜辉, 隋恩锡.搞好专业实验室的开放提高实验室资源利用率[J].现代企业教育, 2008 (16) :45-46