為適應科技發展對人才的要求,高等教育向素質教育轉變,高等人才要由單一的知識型向綜合型、創新型發展,實驗室作為培養創新型人才的重要課堂,要為學生創造一個培養科學興趣、實現創新思想的實踐環境,開放型實驗室正是基于這樣的考慮應運而生。開放型實驗教學實驗室滿足了素質教育的要求。
實驗教學理念的轉變
長期以來,由于歷史原因中國高校重視理論,實驗教學提倡以培養學生的三基能力為主,培養出來的學生雖有較系統的基礎知識和規范的實驗操作能力,但缺乏自主思考、靈活運用以及創新能力。傳統實驗課多數是附屬于理論課的,實驗內容大多數是經典的、驗證性的實驗。對學生而言經典實驗可使學生理解掌握所學的基礎理論,掌握基本的實驗方法。但同時也存在很大缺陷。如:實驗內容不能反映實際生產、科研實際,脫離當前的科學技術發展和社會實踐,很難激發學生的興趣。某種程度上局限了學生的思維,使學生缺乏靈活思考和創新的思維。
新的教學理念,以人為本,融知識傳授、能力培養、素質教育全面協調發展,改變以統一模式培養學生的狀態,而是根據學生的特長和個性,充分激發學生對實驗的興趣。這就要求老師要引導學生,使學習觀念能與時代教育觀念同步,積極主動進行實驗,引導學生擺脫“重理論,輕實驗”的影響,認識到實驗是學習新知識的手段,從而不斷提高自己的實踐能力,逐漸培養創新能力。這也對實驗中心、實驗室提出了新的要求。為更好地將新的教學理念融入到實驗教學中,建設開放型實驗室,將實驗室進行不同層次的開放,為實現新教學理念提供基本的實驗教學環境。
多層次開放實驗室
實驗室的開放是中國高校實驗室培養創新人才、貫徹因材施教最有效的形式之一,不同學校可以根據不同學科及各自實驗室的條件,探索多種開放形式。如時間開放、內容開放、預約式開放等。考慮學生能力與興趣愛好的不同、低年級高年級的不同,實驗室開放模式應采用多層次開放,分幾個層次開放實驗室。
1.對補救性實驗開放。在實驗課上,由于學生基礎與能力各不相同,時間有限,有些學生無法完成實驗的全部內容。開放實驗室可以為沒有在課內時間完成實驗的學生提供實驗環境,在課外繼續進行實驗,完成學習內容。
2.對興趣性實驗開放。有的同學對教材上的選做實驗產生興趣,在老師的指導下,課余時間可完成選做實驗。
3.對科研性實驗開放。高年級的學生對專業知識有一定的掌握,可以依據自己的興趣選擇研究方向及課題,利用課余時間進入實驗室,聯系導師提前進入科研工作,在科研氣氛中迅速成長。
4.對創新性實驗開放。參加課外科技活動、實踐,參加科技競賽的科技小組,在實驗室進行創新,完成科技競賽的作品。
5.對畢業生實驗開放。做畢業設計的學生,在導師的指導下,進行實驗完成論文。
開放實驗室的意義
1.開放型實驗教學把學生推向主體地位。開放型實驗充分發揮學生的主觀能動性,使學生主動駕馭整個實驗過程。促進教學觀念和學風的轉變,體現以學生發展為根本的教學觀念。學生可以運用所學的理論知識、閱讀大量相關資料,設計實驗過程。由于實驗前是不知道會得到什么樣的結果或自己的方法和思路是否可行、是否能達到預期效果、得到期望的結果,所以常常會有新的發現,這樣更容易使學生考慮如果無某條件或更改某一條件會出現什么樣的結果,這使學生更容易獲得較強的創新意識,提高創新能力。
2.開放型實驗為學生靈活自主實驗提供便利。開放實驗室為學生進行自主實驗提供了靈活的時間選擇、良好的實驗設備和專業的實驗環境。利用開放實驗室,讓學生大膽探索,獨立解決所遇到的實際問題,逐步養成提出問題、驗證設想、解決問題的思考習慣,鼓勵學生大膽質疑,培養創新意識。
3.保證學生開展課外科技活動、實踐,有良好的平臺及實驗環境。鼓勵學生介入課外科技活動,如科技制作、科技競賽等。在科技競賽團隊中,還可以交互學習,并培養團隊意識??萍蓟顒邮桥囵B高素質的創新型人才的良好途徑。
4.提高了實驗室的使用功效。開放實驗室的建立可以提高實驗儀器設備的利用率,進一步發揮設備功效,使實驗教學資源發揮最大的效益。
做好開放實驗室的管理工作
由于實驗室開放后,學生的實驗活動是自主的,時間、內容上都比較零散,這樣給實驗室的管理工作帶來了一定的難度。我院根據自身條件,積極挖掘潛力,創造條件將實驗室開放,學生可以在老師的指導下,隨時到實驗室進行教學實驗、大學生科技創新、畢業論文、參與教師科研項目等實驗研究。為了保證開放實驗室更好地運行和發揮作用,需要制定科學的、行之有效的管理制度。完善的實驗室開放管理制度包括:實驗室開放形式和內容、開放管理模式、學生管理設備管理等。
1.健全規章制度,規范實驗室管理。實驗室的開放內容按實驗項目可分教學實驗—論文實驗、畢業設計、能力培養實驗—技能實驗及各類競賽實驗、創新探索實驗—科技活動實驗、參與教師科研實驗。規定開放形式,如工作日全天開放、預約開放、定期開放等。完善設備管理,保證設備的完好率和有效性。指導學生正確、合理的使用儀器設備,愛護實驗設備,延長設備使用壽命。
2.用科學的管理手段管理開放實驗室。在教學管理高度信息化的校園中,面對實驗室開放,實驗室工作也必然要信息化。利用計算機網絡、實驗室管理系統對實驗室開放的實驗項目,做實驗刷卡進入實驗室,記錄學生進入和離開實驗室的時間等。
3.重視營造文化氛圍。不斷改善實驗環境,制定并執行學生實驗守則等實驗室規章制度,規范實驗教學行為。加強實驗教學管理,使實驗室教學生動活潑、井然有序,形成良好的實驗秩序與風氣。
結束語
建設開放實驗室是實驗教學的一種創新,實踐證明,實驗室不同層次的開放,可使實驗教學的質量得到提高。培養出的學生向積極思考、靈活運用基礎知識解決問題,創造新思路新方法的方向發展。新型人才是開發出新產品、新技術,推動科技領域的發展的主力,為使我國在科技領域展現一個大國強國的風采和光芒貢獻力量。實驗室開放是一種新的教學模式,這種模式能充分地利用實驗資源、提高教學質量、培養高素質的創新人才。由于高校實驗室的開放是一個復雜的系統工程,應該在建設過程中的不斷探索、循序漸進,不斷在工作中總結經驗、穩步推進,不可急于求成。