大學生創新實驗中的高校開放式實驗室

摘要：實驗室是高校理科教學的重要場所，需要及時社會發展情況，為培養創新型人才和建設集約型社會做出貢獻。作者結合本系大學生創新實驗的開展，闡述了新形勢下如何開展開放式實驗室工作，培養學生的創新能力和實踐能力，以適應當前社會的需要。

關鍵詞：開放式實驗室，創新，人才培養。

中圖分類號：G424.27 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4117（2011）03-0217-02

實驗教學是高校中理科教學工作的一個重要組成部分，其在當前形勢下培養創新型人才有著不可或缺的地位。實驗課不僅是對理論課的驗證和直觀的認識，而且可以培養學生的實踐能力。對傳統的實驗課教學來說，僅僅把實驗課作為對理論課學習的加深或驗證，未做到足夠的重視，教學模式也是學生在教師的指導下，按照實驗課本中的內容進行操作，教師與學生仍然是一個示范與重復的過程。因此，傳統的實驗課在一定程度上可以說是束縛了學生的獨立思考和開拓創新。大學生創新實驗的開展，是對傳統實驗課教學的補充，是培養學生實踐動手能力和創新精神的有效途徑。可以說，倡導大學生開展自主創新實驗是我國教育改革的重要內容，是“科學發展觀”思想指導下我國大學培養創新型人才目標是否能夠順利實現的重要舉措。創新實驗，是讓學生獨立設計實驗題目，擬定實驗方案及技術路線，以完成實驗目標。在這個過程中，學生能夠深入感受、理解知識產生和發展的過程，學習并且掌握本學科的基本研究方法，并培養學生的科學精神和創造思維能力，以及收集、處理信息和分析、解決問題的能力。

開放性實驗室是大學生進行創新實驗的前提和保障，實驗室的“開放”，不僅是向學生開放實驗儀器的使用，更多的是實驗項目和學生使用實驗室自主性的開放。既要確保正常實驗教學的需要，也要在保證安全的前提下讓更多的學生充分利用實驗室進行自主創新實驗。因此，建立一套完整有效的開放式實驗室體系是十分有必要的。

一、實驗室開放的時間

實驗室開放的時間，一般可以分為預約、定時和不限時三種。各個實驗室應當根據自己的用途分別處理又有機結合，以達到充分利用實驗室資源的目的。

（一）預約開放模式

預約開放是先由實驗室列舉出可以進行的實驗項目和可使用的實驗儀器，而學生根據自己的實際情況和需求向實驗室預約，由實驗室安排并指導學生使用。這種方式一般針對大型或精密儀器實驗室，學生必須進行預約并登記使用情況，以保障儀器的正常使用。

（二）定時開放模式

定時開放指每周固定時間向學生開放，在規定時間內，學生可以自由進入實驗室，利用實驗室提供的儀器進行自主實驗。這種方式主要是對基礎教學實驗室。基礎教學實驗室首先要確保實驗課教學，在其空閑的時間可以向學生開放，以充分利用其資源。

（三）不限時開放模式

不限時開放的實驗室應是那些以科研為主的實驗室，有條件的學校也可以建立一些面向有余力學生的學生實驗室。這些實驗室無教學任務，學生每次登記后即可進入，進行自主實驗，培養其創新能力。同時，也應當利用這些條件培養學生良好的實驗室使用習慣，如實驗室使用登記、儀器使用預約等，讓他們體會如何自己管理實驗室。

二、實驗室開放的內容

開放式實驗室不同于基礎教學實驗室，應相對減少驗證性、描述性的重復實驗，而根據學生能力和實驗室實際情況，盡可能多的開展一些綜合性、設計性和創新性的實驗內容。學生可按照自己的能力和經驗，從基礎實驗項目開始，逐步進行綜合性實驗、設計性實驗，直至可以進行自主創新性試驗，并進一步可以參與科研項目。

（一）基礎實驗項目

基礎實驗項目主要是針對低年級的學生，一般是在老師的指導之下，側重于對學生基本實驗知識和基本實驗技能的訓練和培養，為以后更高層次的實驗打好基礎。同時，由于各地基礎不同，學生在中學階段所接觸到的實驗內容和項目以及他們所經過的訓練也不盡相同，因此造成大一新生的實驗基礎也會參差不齊，基礎較好的學生可以在規定時間內順利的完成實驗課中的要求，而基礎較差的學生卻難以做到。這種情況下，利用實驗室向學生開放一些基礎性實驗項目，給基礎較差的學生多一些鍛煉的機會，也可以有效的彌補學生間的差距。

（二）綜合設計性實驗項目

綜合設計性實驗指的是學生綜合利用所學到的知識和實驗技能，以達到解決問題的目的。這種實驗對學生而言一般具有以下幾個要求：能夠綜合使用實驗技能，能夠獨立進行實驗操作，能夠自主性設計實驗過程和方案。綜合設計性實驗項目需要學生從不同角度、不同方面，運用不同方法進行實驗過程，不僅可以培養學生綜合運用知識和技能來分析和解決問題的能力，更可以培養學生初步的科研能力和創新精神，以便于他們體會科研的思維方式和研究方式。

（三）自主創新型實驗

自主創新性實驗首先要結合學生的興趣，鼓勵他們自己選擇實驗題目。開放性實驗室向這些學生提供較為便利的條件，以方便他們完成實驗選題、設計、操作直至最后達到實驗目標。這類實驗要求學生具有較為豐富的知識和較為熟練的實驗技能，并且已經在科研上已經有了初步的心得體會，可以利用開放性實驗室充分調動他們的實驗積極性。

（四）科研項目

在科研實驗室中，主要是教師利用自己的實驗課題來吸引學生的參與，讓他們盡早接觸到真正意義上的科研，體會科研工作的內涵，掌握科研的一般方法和技能，以培養學生嚴謹的作風。

三、實驗室開放的方法和手段

在基礎實驗課教學中，教師具有絕對的主導地位，學生做的往往是教師行為的重復和驗證，這極大的影響了學生的學習積極性和主動性。因此，開放性實驗室應充分發揮學生的獨立性和創新性，為此，應當做到以下幾點：

（一）注重引導

開放性實驗室中，應以學生為主導地位，教師只做指導。在整個實驗過程中，全權由學生負責實驗計劃和實驗方案的設計、進行，培養學生獨立思考問題的能力。當然，指導教師也應根據自己的經驗，在實驗過程中給予學生一些指導性意見，但要注意轉換自己的角色。面對學生遇到的問題，要善于引導學生盡可能自行解決，真正使他們成為實驗的主人。

（二）啟發教學

創新性實驗主要是培養學生的思維和創新能力，不應對實驗結果有過多苛求。因此，要鼓勵學生主動思考，敢于質疑，勇于探討新的實驗內容、實驗方法和實驗手段。在學生不知如何進行實驗操作時，應首先對他們進行啟發，讓學生自己發現解決問題的方法；在學生發現實驗結果難以解釋時，應指導學生仔細回想實驗過程，尋找其中可能出現的問題，并要敢于懷疑以往的實驗結果；在實驗結束之后，也要引導學生進行討論，讓他們深入思考實驗中遇到的問題和困難，并糾正實驗操作上的錯誤，培養他們發現問題，思考問題，并解決問題的能力。

（三）科學管理

為保證大學生創新性實驗能夠順利進行，不僅僅是向他們開放實驗室，還要建立科學的管理體系，培養學生的團隊合作精神和管理能力。學生在進行創新性實驗之前，每個課題小組必須寫出開題報告，闡述自己的創新點和理論依據，設計詳細的實驗方案和計劃，并由本系老師參加進行學術討論，以確保創新實驗的意義和可行性。在實驗中，必須嚴格進行實驗記錄，如中途更改，要給出合理的原因，如有必要，在實驗過程進行到一半時，要進行中期考核。實驗結束之后，要寫出完整規范的實驗報告或論文。實驗過程中，應注意培養學生的團隊精神和管理能力，課題小組由學生自己管理，合理分工，遇到困難時由教師適當指導，學生集體討論解決。

四、實驗室開放的評估和監督

針對進行開放式實驗室進行創新性實驗的學生，建立一套良好的大學生創新實驗和開放式實驗室利用效率評估監督體系，能夠系統的評價學生科研創新的各個環節，能較為全面的反應其經歷、成果和能力提高狀況，也可以進一步為大學更為科學的培養學生做出指導。

在這里，首先要求的是學生在進行實驗之前給出詳細的實驗方案和計劃；進入實驗室后，必須嚴格實行登記制度，確保實驗過程的安全；在實驗過程中，要嚴格按照計劃進行，不允許其隨意更改實驗項目和內容，并認真誠實的記錄實驗數據；實驗結束之后，學生要寫出規范的實驗報告，禁止隨意更改實驗結果；當出現學生難以解釋的情況出現時，盡量不要對他們進行批評，而應該鼓勵他們主動尋找原因，培養他們嚴謹的科研態度。整個實驗過程中，指導教師應在一些難度較大和有危險出現的實驗項目中對學生進行監督和指導，以減少意外出現的可能，保證學生和實驗室的安全。在整個實驗項目結束之后，應當分組聽取學生的答辯，根據實驗的完成情況給學生打分，并對優秀的課題小組給予一定的獎勵，調動他們的積極性。

五、一些有待解決的問題

開放式實驗室雖然有助于解決傳統實驗課教學的弊端，但也帶來了一些新的問題，如儀器故障率升高，實驗指導教師的工作量增加，經費開支增大等。為保障實驗室開放的順利進行，提高實驗教學效果，需要以下幾點保障措施：

（一）實驗教學設計要更加合理化，選擇優秀的實驗教材，減少不必要的驗證性實驗，刪除各門課程之間的重復實驗，著重與培養學生的動手能力和思維能力。

（二）合理配置各個實驗室之間的儀器，既要滿足實驗室內部各項實驗內容的要求，也要總體規劃，整合資源，打造大型及精密儀器中心，確保正常、安全、高效的使用。

（三）實驗經費的保障。創新性實驗和開放式實驗室帶來的必將是經費開支的大大增加，為確保教學改革的順利進行，需要學校根據實際情況設立專項資金，或根據實驗室情況和業績進行適當補助；對來源于教師課題的項目，可給予適當科研經費補貼；對學生自主課題小組，可根據課題進行之前報告，按照其意義和可行性，給予一定的經費支持。

（四）實驗教學隊伍的保障。在對待實驗指導教師工作量增加方面，學校應當給予這些教師一定的支持和優待，例如發放特殊津貼，工作考核中傾斜等，以提高他們的工作熱情和積極性。

六、結論

開放式實驗室工作的展開，是國家推廣素質教育，進行高校教學改革，培養創新人才的重要途徑。實驗室開放，不僅僅是時間和空間的開放，更是一項設計實驗室資源配置、實驗科研隊伍建設、科學管理體系建立的綜合性系統工程，它要與各個高校的實際情況相適應，與實驗教學體系、教學內容、教學方法、教學手段向結合，誠懇設計，合理安排，以真正達到鍛煉學生實踐能力，培養學生科研水平，并進一步提高教學質量的作用。

作者單位：商丘師范學院生命科學系

作者簡介：宋旸（1981— ），男，碩士，助理實驗師，主要從事于植物與微生物互作研究。

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