開放式實驗教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)探析

譚靜芳 肖 靜

（泰山學(xué)院物理與電子工程學(xué)院 山東 泰安 271021）

0 引言

當(dāng)今社會是一個倡導(dǎo)創(chuàng)新的時代，而創(chuàng)新的實現(xiàn)取決于人的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。因此，時代向我們的教育提出了新的要求——培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的創(chuàng)造型人才。作為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要陣地——高等院校，應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為己任，加強(qiáng)對大學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。而實驗教學(xué)是推動素質(zhì)教育，大力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力的重要環(huán)節(jié)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和教育理念的更新，如何使實驗教學(xué)更好地將理論和實際相結(jié)合，探索新的教學(xué)模式，建設(shè)有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實踐基地，全面提升高校實驗教學(xué)的綜合水平和可持續(xù)發(fā)展能力，是目前各高校探索和急待解決的重要問題。

1 傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式存在的問題及國內(nèi)一些高校所采取的措施

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，實驗課始終處于從屬地位。首先，在教學(xué)安排上，學(xué)時比較少，無法將所學(xué)知識及時運用到實踐中。其次，在實驗教學(xué)內(nèi)容安排上，內(nèi)容比較單一，對一些原理和現(xiàn)象的驗證性或演示性的實驗所占比例較大，而能提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的設(shè)計性、綜合性的實驗較少，使學(xué)生缺乏科研訓(xùn)練。再次，在實驗教學(xué)的方法上，多采用灌輸式，即實驗課題的選擇、實驗步驟的制定和儀器設(shè)備的組織準(zhǔn)備等均由實驗老師進(jìn)行，實驗時學(xué)生只需按照實驗報告內(nèi)容操作即可完成實驗內(nèi)容。因此，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)客觀上壓抑了學(xué)生對科學(xué)實驗的興趣，影響了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

目前，國內(nèi)一些大專院校都在實驗教學(xué)改革方面做了許多工作：一是增加實驗學(xué)時，二是將實驗獨立設(shè)課，都在一定程度上起到了加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)的作用，但實驗項目多以配合理論教學(xué)的驗證性實驗為主，因此效果并不理想。所謂單獨設(shè)課均是按單一課程設(shè)置的教學(xué)實驗?zāi)Ｊ剑具€是按理論教學(xué)的進(jìn)度走，同類實驗之間間隔時間長。這種實驗教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)手段已不能適應(yīng)高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的實際需要。雖然國內(nèi)外有關(guān)高校在實驗教學(xué)改革、開放實驗室方面已做了不少探索性工作，并取得了一定的成效，然而，具體到每一個專業(yè)，該如何進(jìn)行實驗教學(xué)改革是每位教師需要不斷思考、探索、實踐的重大課題。

2 開放式實驗教學(xué)的優(yōu)越性

2.1 教學(xué)過程中主體位置發(fā)生了變化

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，實驗老師是傳授知識和技能的主體，而學(xué)生只是被動地接受。在這種教學(xué)模式中，由實驗老師來完成實驗課題的選擇、實驗步驟的制定和儀器設(shè)備的組織準(zhǔn)備等工作，而學(xué)生只需按規(guī)定的步驟操作即可完成實驗。開放式實驗教學(xué)則把學(xué)生推到實驗的主體地位。在實驗教學(xué)過程中，除了部分必須做的實驗外，其它的由學(xué)生親自選定實驗課題，選擇儀器設(shè)備，制定實驗步驟，處理和分析實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)。實驗老師只在提供實驗資料、解答實驗問題等方面為學(xué)生提供服務(wù)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容更能鍛煉學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

在參考實驗指導(dǎo)的基礎(chǔ)上，象我們電子信息類專業(yè)的學(xué)生，可以結(jié)合本專業(yè)的特點，選擇綜合性實驗為開放實驗項目，也可以進(jìn)行與本實驗室相關(guān)自選科技項目。在開放式實驗教學(xué)中，注重理論聯(lián)系實際，重點培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能和獨立思考、分析問題、解決問題的能力，使學(xué)生具有創(chuàng)新意識。

2.3 開放式實驗教學(xué)有利于提高教師的業(yè)務(wù)水平，提升教師的科研創(chuàng)新能力

從事實驗教學(xué)的教師，要立足本學(xué)科的特點和發(fā)展動向，結(jié)合教研室科研的優(yōu)勢項目，設(shè)計出好的實驗，爭取把最新最實用的技術(shù)介紹給學(xué)生，真正讓學(xué)生從中得到鍛煉。如果讓授課老師來負(fù)責(zé)與自己課題相關(guān)的開放實驗，不僅能更準(zhǔn)確地把握實驗的側(cè)重點，給學(xué)生更深刻的理論和實踐知識的支持，而且老師在帶學(xué)生的過程中也會不斷地反思和調(diào)整教學(xué)方法，從而提升自己的業(yè)務(wù)水平和科研創(chuàng)新能力。

2.4 開放式實驗教學(xué)可以提高實驗設(shè)備的利用率

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，學(xué)生做實驗的時間比較集中，由老師統(tǒng)一安排，其余大多數(shù)時間實驗室處于閑置狀態(tài)，實驗設(shè)備得不到充分的利用，造成資源浪費。實行開放式實驗教學(xué)后，在時間安排上，對學(xué)生實行開放，學(xué)生可以根據(jù)自己的時間和實驗室利用情況來安排做實驗，從而可以最大限度地利用儀器設(shè)備。另外，每個高校還有一批在進(jìn)行科研項目時購置的儀器設(shè)備，這些設(shè)備都比較先進(jìn)，如果老師不用，基本處于閑置狀態(tài)，而利用這些設(shè)備為學(xué)生提供實驗教學(xué)平臺，不僅能夠達(dá)到開放實驗教學(xué)的目的，而且還可以避免設(shè)備的浪費。

3 進(jìn)一步優(yōu)化開放式實驗教學(xué)的方案

3.1 實驗室開放管理制度的建立

開放性實驗教學(xué)模式對實驗室管理提出了更高的要求，原來的管理模式已不能滿足開放式實驗教學(xué)的需要，我們將制定出比較詳細(xì)的實驗室管理規(guī)則，例如，新的實驗室開放管理制度、儀器設(shè)備管理制度以及開放式實驗教學(xué)管理制度等相關(guān)的實驗室管理制度。

3.2 實驗室開放運行機(jī)制的建立

我系實驗室將面向全系師生開放，以后甚至可以全方位地面向校內(nèi)外開放，包含了實驗項目開放、實驗對象開放、實驗場地開放、實驗時間開放四個方面，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣及能力選擇相應(yīng)的項目，再根據(jù)自己的時間安排及實驗室的利用情況選擇合適的實驗時間及場地，所以開放式的實驗教學(xué)環(huán)境將為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源和創(chuàng)新的條件。

3.3 優(yōu)化、開放、創(chuàng)新式的實驗教學(xué)內(nèi)容體系的建立

開放式實驗教學(xué)體系是以學(xué)生為主體，教師為先導(dǎo)的層次化教學(xué)體系，即注重實驗教學(xué)的基礎(chǔ)性、綜合性及創(chuàng)新性等幾個方面的內(nèi)容。針對不同類型的實驗，我們將采用不同的教學(xué)方法。第一類基礎(chǔ)性實驗，每位學(xué)生都必須完成；第二類驗證性實驗內(nèi)容要壓縮減少，保證1～2個驗證性實驗內(nèi)容即可，通過前兩類實驗，為學(xué)生后期的自主創(chuàng)新性實驗打好基礎(chǔ)；第三類綜合性實驗旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師只負(fù)責(zé)給出實驗技術(shù)設(shè)計要求，主要讓學(xué)生自由選題，自己查閱文獻(xiàn)資料，自己設(shè)計實驗方案和獨立完成實驗。甚至學(xué)生可以自主選擇自己比較感興趣的實驗，只要條件允許，都可以在實驗室里完成。

3.4 因材施教，靈活的開放式教學(xué)方法的建立

在開放式實驗教學(xué)中，我們將采用較靈活的教學(xué)方法。例如，針對不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生制定有差別的教學(xué)目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)、采用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行教學(xué)、形成靈活多樣的學(xué)生成績考核辦法、積極開辟第二課堂等。

4 結(jié)論

實驗教學(xué)改革是高等教育改革很重要的環(huán)節(jié)，對提高高等教育質(zhì)量有著巨大的作用。開放式實驗教學(xué)的進(jìn)一步探索與實踐，將有利于學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，有利于學(xué)生自學(xué)能力、動手能力、分析問題解決問題能力的進(jìn)一步提高，并能有效地激發(fā)學(xué)生和教師投身科研的參與意識和多出成果的競爭意識，這是高校實驗室自身發(fā)展的必然趨勢。開放式實驗教學(xué)無固定的模式可以依據(jù)，在以后的工作中需要我們不斷地去探索、去研究，只有這樣才能把高校的實驗教學(xué)改革工作提高到一個新的水平，才能培養(yǎng)出適應(yīng)時代發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才。

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