工科專業(yè)開放式實驗教學(xué)平臺建設(shè)的必要性淺析

摘 要：本文從實驗室和儀器設(shè)備、開放內(nèi)容、教學(xué)模式、管理制度、經(jīng)費(fèi)投入等方面對工科專業(yè)開放實驗教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并從實驗教學(xué)在工科專業(yè)中的重要性、傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端、適應(yīng)開放式教學(xué)的實驗教學(xué)平臺建設(shè)對人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高等方面，闡述了建設(shè)適應(yīng)開放式教學(xué)的實驗教學(xué)平臺的必要性。

關(guān)鍵詞：工科專業(yè) 開放式實驗教學(xué) 教學(xué)平臺 建設(shè) 必要性

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2012）11（b）-0031-02隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會對工科人才質(zhì)量提出了越來越高的要求，特別是實踐動手能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。以往的教學(xué)模式壓縮了學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性的空間，不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力，影響了儀器設(shè)備使用效率和人才的培養(yǎng)質(zhì)量。為了更好地培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才，充分發(fā)揮實驗室的資源優(yōu)勢，必須打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，建立適應(yīng)開放式實驗教學(xué)的實驗教學(xué)平臺。本文對工科專業(yè)開放實驗教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并對建設(shè)適應(yīng)開放式教學(xué)的實驗教學(xué)平臺的必要性進(jìn)行了闡述。

1 工科專業(yè)開放實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 現(xiàn)有的實驗室較為分散，實驗室場地和儀器設(shè)備利用率較低

現(xiàn)有的實驗室主要是根據(jù)教學(xué)需要，按照所開設(shè)課程的實驗教學(xué)需要進(jìn)行建設(shè)規(guī)劃的，并根據(jù)實驗室的功用制定相應(yīng)的管理模式，屬于較為封閉的教學(xué)模式，實驗室場地及設(shè)備的利用率較低，不能最大程度地發(fā)揮為學(xué)生服務(wù)的功能，不適合工科學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

除了傳統(tǒng)的課程實驗室外，目前也有不少開放實驗室，但管理上依然沿襲傳統(tǒng)的管理模式，其在理論教學(xué)和理論聯(lián)系實際等方面發(fā)揮過積極的作用。但隨著實驗室改革的不斷深入，以及社會對工科學(xué)生實踐動手能力要求的不斷提高，這種管理模式所存在的問題日漸顯露出來。主要表現(xiàn)在實驗室的規(guī)模較小，功能較為單一，實驗室處于從屬地位，人員、設(shè)備、空間的利用率不高，更為重要的是影響到了學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，并影響到學(xué)科之間的交叉滲透和科研之間的協(xié)作等[1]。

1.2 開放實驗項目較少，開放實驗成果較少，形式較單一

目前的開放實驗項目主要分為教師科研項目、教學(xué)實驗項目、學(xué)生自由選題等類型，主要是每位老師根據(jù)自己的教學(xué)和科研方向制定開放項目，由于科研課題多為探索的過程，所以，以科研項目為主的開放實驗項目還較少，總體可供學(xué)生選擇的項目較少。對于學(xué)生，更重視畢業(yè)論文實驗，而開放實驗相對處于從屬地位，沒有完全發(fā)揮出開放的效果。這主要與實驗室開放意識、開放實驗教學(xué)的重視程度，以及開放實驗項目的可操作性、老師和學(xué)生的參與意識等有關(guān)。

目前實驗室的開放形式主要以時間為主，學(xué)生做完實驗之后，主要的成果形式是提交實驗報告，真正能取得社會效益的開放實驗項目較少，學(xué)生參加各類競賽、獲獎等方面有待加強(qiáng)。

1.3 傳統(tǒng)的教學(xué)模式不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，不利于學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)

目前的實驗教學(xué)內(nèi)容主要由驗證性實驗、演示性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗等項目組成，以傳統(tǒng)的驗證性實驗為主，學(xué)生按照實驗步驟機(jī)械地進(jìn)行實驗，被動地完成實驗項目，盲目地學(xué)習(xí)實驗課程，且驗證性實驗的實驗內(nèi)容多滯后于新知識、新技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生對專業(yè)知識的理解只能停留在課本上，缺乏較強(qiáng)的動手能力和理論與實踐結(jié)合的能力。學(xué)生的主動性、積極性、創(chuàng)造性沒有得到很好的發(fā)揮，不利于激發(fā)學(xué)生的實驗熱情，也不利于學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式多為封閉的班級授課制實驗教學(xué)，實驗課依附于理論課的教學(xué)進(jìn)度，是以教師、教材為中心的灌輸式教學(xué)，多為“教師講—學(xué)生重復(fù)實驗步驟—驗證實驗結(jié)果—提交實驗報告”等模式。這種灌輸式教學(xué)模式以教師講為主，學(xué)生被動參與教學(xué)過程，壓縮了學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新思維的空間，不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力[2]。

1.4 適應(yīng)開放式實驗教學(xué)的實驗室管理制度有待加強(qiáng)，對開放實驗項目的審核及質(zhì)量監(jiān)控缺乏科學(xué)管理，且缺乏統(tǒng)一的開放信息管理和激勵制度

開放實驗室是伴隨著實驗教學(xué)改革而出現(xiàn)的一種新型實驗室，旨在培養(yǎng)全方位高素質(zhì)的人才。作為一種新型的實驗室，原有的管理體制不能負(fù)擔(dān)開放實驗教學(xué)平臺的眾多開放任務(wù)，所以必須出臺相應(yīng)的制度進(jìn)行管理。

由于開放實驗的項目申請不受實驗課程內(nèi)容的制約，因此，常出現(xiàn)課堂實驗教學(xué)內(nèi)容與開放實驗項目的重復(fù)，相應(yīng)也存在著實驗成果的重復(fù)，其中的質(zhì)量監(jiān)控和審核還缺乏合理的評價標(biāo)準(zhǔn)。

目前的實驗室開放基本上還是各實驗室獨(dú)立進(jìn)行開放，缺乏與其他實驗室的溝通交流和信息共享，沒有真正發(fā)揮開放的作用。如對于跨專業(yè)的開放實驗，由于學(xué)生不了解其他專業(yè)實驗室的情況和操作規(guī)程，加上申請手續(xù)麻煩等，影響了開放實驗的正常開展，壓縮了學(xué)生的創(chuàng)造空間。

另外，開放實驗需要具有扎實專業(yè)知識的老師指導(dǎo)，指導(dǎo)工作繁重，教師指導(dǎo)開放實驗的積極性有待提高，需要建立一定的激勵機(jī)制。

1.5 實驗消耗增加，經(jīng)費(fèi)相對不足

由于實驗內(nèi)容增加、實驗項目各異，儀器、試劑的種類和數(shù)量相應(yīng)增多，實驗消耗也隨之增加。而學(xué)校對實驗室低值消耗品的投入經(jīng)費(fèi)是有限的，投入的相對不足將會直接影響實驗的順利開展。

2 在工科專業(yè)建設(shè)開放式實驗教學(xué)平臺的必要性分析

為了充分發(fā)揮實驗室的資源優(yōu)勢，加強(qiáng)適應(yīng)社會需要的應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，必須打破傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，建立適應(yīng)開放式實驗教學(xué)需要的實驗教學(xué)平臺，促進(jìn)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

2.1 實驗教學(xué)環(huán)節(jié)在工科教育中具有重要地位，必須切實加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)，以滿足社會對人才的需求

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，社會對工程技術(shù)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。實驗教學(xué)環(huán)節(jié)是工科教育的核心，我院開設(shè)有生物工程專業(yè)和制藥工程專業(yè)，兩者均屬于工科專業(yè)。生物工程、制藥工程專業(yè)的實驗課的綜合性、實踐性很強(qiáng)，要適應(yīng)現(xiàn)代生物和制藥領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，就要求我們必須不斷地完善和優(yōu)化實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力和創(chuàng)新能力[3]。

2.2 適應(yīng)開放式教學(xué)的實驗教學(xué)平臺建設(shè)關(guān)乎高等學(xué)校的辦學(xué)質(zhì)量，是辦好學(xué)校的基本條件之一

開放實驗室是高等學(xué)校開展實驗教學(xué)、科學(xué)研究的重要基地，實驗室建設(shè)和管理水平反映了學(xué)校的總體水平。提高實驗室的建設(shè)和管理水平，可為高校培養(yǎng)具有競爭力的高素質(zhì)人才提供良好的條件。但隨著高等教育改革的不斷推進(jìn)，高等學(xué)校開放實驗室出現(xiàn)了一些新問題，面臨著很多新挑戰(zhàn)，如，教學(xué)資源缺乏共享、建設(shè)重復(fù)、管理模式不統(tǒng)一等。開放實驗室要應(yīng)對新形勢的挑戰(zhàn)，就必須合理配置教學(xué)資源，努力促進(jìn)資源共享，不斷推進(jìn)實驗教學(xué)改革和師資隊伍建設(shè)，促進(jìn)實驗室真正意義上的全面開放。

2.3 實驗室開放是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的重要保障

實驗室開放不僅有利于學(xué)生將理論知識與實踐有機(jī)結(jié)合起來，而且也使學(xué)生在實驗過程中對生產(chǎn)過程有更深的了解，對當(dāng)代工程師應(yīng)具有的能力與素質(zhì)有著更深的認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生對工業(yè)生產(chǎn)的興趣和對職業(yè)的熱愛，更易于激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)新意識，由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，充分體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。在開放實驗室里，每個學(xué)生根據(jù)專業(yè)興趣和自身情況，選擇難易適中的實驗項目，因材施教，滿足不同層次學(xué)生實踐動手能力的提高，從而全面提高實驗教學(xué)質(zhì)量[4]。

2.4 適應(yīng)開放式教學(xué)的實驗教學(xué)平臺建設(shè)是加強(qiáng)實驗教學(xué)改革的重要舉措，關(guān)乎人才培養(yǎng)質(zhì)量

（1）開放實驗平臺建設(shè)可為學(xué)生動手能力和科研創(chuàng)新精神培養(yǎng)提供良好的空間。

作為高校，尤其是具有工科專業(yè)的高校，學(xué)生的創(chuàng)新能力是落實“高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的必要條件，而高校的實驗室是提高學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力的重要場所。實驗室開放將成為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效方式，是當(dāng)前實驗教學(xué)改革的重要任務(wù)之一，也是高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)所需采取的重要措施之一[2]。

（2）適應(yīng)開放式教學(xué)的生物與制藥工程教學(xué)實驗平臺建設(shè)可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新意識。

實驗室開放可以為學(xué)生個人潛能的發(fā)揮提供一個廣闊的空間，在實驗過程中使學(xué)生的創(chuàng)造性思維得到鍛煉，極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生能通過實驗成果體會到成功的喜悅。

生物與制藥工程實驗室的開放實驗教學(xué)，可使學(xué)生對所學(xué)的理論知識融會貫通，并在實踐中得到鞏固。學(xué)生積極主動參與整個實驗過程，主動駕馭整個實驗過程，學(xué)生在實驗過程中處于主體地位，可提高學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。開放實驗室讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的主觀能動性，在主動、愉快的實驗環(huán)境中充分發(fā)揮個性和培養(yǎng)能力，使學(xué)生在知識、能力、品格等各方面都能得到提高。

（3）生物與制藥工程開放實驗平臺構(gòu)建有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和自我管理能力。

開放實驗室有助于將學(xué)生的興趣和精力引導(dǎo)到實驗和科研中來，根據(jù)自身興趣愛好選擇實驗，積極主動參與實驗，主動思考和分析、解決實際問題，有助于學(xué)生科研思路和方法的培養(yǎng)。通過開放實驗平臺的建設(shè)，為學(xué)生提供必要的儀器設(shè)備和更為便利的實驗條件，在教師給予必要指導(dǎo)的前提下，讓學(xué)生在自由的空間里充分發(fā)揮個人才智，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

3 結(jié)語

開放實驗教學(xué)是一種嶄新的教育模式，對于深化教育改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育具有重要意義。開放實驗教學(xué)，在教學(xué)方式和手段上為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，“讓本科生提前走進(jìn)實驗室”。通過開放實驗改革，主要為了提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 周博.淺談新建本科院校實驗室管理模式[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報：社會科學(xué)版，2009，5：199-200.

[2] 柳艷杰，胡焜，丁琳，等.工科專業(yè)基礎(chǔ)實驗室開放管理運(yùn)用模式的研究[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2008（z1）：136-137.

[3] 張繼紅，國秀琴，周紅.完善工科本科實踐類課程設(shè)置[J].理工高教研究，2007，26（3）：115-116.

[4] 周旭東，王金鳳.面向工科學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗室開放探析[J].實驗室科學(xué)，2008，3：127-129.