淺論高校開放性實驗教學的實施

　　摘要：實驗教學是高等教育重要環節，對于培養學生獨立思考的能力具有重要作用。文章從實驗教學團隊的建設與實驗教學內容的改革兩個方面探討了高校如何實施開放性實驗教學，旨在為高校實驗教學改革提供新的思路。
　　關鍵詞：實驗教學；教學團隊；創新性人才
　　培養具有創新精神和實驗能力的高級專門人才已被寫進高等教育法。人才培養目標的這一調整，不僅對人才培養提出了更高的要求，而且蘊含著高等教育的深刻變革。要適應這一根本性的變化，高等教育必須實現“三個轉變”，即從以知識傳授為中心向以能力培養為中心轉變；從培養繼承和使用知識的人才向培養能夠發現和創新知識的人才轉變；從為當今社會培養人才向為未來社會培養人才的轉變［1］。實驗教學是高等院校教學計劃中的一個重要環節，它貫穿于整個高等教育理論教學的過程之中。它是一種知識與能力、理論與實踐相結合的教學活動。實驗教學環節在整個教學過程中具有舉足輕重的作用，一方面，通過實驗教學環節使學生鞏固、加深理論課教學中所學到的基本理論知識，另一方面，也是更重要的一個方面，通過實驗教學環節，培養學生綜合分析問題和應用知識解決實際問題的能力。加強實驗教學環節、建立開放性實驗室是實現這“三個轉變”的最基本的手段和途徑。如何合理有效地利用實驗室資源，建立開放性實驗教學是當前高校教學改革的一個重要內容。
　　本文結合多年來從事實驗教學和實驗室管理的體會，從兩個方面對高校如何實施開放性實驗教學做了初步探索，提供給廣大從事實驗教學的教師參考。
　　一、組建開放性的實驗教學團隊
　　實驗教學團隊的優化是保證實驗教學效果，培養創新人才的重要保障。近年來，雖然高校實驗教學團隊的建設有了較大的提高，新增教師的學歷與業務水平也大大提高，然而，相對于培養創新性人才的要求，目前高校的實驗教學隊伍仍存在數量不足、缺乏實踐知識以及高校對實驗教學團隊重視程度不夠的問題［2-4］。因此，作者認為在現行管理制度下有必要對實驗教學團隊組成進行優化，建立一支開放性的實驗教學隊伍。
　　1.鼓勵并要求教授參與實驗教學。高校教授的知識結構、分析與解決問題的能力及對教學過程的掌控能力能夠保證優良的教學效果。教授的科研成果及研究體會對培養學生的創新意識，啟發學生的創新性思維具有重要作用。然而，目前由于高校的考核制度，大多數教授主要精力用于爭項目、拿經費、寫文章，根本無暇顧及教學任務，更不用說實驗教學。因此，基于創新型人才的培養目標，高校應從制度上鼓勵并要求教授參與實驗教學。以不同的教學形式，如開設實驗新技術、新方法講座，更新實驗內容，將自己的科研成果轉化為實驗教學內容，指導學生做科研創新項目等方式［5］，引導教授參加到實驗教學中來。
　　2.培訓現有實驗教學隊伍，提高實驗教學效果。大多數高校現有實驗教師僅是充當“保管員”的角色，并沒有真正接觸到教師的教學與科研中，因此，他們對專業知識更新的把握、對專業發展的方向等方面存在認識上的不足。同時，“保管員”的角色又限制了他們接觸實踐的機會，所以，在實踐方面存在很大的欠缺。基于此，個人認為迫切需要對高校現有實驗教師進行專業知識的培訓：理論方面，要求他們參與教師的課堂教學；實踐上，一方面要求他們參與教師的科研工作，另一方面，在有條件的情況下，讓實驗教師走出校門，深入田頭，走進企業，真正融入到一線生產實踐中去［6］。
　　3.引進企業單位專業研究人員，優化實驗教學隊伍。企業單位的研究人員在研究理論及對研究領域研究方向的把握方面可能比不上高校教師，但他們具有豐富的實踐知識，這一點恰恰是教師最欠缺的方面。學生在高校實驗室所做的實驗很多是對理論知識的驗證與演示，而極少接觸實踐中存在的具體問題。因此，引進企業單位的專業研究人員進行實驗教學，走校企共教的道路有助于培養學生分析與解決實際問題的能力，有助于拓寬學生視野，有助于學生學以致用，更重要的是有利于培養社會需要的高素質人才。
　　4.發揮研究生助教作用，促進實驗教學團隊建設。由于歷史和現實中的種種原因致使現有實驗教師隊伍在年齡結構，職稱、學歷等方面，不能完全適應現代實驗教學的要求。因此，實驗教師隊伍中迫切需要引進高學歷、高層次人才來充實。研究生助教助管制度在國外大學中有悠久的歷史，在國內也有許多成功的經驗。研究生教育是國家面向公民進行素質教育的重要組成部分，也是國家高級人才培養的主要方式。在創建世界一流大學的進程中，學校整體水平的提高與研究生教育密切相關。研究生是高校中承擔科研力量的主力軍，有著豐富的實驗室經驗與很強的實踐動手能力，富有創新精神，只要稍加培訓和引導，即可在實驗教學中發揮重要作用，有效地幫助教師和實驗技術人員完成實驗教學任務。我校多年的實踐證明，實驗教學團隊中引進研究生隊伍對于促進實驗教學團隊的建設，提高學生的動手操作能力、培養學生的創新意識具有積極的意義。
　　二、設計開放性的實驗教學內容與方法
　　陳舊的實驗教學內容及傳統的實驗教學方法是阻礙學生創新性思維發展的一個重要原因。因此，開放性實驗室建設有必要對實驗教學內容及教學方法進行革新，設計出真正符合培養創新性人才目標的實驗教學內容和實驗教學方法。
　　1.減少驗證演示性實驗，增加綜合設計性實驗。驗證演示性實驗是為了檢驗單一的理論或原理，練習基本的實驗方法、基本操作技能的一類實驗。它的實驗目的是培養學生的基本認知能力，在傳授基本實驗知識、基本實驗方法方面快捷而有效。綜合設計性實驗則強調實驗內容的復合性、實驗方法的多元性及人才培養的綜合性，要求學生根據實驗的目的與條件，綜合運用自己所學的專業理論及相關知識進行合理的實驗設計，并選用合適的實驗方法完成實驗。此類實驗更注重學生學習的主動性、實驗內容的探索性及實驗過程的多樣性［7］。
　　由于實驗目的不同，這兩類實驗對學生培養的側重點也不同，就人才培養的目標與要求而言，綜合設計性實驗更符合人才培養的目標。因此，在日趨激烈的人才市場競爭中，減少驗證演示性實驗數量，增加綜合設計性實驗內容顯得尤為重要。
　　2.拓展研究探索性實驗。研究探索性實驗是學生在教師的指導下獨立自主地完成實驗，或者在指導教師的研究領域或者其個人的學科方向進行有目的、有意識的實質性探索與研究活動。它不追求實驗成功，但注重強調學生在實驗過程中學會思考，強調實驗內容的自主性、實驗方法、手段的創新性及實驗結果的未知性［8］。其教學目的在于激發學生的創新欲望、培養學生的科學研究興趣和研究創新能力。因此，實驗內容的規劃上，高校應該加大學生自由選項，獨立開展的實驗項目。目前，各高校正在針對大學生開展科研立項工作，對這種科研立項學校均予以經費支持。由于立項的課題是學生自己選擇，所以，積極鼓勵學生以科研項目作為創新性實驗題目，學生在實驗中一定能充分發揮能動性、積極性和創造性。在進行創新實驗時，對每一個具體的實驗過程不需規定結束時間，允許失敗。在這個過程中，實驗教師只在實驗資料、解答實驗問題等方面為學生提供服務。
　　實踐是培養創新性人才的根本途徑，研究探索性實驗則是實驗教學中實現創新性人才培養目標的主要方法。沒有對理論知識的綜合實踐，沒有對所學知識的融會貫通，就沒有創新性思維的形成。及時跟蹤本專業的研究熱點，更新實驗教學內容，將當前最新型的實驗方法引入到實驗教學中，這有利于學生創新性思維的發展與形成。
　　3.革新實驗教學方法和手段，培養學生創新思維。在實驗教學過程中需要打破傳統“教師教，學生聽，結果交報告”式的教學方法，實行啟發式和討論式教學，激發學生獨立思考，使學生在實驗過程中感受、理解知識產生和發展的過程，培養學生的科學精神和創新思維習慣。在實驗教學過程中，保證學生能夠有足夠的時間獨立思考，有足夠的時間查閱實驗所需的資料，培養學生自己設計實驗方案的能力，充分發揮學生的個性和潛能。同時，引入最新的實驗教學手段，如多媒體教學，計算機模擬等，保證良好的教學效果。
　　此外，筆者認為將實驗的場所由室內搬至室外有助于培養學生解決實際問題的能力。如，農科院校的實驗可以根據季節性，調整教學的進度，減少實驗室的實驗，加大田間現場實驗教學的份量。有機合成實驗則完全可以在工廠的車間完成，這不僅可以讓學生更早地接觸生產第一線，更重要的是可以將理論與實踐相結合，并在實踐中學會用理論指導實踐。
　　建設開放性實驗教學雖然適應了高等教育人才培養的目標，有利于培養學生創新性思維，但是也給實驗室管理和實驗教學管理帶來了新的問題。因此，要采取措施來處理好解決這些問題。首先，要制定一系列行之有效的管理制度，對教學管理、儀器設備、實驗耗材、實驗室的開放、安全和衛生等方面進行規范化的管理；另一方面，實驗室要有人性化的環境設計，有條件的應努力實現自動化的智能管理辦法，創造一個寬松、和諧、有利于學生自由發揮的實驗環境，真正培養出符合社會性發展所需要的“高、精、尖”人才。
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　　Discussion on the Construction of Open Experimental Teaching in Universities
　　CHEN Xiao-feng
　　Abstract: Experimental teaching is a key element in higher educat