魏光輝
(長春工程學院,吉林 長春 130012)
1 引言:高等學校開放實驗室是實驗教學環節的重要組成部分,是培養學生動手能力和科研實踐能力的前沿陣地,對培養學生創新能力和提高綜合素質方面有著不可替代的作用,而建設好、管理好、使用好開放性實驗室,對培養學生專業技能、提高學生科學研究和實踐能力、創新能力和嚴謹的科學態度及素質協調發展具有重要意義。
2 實驗室開放的必要性
2.1 實驗室開放是知識經濟時代的需要
知識經濟時代的主要特點就是知識的不斷創新、高新技術快速發展,這就要求學生適應知識的快速更新,掌握獲取知識的能力和運用知識的能力。因此,實驗教學方法必須由傳統的灌輸式向啟發引導式轉變,重點培養學生的想像力、觀察力和創造思維能力。傳統的實驗教學大都是老師設計好實驗方案,準備好實驗用品,學生上課時"照方抓藥",無創新思考的動力。通過實驗室開放,就能夠很好地發揮學生的主觀能動性,有利于改革傳統的教育思想,轉變人才培養模式。
2.2 實驗室開放是教學改革的需要
目前的教學內容和課程體系設置中,理論課教學時數較多,而實驗課教學時數偏少,實驗項目中驗證性的多、綜合設計性的少,僅通過正常的實驗教學難以使學生透徹理解和系統掌握相關專業技能,難以培養學生創新能力和實踐能力。另外,大多數實驗課學時為2學時,對于操作步驟較為繁瑣、涉及內容較多的實驗,實驗課時明顯不足,加上學生之間存在個體差異,大多數學生在實驗中只是忙于完成實驗過程,來不及深入理解實驗原理、思考解決實驗中出現的現象、問題。通過實驗室開放來彌補學生實驗課時的不足,使實驗課教學過程延續,保證學生有足夠的實踐訓練時間和空間。
2.3 實驗室開放是創新型人才培養的需要
創新型人才的特點就是能夠標新立異,具有優于他人的發現問題、分析問題、解決問題的能力。創新人才的培養也需要一定的環境和空間,而開放實驗室能夠為學生創造這種環境。隨著學生對知識的追求和提高的欲望不斷增強,他們也希望有更多的時間進入實驗室,提高基本技能,學習實驗技術,鍛煉自己的實踐應用能力,實驗室開放成為眾望所歸。
3 實驗室開放的形式。實驗室開放打破了以往學生按規定時間上課,進入實驗室機會少的局面,為學生提高實踐能力和創新能力搭建平臺,為學生提高自主學習能力和創新能力營造了空間。
3.1 實驗時間的開放。計劃內實驗課內容的開放主要是時間上的開放。實驗室可根據理論課和實驗課的進度,在實驗設備的使用不發生沖突的情況下,由學生根據自己的課程安排,與實驗室協商決定什么時間到實驗室完成實驗課所規定的實驗內容。這種開放模式的優點是在時間上給學生較大的靈活性,可以提高學生學習的主動性,同進也增加了實驗室的容量,可以提高實驗室的使用效率。
3.2 實驗內容的開放。主要是將實驗內容分為必做基礎實驗和大量選做實驗,學生完成必做的基礎實驗后,可根據自己的專業、特長、愛好等情況,在選做實驗中進行選擇。不僅可以選擇規定的最低實驗個數,也可以多選多做。這種形式除具有上述優點之外,還可以分層次教學,培養出一定數量的具有較強實驗能力和具有科研基礎知識的尖子學生。
3.3 為學生設計性、研究性實驗開放實驗室。對于實驗基礎好的學生,若能為他們提供一個進一步提高實驗技能的機會,會使得他們的科研能力得到初步訓練,為他們以后的科研工作打下良好的基礎。實驗室為學生做設計性、研究性實驗開放,由學生提出具有設計性、研究性的實驗課題及實驗方案,實驗室論證其可行性及其意義。對于通過的課題或實驗方案,實驗室提供進行實驗所必須的條件(儀器設備、資料、耗材等),學生在實驗室工作人員輔助下完成實驗內容。
3.4 為教師和技術人員進行教學、科研開放實驗室
為教師、技術人員提供一個良好的實驗教學研究、科學研究的環境是穩定教學隊伍、提高師資業務水平和教學質量的重要措施之一。實驗室可向各類專業教師、基礎課教師及各類技術人員開放,鼓勵他們從事本課程的實驗教學研究和科學研究,特別是基礎學科和交叉學科的科學研究。實驗室開放的最終目的是讓學生根據自己的情況,自由選擇實驗項目個數、內容及時間,主動地完成實驗課;讓一切愿意從事實驗教學研究、科學研究的人員都能到實驗室來,不受時間的限制。實驗室及其工作人員為他們提供盡可能的便利和優質服務。
4 實驗室開放的配套措施
4.1 開放實驗室的設備、經費、場地。開放實驗室受到實驗設備、經費、場地等外界條件的制約,要搞好實驗室開放,就必須解決以上的矛盾。很多實驗室未能很好地實施開放,不是因為教師沒有開放意識和開放積極性,而是缺乏足夠的物質條件。實驗室開放首先要有足夠的實驗場地、足夠的設備儀器和豐富的開放時間,其次要有足夠的使用經費,用來保證實驗儀器設備維修、補充指導教師和管理人員的額外勞動費用。
4.2 開放實驗室的管理。要建立起相應的管理制度,對實驗室開放進行規范、科學的管理,使其不要流于形式,要收到應有的效果,要把開放結果作為實驗室建設和管理的重要指標納入考核范疇。管理制度的建立要根據開放模式有針對性地進行。
5 實驗室開放取得的成效
5.1 提高了學生實驗技能,鞏固了專業知識。通過實驗室開放的實踐,學生真正體驗到了所學知識在實驗中運用的樂趣,對理論知識進行了再次學習和實踐,提高了實驗技能。
5.2 實驗室開放改變了學生對老師的依賴性。學生可以根據自己的情況安排實驗時間和內容,調動了學生的積極性和主動性,使學生由淺入深的實驗過程中,能夠充分地學習、消化和吸收。
5.3 實驗室開放有利于因材施教。通過開放式的實驗教學,可以培養學生獨立實驗的能力和滿足學生個性化發展的需要。學習成績優異,動手能力強的學生有條件多做一些選做實驗或設計性實驗,廣開思路。而能力差一點的學生可以反復幾次,也有足夠的時間完成基本的實驗內容和要求,鞏固實驗操作的基本方法,從而使不同層次的學生都能得到一定程度的鍛煉與提高。
5.4 培養了學生的科研能力和創新能力
學生在開放實驗室可以系統地學習實驗設計、樣品采集、實驗方法確定、實驗數據處理、實驗結果分析等一系列內容,可以讓學生盡早熟悉科研工作,掌握正確的科研方法,提高科研意識,鍛煉學生分析問題、解決問題的能力,培養嚴謹求實的科學作風,并為學生的畢業設計、畢業論文以及今后工作打下良好基礎。
結束語:實驗室開放有利于提高實驗教學的質量,培養學生的能力,培養人才的綜合素質。它消除了傳統實驗教學讓全班學生按規定的內容、在限定的時間內"齊步走"帶來的弊端,而是讓學生在各自的基礎上獲得切實的收獲。
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