測繪學(xué)科實驗室開放式教學(xué)模式的改革與實踐

李玉石

測繪實驗室隸屬山東農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院,負責(zé)著全校工學(xué)、林學(xué)、農(nóng)學(xué)以及測繪等專業(yè)的測繪教學(xué)實驗和學(xué)習(xí)任務(wù)。實驗室總面積691平方米,分設(shè)于校本部、南校區(qū)和科技學(xué)院內(nèi)。包括3個常規(guī)儀器室、1個精密儀器室、1個規(guī)劃成圖、1個綜合實驗室和2個準備室等。現(xiàn)有儀器設(shè)備730臺(件),總價值239萬元。擁有國際國內(nèi)最先進的測繪儀器設(shè)備,如JX-4C數(shù)字攝影測量工作站、GPS定位接收機、全站儀、數(shù)字化儀、掃描儀、高精度彩色繪圖儀、航測轉(zhuǎn)繪儀、高精度和常規(guī)經(jīng)緯儀、水準儀等,完全能夠滿足包括測繪專業(yè)在內(nèi)的全校測繪教學(xué)實驗、科學(xué)研究和生產(chǎn)服務(wù)工作。現(xiàn)承擔(dān)實驗課程門數(shù)27門,已開設(shè)的實驗數(shù)28個,實習(xí)項目8個。

隨著我校教育事業(yè)的發(fā)展,對測繪實驗室的投資力度不斷加大,使測繪儀器設(shè)備和實驗場所有了很大的改善。如何充分利用這些有效資源,結(jié)合自身的現(xiàn)狀,創(chuàng)造有利的條件,培養(yǎng)出適應(yīng)市場經(jīng)濟和國際市場競爭所需要的人才,已成為我校不斷探索的主要課題。我們順應(yīng)教學(xué)改革的潮流,注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。同時注意加強實驗技能的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生接受新事物及應(yīng)變的能力。[1]在實驗中注重提高學(xué)生的研究興趣與自信心,以利于創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。[2]本文闡述了實驗室開放的必要性,分析了實驗室開放存在的問題,并提出了相應(yīng)的建議。

一、健全測繪實驗室管理規(guī)章制度

一個實驗室要有嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)、嚴格的工作機制和嚴明的紀律,要有明確完善的規(guī)章制度,才能使實驗室工作有章可循、有章必循,實現(xiàn)科學(xué)化、規(guī)范化管理。在測繪實驗室有常規(guī)儀器和精密貴重儀器,必須進行分級管理。因此我們制定了儀器借領(lǐng)規(guī)則和儀器使用規(guī)則。

1.測繪儀器借領(lǐng)規(guī)章制度

(1)正常教學(xué)時間使用。正常教學(xué)時間是指任課教師課程表規(guī)定的教學(xué)時間和實習(xí)時間。在此時間內(nèi)學(xué)生使用測繪儀器一律按教學(xué)要求來辦理借用。由任課教師按教學(xué)計劃提前通知實驗管理人員,以便其做好準備工作,并形成任課教師和實驗管理人員相互監(jiān)督制度。儀器借領(lǐng)由實習(xí)小組組長憑校園卡辦理,在規(guī)定時間內(nèi)完成實習(xí)、實驗項目。(2)實驗室開放時間使用。實驗室開放時間是指在正常計劃教學(xué)周內(nèi),測繪實驗室每周開放的兩個下午,具體開放時間將在每學(xué)期開學(xué)的第一周公布。開放時間內(nèi)凡我校師生均可憑校園卡辦理儀器借用手續(xù)。(3)科研、工程項目使用:凡非正常教學(xué)和非實驗室開放時間使用測繪儀器均屬該種情況。我校測繪教師使用測繪儀器可辦理借用手續(xù),由實驗教學(xué)中心主任簽字,并按規(guī)定交付儀器使用費用。借領(lǐng)人為直接負責(zé)人,若損壞儀器設(shè)備按學(xué)校有關(guān)規(guī)定處理。

2.測繪儀器使用規(guī)則

測量儀器都比較精密、貴重,使用不當(dāng)將會造成儀器損壞、精度降低甚至儀器報廢等責(zé)任事故,直接影響教學(xué)秩序。因此特制定測量儀器使用規(guī)則如下:(1)每次實驗實習(xí)所需儀器、工具由小組長憑校園卡辦理借用手續(xù)。如有問題立即向?qū)嶒炇医處熖岢觥?2)儀器箱應(yīng)平放在地面上或其他平臺上才能開箱取儀器,不要將儀器箱托在手上或抱在懷里開箱,以免將儀器損壞。(3)從箱內(nèi)取出儀器時應(yīng)輕拿輕放。在取出儀器和使用儀器的過程中,要注意不能觸摸儀器的目鏡、物鏡,以免沾污,影響成像質(zhì)量。(4)儀器安置的高度和跨度要適宜。平地上三個架腿的長度應(yīng)大體一致,并旋緊架腿固定螺旋,防止因螺旋沒擰緊而使架腿自行收縮而摔壞儀器。(5)從箱內(nèi)取出儀器后,要隨即將儀器箱蓋好,以免沙土雜草進入箱內(nèi),還要防止搬動儀器時丟失附件。(6)儀器使用過程中,遇到下雨時應(yīng)立即停止使用,絕不能讓雨淋濕儀器。(7)在任何時候不得將儀器安置后人員立即離開,儀器必須有人守護。(8)使用中精密儀器需要搬動或普通儀器長距離搬動時,應(yīng)裝箱搬遷,搬遷中切勿跑行。普通儀器短距離搬站時,可先將腳架收攏,然后一手抱腳架、一手扶儀器,使儀器在近似于直立狀態(tài)下搬遷。(9)在儀器使用過程中,各種螺旋不要旋之過緊,如感到不易旋動時不能硬轉(zhuǎn)。(10)照準部旋轉(zhuǎn)和望遠鏡旋轉(zhuǎn)時,須先放松制動螺絲。(11)儀器用畢裝箱前,可用軟毛刷輕拂儀器表面的灰塵,有物鏡蓋者要將其蓋上。儀器箱內(nèi)如有塵土、草葉時,應(yīng)清理干凈。(12)儀器不用時要放在通風(fēng)、干燥、安全的地方,使教學(xué)儀器始終處于完好狀態(tài)。

二、測繪儀器設(shè)備的保養(yǎng)和維修

儀器設(shè)備的保養(yǎng)和維修是延長儀器設(shè)備使用壽命和取得實驗效果的重要保證。因此,在實驗室的管理中我們要重視儀器設(shè)備的保養(yǎng)和維修,如不定期對經(jīng)緯儀進行檢驗矯正和腳螺旋的維修。另外我們也要對鋼尺、皮尺進行不定期的維修,確保測繪實驗教學(xué)工作順利進行。

1.儀器設(shè)備的保養(yǎng)

為了保證實驗課的順利進行,實驗人員必須確保儀器設(shè)備以及其他器材的齊全完好,實驗教師或管理人員必須做好儀器設(shè)備的保養(yǎng)工作。實驗室和保管室要經(jīng)常保持通風(fēng)、干燥。實驗儀器設(shè)備要做到防曬、防蛀、防磁、防塵、防銹、防腐、防震、防油污、防變形等,確保儀器設(shè)備盡可能地處于完好狀態(tài),為實驗教學(xué)創(chuàng)造良好條件。對不同的儀器,要采用不同的保養(yǎng)和維護措施,使其處于正常的工作狀態(tài)。全站儀沖電前要檢查電壓是否正常,以免與儀器規(guī)定電壓不符損壞儀器。放置在儀器中的干燥劑要定期進行更換,防止儀器受潮。計算機還要定期開機通電,并要用布罩蓋好,以防受潮被損。儀器設(shè)備的金屬部件要經(jīng)常涂油,以防生銹損壞。儀器歸位時,實驗教師要根據(jù)不同儀器的性能特點,將儀器除塵、去潮、上油,發(fā)現(xiàn)有損壞要及時維修。

2.儀器設(shè)備的維修

在實驗過程中,儀器設(shè)備難免受到一些損傷,一旦發(fā)現(xiàn)儀器設(shè)備損壞,要及時找出損壞的原因,根據(jù)出現(xiàn)的情況進行修理,以使繼續(xù)使用。對那些無法修理的陳舊儀器設(shè)備要進行報廢處理,需要補充的要盡快采購,并做好儀器設(shè)備的清點工作。對于實驗室內(nèi)的儀器設(shè)備要逐一建立儀器檢修檔案。按統(tǒng)一格式填寫檢修報告卡,內(nèi)容主要有儀器名稱、型號、儀器故障現(xiàn)象、儀器故障原因分析、主要檢修過程、更換的元件或材料、儀器檢修結(jié)果、檢修人員及維修日期等。通過此項措施既可了解儀器設(shè)備的使用狀況,也可為儀器維修積累經(jīng)驗。除此之外,每學(xué)期開學(xué)初和放假前對實驗室內(nèi)的儀器設(shè)備還要進行一次全面檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時處理或找專業(yè)人員維修。每逢寒、暑假要對儀器設(shè)備進行一次大保養(yǎng)。該上油的上油,該涂漆的涂漆。平時要經(jīng)常打開儀器室門窗、儀器櫥門、櫥窗,進行通風(fēng)換氣,并經(jīng)常清理灰塵,確保儀器室干燥、整潔、衛(wèi)生。做好儀器設(shè)備的維修工作,保證儀器設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。

三、測繪實驗室開放的實踐

為順應(yīng)我校教學(xué)改革的潮流,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,提高學(xué)生綜合分析與解決問題的能力,我校測繪學(xué)科實驗室進行了不同方式的開放性探索。采用開放實驗室的形式,讓學(xué)生自主進行實驗。實驗包括測繪學(xué)科中的最常用的幾種技術(shù)與方法(測距、高程、方位角)應(yīng)用于同一實驗中,涉及了4種測繪常規(guī)儀器。整個實驗利用雙休日時間并采用實驗室開放的形式完成,取得了較好的實驗效果,增強了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識,學(xué)生綜合分析與解決問題的能力也得到了進一步的提高。具體操作過程是:(1)教師將實驗?zāi)康囊蠛蛯嶒灄l件告知學(xué)生。(2)學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康囊蟛檎屹Y料,設(shè)計實驗方案。(3)師生共同討論實驗方案。(4)確定實驗方案。(5)實驗準備。(6)學(xué)生自主完成實驗操作過程。(7)師生共同討論,分析實驗結(jié)果與實驗中所遇到的問題。(8)學(xué)生書寫實驗報告和實驗小結(jié)。整個過程都是以學(xué)生為主體的自主學(xué)習(xí)過程,教師起指導(dǎo)與幫助作用。

四、測繪實驗室開放的必要性

1.測繪實驗室開放有利于培養(yǎng)學(xué)生探索和創(chuàng)新的綜合素質(zhì)

通過開放測繪實驗室,學(xué)生可有更多的時間在實驗室完成實驗,從而熟練操作各種儀器,掌握基本的實驗技能。通過不斷地知識積累,從中發(fā)現(xiàn)不足,產(chǎn)生創(chuàng)新的欲望,并通過實驗驗證自己的設(shè)想。學(xué)生還可以綜合所學(xué)知識調(diào)試儀器、排除故障、開發(fā)智力。與課堂實驗相比,開放性實驗具有直觀性、實踐性和探索性的特點,完全能夠激發(fā)他們探索和創(chuàng)新的興趣。

2.測繪實驗室開放可以提高實驗設(shè)備的利用率

當(dāng)前,實驗設(shè)備利用率低是目前高校實驗室普遍存在的問題,實驗設(shè)備的功能未得到充分開發(fā)和利用是其中的重要原因。充分開發(fā)實驗設(shè)備的功能,使其更好地為教學(xué)科研服務(wù),更好地為社會服務(wù)是實驗室管理體制改革中一個急需解決的問題。當(dāng)今,各個學(xué)科、各個領(lǐng)域互相滲透,我校測繪實驗室與其他學(xué)科實驗室之間的聯(lián)系也越來越廣泛,測繪實驗室開放可以極大地提高儀器設(shè)備的利用率,充分做到資源共享,并能促進測繪儀器的功能開發(fā),提高測繪儀器的使用率,做到“物盡其用”。此外,測繪實驗室對外開放可以實行有償服務(wù),為實驗室增加教學(xué)經(jīng)費,有效地緩解教學(xué)經(jīng)費緊缺的矛盾,而且還可以利用這些收入進行儀器設(shè)備的維修維護、更新?lián)Q代,不斷提高實驗水平。

五、測繪實驗室的開放模式

測繪實驗室面向?qū)W生的開放是實驗教學(xué)改革的迫切需要,也是新形勢下測繪實驗室工作的努力方向。只要符合測繪實驗室管理的規(guī)章制度,在時間和空間上的開放是測繪實驗室開放的初級階段和基本要求,在實踐中我們初步探索出以下開放模式:

1.指導(dǎo)式的開放模式

測繪實驗室主要接納工學(xué)、林學(xué)、農(nóng)學(xué)以及測繪等專業(yè)的測繪教學(xué)實驗任務(wù)。對剛?cè)雽W(xué)的一年級學(xué)生進行的實驗室開放應(yīng)該是一種指導(dǎo)式的開放。實驗教學(xué)應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實驗操作方法,讓學(xué)生熟悉教學(xué)儀器主要零部件的原理和基本構(gòu)造。同時要注意加強測繪儀器實驗技能的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力。其具體做法是:測繪實驗室對教學(xué)大綱所要求開設(shè)的實驗項目全部開放,實驗室提早將實驗指導(dǎo)書印發(fā)給學(xué)生,要求學(xué)生在進入實驗室前必須先做好預(yù)習(xí),并通過集中授課,教給學(xué)生基本的實驗技能和科學(xué)的實驗方法后,允許學(xué)生自主選擇實驗時間和實驗項目,到實驗室按要求做實驗。實驗教師在現(xiàn)場做指導(dǎo),隨時提醒學(xué)生注意事項、操作規(guī)程,以培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣,并逐漸過渡到學(xué)生能自主完成實驗。

2.分散式的開放模式

在學(xué)生已掌握一定的實驗技能和實驗方法的基礎(chǔ)上,可以對這部分學(xué)生采用分散式開放。在實驗教學(xué)上除進一步提高學(xué)生的實踐技能和動手能力外,逐漸增加以設(shè)計性、綜合性為主的實驗項目。同時在實驗中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的研究興趣,以利于創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。做法是:實驗教師將實驗中可能用到的儀器設(shè)備的名稱、規(guī)格、性能及注意事項印發(fā)給學(xué)生,由學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容自擬實驗項目,寫出實驗?zāi)康?、方法和步驟,向?qū)嶒炇翌A(yù)約實驗時間和提出對實驗條件的要求。實驗教師經(jīng)審查認為合理可行后,同意學(xué)生自己到實驗室獨立完成實驗,實驗教師不再作具體輔導(dǎo),只作個別的實施啟發(fā)式、引導(dǎo)式指導(dǎo),學(xué)生的實驗情況可計入實驗課成績或按學(xué)分計算,并且不再側(cè)重于學(xué)生的實驗結(jié)果是否正確,而側(cè)重于對實驗結(jié)果的分析方法是否科學(xué)。

3.自由式的開放模式

進入專業(yè)測繪實驗室的一般是高年級的學(xué)生,他們在理論課上已接觸過專業(yè)知識,因此應(yīng)進行以設(shè)計性、綜合性為主的實驗項目,專業(yè)實驗室對他們應(yīng)該是自由式的開放。這一階段應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。在實驗教學(xué)上要注重新理論、新技術(shù)的引進,加強技術(shù)含量高、實用性強的綜合性實驗,并適當(dāng)增加探索性、設(shè)計性的實驗項目,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和思維創(chuàng)新能力。對于興趣廣泛、學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀、學(xué)有余力的學(xué)生,可采取雙向選擇的方法,任課教師可組織學(xué)生多參加相關(guān)的科研活動。

六、加強對測繪實驗室開放的科學(xué)管理

1.日常管理

日常管理是實驗室非常重要的管理環(huán)節(jié)之一。為強化規(guī)范管理,測繪實驗室應(yīng)建立起完整的規(guī)章制度,同時還應(yīng)建立資料管理、安全檢查、人員管理、工作檔案、實驗日程等信息收集流程,把這些信息輸入電腦,逐步把實驗室各項規(guī)章制度納入規(guī)范化管理的軌道。

2.儀器設(shè)備管理

首先,應(yīng)建立健全技術(shù)檔案,保管好各種說明材料,詳細記錄設(shè)備的運行情況,建立設(shè)備維修維護檔案,并保證設(shè)備帳、物、卡齊全。其次,應(yīng)定期維護、保養(yǎng)設(shè)備,如:不定期對經(jīng)緯儀進行檢驗矯正、對腳螺旋進行維修,另外我們也要對鋼尺、皮尺進行不定期的維修,使這項工作經(jīng)常化、制度化,并實行崗位責(zé)任制。使用者每次用完設(shè)備后要認真填寫使用記錄,以便隨時了解設(shè)備、儀器的功能,發(fā)現(xiàn)問題及時解決。尤其對大型精密貴重儀器,要確定專人保管、定點存放、定期校驗、定期維護等等。

3.實驗室環(huán)境管理

測繪實驗室不但要具備一定的物質(zhì)環(huán)境,也要有精神環(huán)境的支持。實驗室的精神環(huán)境是由教師、學(xué)生和實驗室人員共同營造的。實驗室人員既是實驗室的直接管理者,也是實驗室精神環(huán)境的創(chuàng)造者之一。實驗室不僅要對本室的儀器設(shè)備進行管理,而且也要對人員進行管理。因此,實驗室人員不僅應(yīng)具備本崗位所要求的業(yè)務(wù)知識和能力,熟練掌握設(shè)備性能及操作方法,而且要學(xué)會做好人員管理工作。

七、結(jié)束語

測繪實驗室開放是加強學(xué)生技能訓(xùn)練和提高創(chuàng)新能力的重要手段,能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神,達到讓學(xué)生盡早獨立自主地學(xué)習(xí)、實驗、研究的目的。當(dāng)前我校測繪學(xué)科的實驗室開放工作正在進一步改革中,現(xiàn)已經(jīng)取得了可喜的成績,但還存在一些不足,如何合理、有效地利用現(xiàn)有的設(shè)備和資源取得更好的成果還有待更深入的探討。只要遵循“面向全體、因地制宜、因材施教、講求效率”的原則,堅持從實際出發(fā)、合理設(shè)計、科學(xué)管理,我校測繪實驗室的開放工作一定會通過進一步改革走上科學(xué)化、規(guī)范化的道路。

參考文獻:

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