開放專業實驗室教學淺析

摘要：開放實驗室教學是高等院校實驗室發展的一個趨向，實驗室開放是培養學生創新精神和培養具有科學發展觀的新型人才的需要。文章探討了開放實驗教學的必要性、管理實施措施和實施效果。

關鍵詞：開放實驗室教學，必要性，管理實施措施

高等院校的培養目標是輸送社會需求的人才，學生應具有扎實的基礎知識、創新精神和實踐能力。要培養具有科學發展觀的新型人才，應更大限度地發揮實驗教學的功效，將原來封閉式的實驗室辦為開放型實驗室。中原工學院經過對紡織專業的實驗教學的研究和實踐，形成了一套開放實驗教學體系，2008年成為《河南省高等學校功能性紡織面料重點學科開放實驗室》。

一、開放實驗室的必要性

近年來，紡織專業畢業生大部分從事與本專業相關的工程或貿易工作，一部分攻讀碩士學位或從事其他工作。這就要求學生不僅要有扎實的理論基礎和系統的專業知識，還要有較強的工程實踐能力和創新能力。特別是在當今變化的經濟環境中，對畢業生具有工程實踐能力的要求越來越高。而高校學生人數的增加，使得實驗設備特別是臺套數已經明顯不能滿足專業課實驗教學的需要，本應要求學生動手完成的實驗，不得不改成分組實驗或演示實驗。因此畢業生走上工作崗位后，面對快速變化的新技術茫然不知所措。這就迫切需要對實踐教學環節進行改革，使實踐教學反映學科的發展，形成高效的人才培養實踐教學體系。

傳統的實驗教學模式存在其封閉性、限制性等，學生在規定的時間內進入實驗室按照教學計劃規定的實驗項目做實驗，實驗的操作方法、步驟由老師提前設置好，學生在同一模式下進行，缺乏積極參與性，嚴重束縛學生的主動性、靈活性和創造性。其次，若實驗出現差錯學生一般很少有機會再進入實驗室重新做一次，學生在實驗過程中有新的觀念、新的設想，也很難有時間和條件進行驗證。科學技術的進步，特別是計算機技術、網絡技術、通訊和視聽技術引入實驗教學，使實驗教學的內容將逐步更新，綜合性、設計性實驗項目大幅度增加，一些項目不可能局限課堂，因此要求實驗室不僅能夠按計劃完成基本的實驗教學任務，還要提供開放的實驗課程、實驗項目、場地和設施，實驗室要在時間、空間和內容上全面開放以滿足學生學習的需要。

二、創造條件，完善措施，開放實驗室

開放實驗室教學應作為高等院校目前乃至今后培養學生動手能力和創新意識的重要措施。要以多種形式開放實驗室，把學生創業、創新教育與實驗室開放結合起來，并在實施的過程中逐步完善各環節的管理，結合不同年級、不同興趣以及實驗室的特點，創造各種形式為學生進入實驗室選做實驗項目，進行課程設計、畢業設計及參與科研課題提供實驗場地，給學生創造最大的自由選擇和學習的空間。

我們在校園網上公布實驗室具有的實驗儀器設備，可以進行的實驗項目，制定實驗室規范流程：預約申請——實驗準備——實驗過程——實驗結果和意見反饋；儀器設備貼有安全警示和操作規程；培養能夠迅速解決儀器設備故障的綜合性實驗教師。利用教學計劃以外的時間，指導學生參加“挑戰杯”大學生科技活動、“自助實驗超市活動”和“紡織專業本科生實驗技能達標活動”。改變以往的教學習慣，即實驗是對教科書中理論的驗證，試驗的開出是與課程同步進行，鼓勵學生自己動手自助式開創性實驗，積極探索適合自身發展的開放模式。同時使有些實驗儀器的閑置時間多，利用率很低的現象得以改善，提高了國有資產的利用率。

三、本校實驗室開放的實施效果

一是預約實驗型。實驗室設置教學計劃以外的綜合性、設計性開放實驗題目，學生到實驗室預約，根據自己的專業、特長、愛好不同來選作實驗。開放實驗課題由學生獨立進行方案設計，鼓勵創新設計，開展實驗。通過這種形式的開放，強化設計性試驗，把引導、提高學生利用實驗室的設備興趣作為教學重點，展示自我，團結協作能力，幫助學生把自己的設計欲望在實驗室實現。

我們開展每年一屆的“紡織面料設計大賽”，不同年級的學生投入了極大的熱情和精力，利用課余時間，踴躍到實驗室預約，從設計組織圖到紗線原料的選用，經過多次的反復試織，最終完成符合自己設計理念的紡織品，大賽作品從去年的奧運圖案到今年奮進向上的牛，傳動著創意的激情和靈感閃現，有力提升了同學們的產品設計開發能力、人文藝術素養、團隊精神等能力和素質。有些作品被企業關注，推進大賽成果的市場轉化，真正促進學科專業人才培養的全面發展。

二是教研學結合，開發資源。經過培訓的在讀研究生參與實驗管理，在高年級學生中采用以點帶面的方法幫帶實驗管理；實驗教師一研究生一班級實驗骨干一輻射到全體學生，形成管理鏈條，同時為學生的小規模、多樣化隨機性科研、試驗實驗提供可能，既方便管理教師又方便學生。實踐證明這樣既鍛煉了學生管理能力，又激發了學生探究知識、訓練技能的興趣，同時又將一部分教師從繁重的工作中解脫出來。

“織物舒適性能測試”實驗是一項配合課堂教學內容的驗證性實驗，此前學生曾做過該項實驗，已基本掌握了測試儀器的使用方法，且能利用試驗結果對織物性能進行分析。但是由于實驗課的時間有限不能對影響因素進行了解，再次選擇該實驗的目的是使學生具備一定的基本知識和技能，能較快進入角色，并掌握如何在不同試樣參數和溫度濕度試驗條件下試驗結果的差異。在實驗過程中，若干個小組在各自組長的帶領下發現問題、提出問題、分析問題和解決“不可預見性”，最大限度地調動學生的好奇心，從感性上增加學生對專業課程的興趣感。

三是學術帶頭人科研引導型。在學術帶頭教師的引導下學生利用相對多的課余時間有計劃地進入實驗室，引導高年級品學兼優的學生進入實驗室，教師可以結合自己的科研課題、項目和企業發展需求，將課題的某一步驟或某一部分交給學生，讓學生真正體驗學習與科研的異同，教師積極引導，盡量將自己的思維方法展示給學生，給學生留下思維的時間和空間。

四是社會服務型。將實驗室面向社會開放，實現資源共享，避免了設備的重復購置，既有利于社會，又有利于學校，將社會服務的收入返哺于實驗室的建設，使實驗室的發展得到極大促進。使實驗室在開放的同時積極為社會經濟建設提供服務增強實驗室自身造血功能和發展的動力。

開放實驗室的形式不局限于某種固定的格式、形式，應多樣性為學生提供一個長期接受實踐鍛煉的場所，同時，培養學生良好的素質和責任心，培養敬業精神和實事求是的良好品質，為他們走上社會成為一個有用的受歡迎的人，奠定了良好的基礎。

實驗室開放必須滿足一定的基本條件，包括管理機制、硬件條件，維持的經費以及相配套的保證措施、和諧的環境和有效的管理等，決不能理解成把實驗室的門打開，讓學生自由出入，放手隨意操作的簡單問題。在實驗室管理上，要進一步理順實驗室管理體制，形成較為完善的實踐教學體系；在制度建設上，要規定開放實驗室以學生主體為目標，為學生提供實踐學習的條件，根據實際情況和專業特點進行，實行分層次開放或部分開放。