開放性實驗教學促進學生創新素質培養的探討

趙相君，張培培

（浙江農林大學 工程學院，浙江 杭州 311300）

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2012）》提出要著力培養信念執著、品德優良、知識豐富、本領過硬的高素質專門人才和拔尖創新人才。在高等教育階段，實驗教學對于人才培養具有極為重要的意義，是培養學生科技創新能力的重要環節，實驗教學的方法和手段是全面實施素質教育、培養學生創新能力的重要途徑。而傳統的實驗教學往往是老師擬定實驗方案，以驗證實驗為主，實踐教學活動也只針對本專業學生，不能將教學資源與學生的興趣結合起來，忽視了學生個性的培養，與培養具有創新精神人才的目標相脫節。因此，要加大實驗教學改革力度，構建開放性實驗環境和實驗教學體系，以促進創新型人才培養的要求。

1.開放性實驗教學在培養學生創新素質中的作用

實踐教學對于創新能力的培養，在于實踐環節的開放性和自主性。開放性實驗教學以學生為主體，利用網絡平臺，學生自主選擇實驗時間和實驗模塊，提前預約，采取模塊化教學體系，自主完成實驗項目，教師在整個過程中提供實驗準備、理論指導，并對全程進行監控[1]。圖1為我校開放性實驗項目的工作流程。實驗教學的重點由知識的機械傳授向以提高綜合素質和培養學生創新能力轉變。

圖1 開放性實驗項目工作流程

學生根據自己的知識結構及興趣愛好，可自主選擇一個或多個開放性實驗教學項目，這些實驗項目如同琳瑯滿目的商品，滿足了學生的不同需求而受到他們的喜歡；在實驗準備階段學生需要自主去查詢相關資料，然后與老師商討確定工作步驟和程序；在實驗過程中，學生選擇儀器設備，分組獨立完成實驗項目，最后教師與學生共同評價。教師在整個過程中僅作為學習幫促者。這些過程都給予學生很大的自主性，開拓了學生思維，提高了學生對事物研究的積極性。無論是探索性實驗還是驗證性實驗，都要經歷失敗和挫折，只有不斷地重復，付出大量時間和勞動，才能得到期望的結果，這無疑是一個培育學生創新精神和意志品質的過程。特別是探索性實驗：由于實驗前并不知道會得到什么樣的結果，所以常常會有新的發現，更容易培養創新意識，激勵創新能力。開放性實驗教學激發了學生內在的學習動力和創新欲望，提高了學生實踐動手能力，開發了學生智力，培養了學生創新意識和創新能力，突出了學生的個性發展，同時促進了學生綜合素質的提高。

2.實施開放性實驗教學的策略

2.1 建立開放性實驗教學體系

開放式實驗教學不是簡單地將實驗儀器和設備在時間和空間上對學生開放，而是有組織地實施一定的開放式教學體系，針對實驗室的現狀和學生的需求制定相應的實驗模塊，并要求學生在實驗前要完成自主學習[2]。開放性實驗教學包含實驗時間、實驗內容和實驗主體三要素[3]。

在教學體系中應突出實驗教學的重要地位，鼓勵學生選擇開放性實驗項目，并給予相應的學分，實行實驗教學學分制。其次教師應將現代化教育技術手段運用于實踐教學，尤其在利用網絡教學資源和現代化的管理技術，構建適合學生開展探究型學習的實踐教學平臺，進行教學方法和教學手段改革，編寫、引進新型實驗教材，為培養學生的動手能力和創新能力創造條件。

2.2 分層級、多元化的開設開放性實驗項目

擬定合適的開放性實驗項目是實驗教學改革成功的關鍵。根據學生的興趣愛好、知識結構、專業發展方向，分層次、多元化的開設開放性實驗項目，滿足學生多樣化的需求，賦予學生更多的自主性。開放性實驗項目的多層次、多元化主要指：開放內容的多層次，包括基礎實驗層次、專業及組合實驗層次、科研及創新實驗層次；開放主體的多層次，所有實驗室的實驗主體都應盡可能擴大開放的范圍，從專業內學生擴大到專業外學生，從單一層次學生擴大到多層次學生，例如在高年級學生申報創新性試驗項目中，要求納入低年級的學生參與，從而帶動低年級學生自主學習的積極性，同時起到了幫帶作用，培養了學生團隊合作精神；開放時間的多元化，實驗室的開放時間多放在晚上或者周末，學生可以到實驗室預約系統中預約時間，根據自己的時間安排實驗進度，完成實驗。

2.3 加強實驗室建設

實驗室和是進行開放性實踐教學的重要場所，也是培養學生動手能力和分析解決問題能力的重要場所，因此實驗室建設的好壞，直接影響到學生創新能力、綜合素質的培養。先進的實驗教學設備管理平臺大大提高了儀器的使用效率及教學效率，充分調動實驗教師的主觀能動性，為更好地開拓學生的思維方法和科研能力、增強學生的創新意識，增加新的實驗內容，創建一個良好的基礎。

開放實驗室硬件配置是基礎，教育資源庫建設是核心，兩者的配套運用是實現開放式實驗教學的關鍵。教育資源庫建設可以集中大量的優秀教學資源，為開放式實驗教學提供豐富、優質的教學素材，有助于學生快速掌握知識，提高開放式實驗教學的效果[4]。教育資源庫可以利用網絡建立教學資源模塊、虛擬實驗模塊、教學互動模塊。

開放性實驗教學體系使實驗教學充滿活力， 但同時也增加了實驗教學管理的難度。改變傳統的實驗教學經費管理模式。學校下撥的開放性實驗項目經費由實驗室統籌負責經費使用，經費主要用于項目的實驗材料費、資料費、設計制作費、購置材料差旅費、學生論文發表版面費、教師獎勵等。選擇責任心強、管理能力好的優秀學生參與實驗項目開放管理工作，既能解決因實驗項目開放帶來的管理人員不足問題，又可鍛煉學生的管理能力，減少人員經費的支出。

2.4 提高教師實驗教學能力

在開放性實驗教學活動中，學生的主體意識增強，教師從傳統的信息提供者變為學生求知過程中的協作者，幫助學生解決學習過程中的疑難問題，引導學生自主學習，獨立思考和解決問題，使學生意識到提高素質與完善自我的重要性，從而培養了學生創新思維和創新能力。教師在開放式實驗教學中起到主導作用，高素質、梯隊合理的實驗教學隊伍是開放實驗可持續發展的核心和根本。實驗教師是開放性實驗教學的直接參與者和執行者。由于種種原因實驗教師的實踐水平和科研能力有限，因此需迫切加強實驗師資隊伍建設。增強師資隊伍實踐教學能力的途徑主要有：從企業引進高級技術人才，充實實驗師資隊伍；鼓勵專業教師參與開放性實驗教學；強化實驗教學師資培訓，鼓勵教師到企業參加生產鍛煉，增強教師職業技能。

2.5 制定全面的考核評價體系

開放性實驗項目大多是在晚上和周末對學生開放，開放雖是主旋律，但絕不等于放任。不論是學生還是老師都要遵循一定的管理規定，以規范開放式實驗教學活動，這就要求實驗室制定科學的開放性實驗考核評價體系。為此，根據不同層次的開放性實驗項目建議不同的考核重點，對于基礎實驗層次，主要考核學生的實驗操作及分析實驗數據能力；對于專業及組合實驗層次，主要考核學生的綜合實驗素質，學生實驗完成后能撰寫論文或報告；對于獨立科研及創新實驗層次，重點考核學生獨立設計能力及撰寫論文能力，完成試驗后提交設計產品或論文。學生參加開放性實驗，經考核合格后給予相應的學分，對公開發表論文、專利的學生給予一定的獎勵。教師是開放性實驗的主導者，教師的積極主動性和責任心是開放性實驗高質量完成的有力保障，因此，學校應制定相應政策完善考核辦法促進其健康發展。對參與開放性實驗的指導教師除了給予相應的工作量外，同時補助一定的津貼，對工作中表現突出的教師給予特別的獎勵，以吸引更多的教師積極參與實驗室開放工作。

3.結束語

開放性實驗調動了學生學習的主動性、自主性，提高了學生的實驗能力，有助于學生創新思維的培養，是促進學生個性發展、培養學生創新能力的重要途徑。在實施過程中，要不斷的探索開行性實驗教學的規律，充分優化資源，資源共享，打破傳統實驗觀念的壁壘，大力推進開放性實驗教學。雖然在開放式實驗實施過程中存在著許多的問題，但是堅持開放式實驗，就一定能夠為社會培養出更多具有創新素質的人才。

[1]宋力，柴俊霖，吉平，等.汽車類專業開放式實驗教學模式探討[J].實驗室科學，2012，（2）.

[2]周小紅.開放式化學實驗教學的探索與實踐[J].中國現代教育裝備，2010，（20）.

[3]徐小明，張湘偉，吳福根，等.綜合型、開放型實驗教學體系的構建與運作機制的探索[J].實驗技術與管理，2007，（7）.

[4]譚愛國.多層次開放式電工與電子實驗教學模式[J].實驗室研究與探索，2010，（8）.

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[6]劉虹.論開放式實驗教學對培養學生創新能力的重要性[J].長春工業大學學報（高教研究版），2012，（1）.

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