開放化學(xué)實驗教學(xué)的構(gòu)建與探討

孫萬虹　李海玲　孫豫

[摘 要] 通過對我?；瘜W(xué)實驗教學(xué)目前存在問題的分析，根據(jù)實驗教學(xué)改革的實際情況，搭建適合我校的“開放式實驗教學(xué)”平臺，以多層次、多角度的開放形式，以及相應(yīng)的管理模式，全面提高我?；A(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)實驗 實驗教學(xué) 開放實驗教學(xué)

[中圖分類號] O6 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）14-0089-02

“開放式實驗教學(xué)”是國外通用的教學(xué)模式，它打破傳統(tǒng)的封閉教育體系，以創(chuàng)新、包容、靈活的方式充分調(diào)動和利用課堂內(nèi)外的教育資源。[1] [2] [3]這一教學(xué)模式在教學(xué)中體現(xiàn)為“以學(xué)生為主體，以學(xué)習為中心”的教學(xué)理念，重在學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和能力的提高。開放式實驗教學(xué)模式將成為實驗教學(xué)改革的一個新方向。[4]

一、存在問題

一方面，我校實驗中心承擔了全校相關(guān)專業(yè)的無機、分析、生化、有機化學(xué)實驗的教學(xué)任務(wù)，實驗課均為小班授課，因此實驗教學(xué)的任務(wù)較重；另一方面，我校屬于地方民族院校，西北五省少數(shù)地區(qū)的生源占有較大比例，而其余生源絕大多數(shù)來自全國各地少數(shù)民族地區(qū)。生源的特殊性使我們面臨如下問題：學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)參差不齊，實驗技能較薄弱；學(xué)生既渴望做實驗，又害怕動手；學(xué)生對實驗課缺乏認識、不夠重視。目前，在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師多側(cè)重學(xué)生基本實驗技能的訓(xùn)練和提高，對不同專業(yè)和能力的學(xué)生不能實現(xiàn)針對性的實驗教學(xué)；學(xué)生過于注重實驗結(jié)果，在課堂上急于完成實驗，而忽略實驗過程的基本操作和問題分析；教師在實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)計上缺少對學(xué)生創(chuàng)造性思維和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

二、開放實驗教學(xué)現(xiàn)狀

在目前的實驗教學(xué)過程中，我校開放實驗主要表現(xiàn)為3種形式：1.開放實驗內(nèi)容比較單一，或是實驗課堂教學(xué)內(nèi)容的“擴充版”，缺乏學(xué)科間的交叉與綜合，實驗內(nèi)容的設(shè)計主要依賴于課堂教學(xué)，不夠貼近生活，缺乏創(chuàng)新性；2.實驗教學(xué)任務(wù)重，實驗室不能保證全天候開放；3.開放實驗依附于教師的科研項目，一部分學(xué)生能夠真正深入課題，對實驗具有掌控能力，而一部分學(xué)生依賴于教師的指導(dǎo)，沒有對課題作深入的思考，成為不會動腦的“操作工”。

三、開放式實驗教學(xué)模式

（一）建立多形式開放實驗

按照不同的實驗內(nèi)容設(shè)計，即驗證性實驗、綜合性實驗、研究性實驗等，開放式實驗教學(xué)可按實驗技能的不同分年級、分專業(yè)、分層次實施因材施教，并將教師科研滲入本科化學(xué)實驗教學(xué)中。[5] [6]具體要做到：1.開放實驗應(yīng)根據(jù)年級的不同開設(shè)難易不同的實驗內(nèi)容。對低年級且實驗技能薄弱的學(xué)生，主要開設(shè)一些技能訓(xùn)練實驗項目，以驗證性實驗為主；對高年級且實驗技能較好的學(xué)生，應(yīng)以綜合性和設(shè)計性實驗為主，在實驗內(nèi)容上盡可能涉及多門課程的學(xué)科交叉。2.對于那些學(xué)有余力、實驗技能強，并具有實驗探索和創(chuàng)新精神的學(xué)生，主要是讓其參與指導(dǎo)教師科研項目的子項目，或在教師指導(dǎo)下申請完成校級或國家級大學(xué)生創(chuàng)新項目。3.根據(jù)專業(yè)特點開設(shè)不同實驗。為了提高學(xué)生做實驗的積極性和主動性，即使是基礎(chǔ)實驗課程也應(yīng)選擇貼近專業(yè)的實驗內(nèi)容，而不是“吃大鍋飯”。4.針對不同的開放實驗內(nèi)容，也應(yīng)采用不同的開放形式。對于驗證性開放實驗，實驗內(nèi)容由教師指定，實驗過程在教師的指導(dǎo)下完成；而對于綜合性和研究性實驗內(nèi)容，則需經(jīng)教研室相關(guān)教師進行論證，分析實驗的可行性和難易程度，參與實驗項目的學(xué)生將在教師指導(dǎo)下在規(guī)定時間內(nèi)完成。

（二）積極配合“創(chuàng)新項目”實施

為了給實驗熱情高和科研能力強的學(xué)生搭建實驗平臺，中心化學(xué)教研室教師每學(xué)年都會擬定一定數(shù)目的研究課題供學(xué)生選擇。學(xué)生可根據(jù)自己的喜好選擇指導(dǎo)教師，并可申請校級和國家級創(chuàng)新項目，在科研方面得到充分的體驗，達到深層次的鍛煉和培養(yǎng)。而將“創(chuàng)新實驗項目”與“研究性實驗”相結(jié)合，則有助于學(xué)生將理論與實際聯(lián)系起來，培養(yǎng)自身的科研能力和團隊協(xié)作精神。

（三）全方位開放

實驗中心設(shè)有專門的化學(xué)開放實驗室，實驗室實行“學(xué)生管理為主，教師管理為輔”的原則，實驗室管理細則完善規(guī)范，開放實驗室都裝有門禁系統(tǒng)。對于篩選評估后的學(xué)生課題，由教師負責進行實驗，學(xué)生可自主安排實驗時間，在規(guī)定時間內(nèi)自主安排實驗進度。

對于節(jié)假日，實驗室的開放要按照學(xué)校對實驗室管理的要求，由學(xué)生提出申請，經(jīng)中心主管領(lǐng)導(dǎo)批準后再安排指導(dǎo)教師進行開放實驗。近幾年，我校領(lǐng)導(dǎo)對開放性實驗教學(xué)高度重視，教學(xué)效果顯著，深受學(xué)生歡迎。

（四）開放式實驗教學(xué)的質(zhì)量保障體系

1.師資力量

中心化學(xué)教研室專業(yè)有專任教師13人，教授1人，副教授5人，講師4人，實驗師3人，其中具有博士學(xué)位5人，其余都是碩士學(xué)歷。涉及專業(yè)有無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、環(huán)境工程、分析檢測、生物化學(xué)等相關(guān)專業(yè)。這種“復(fù)合型”教師隊伍，不僅具有先進的教學(xué)理念，且具有學(xué)科門類多、實踐能力強、學(xué)識水平高和職業(yè)素質(zhì)好等優(yōu)勢?；瘜W(xué)教研室多學(xué)科的教師團隊，不僅在傳授基礎(chǔ)知識、基本技能和前沿動態(tài)方面具有互補優(yōu)勢，而且在學(xué)科交叉方面創(chuàng)造更好的條件。同時，在傳授知識的方法和思想上也可以取長補短?？傊?，多學(xué)科的教學(xué)團隊在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、科學(xué)品質(zhì)、職業(yè)發(fā)展能力等方面都表現(xiàn)出較強優(yōu)勢。

2.指導(dǎo)教師在教學(xué)中的作用

教師是開放式實驗教學(xué)的設(shè)計者、組織者和指導(dǎo)者，指導(dǎo)教師在開放式實驗教學(xué)過程中起到主導(dǎo)的作用，具體要做好3個方面的工作：① 設(shè)計實驗項目。實驗項目設(shè)計的合理性關(guān)系到實驗效果和教學(xué)質(zhì)量，這是重中之重；② 課前預(yù)習。具體實驗方案的設(shè)計須在教師的指導(dǎo)下完成，教師要熟悉、掌握相關(guān)儀器設(shè)備，能夠規(guī)范操作，學(xué)生在教師引導(dǎo)下獨立完成實驗內(nèi)容。③ 實驗報告或論文評定。對于學(xué)生實驗報告或論文的評定要及時、翔實、準確，能讓學(xué)生從中了解自己的不足和改進的方向。由此看出，開放式實驗教學(xué)可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性，而指導(dǎo)教師的指導(dǎo)也尤為關(guān)鍵。

3.開放式實驗教學(xué)對指導(dǎo)教師的要求

開放式實驗教學(xué)對指導(dǎo)教師提出更高要求，表現(xiàn)在：①指導(dǎo)教師設(shè)計的實驗內(nèi)容要符合不同層次學(xué)生的實際水平和認知規(guī)律，要結(jié)合專業(yè)特點和不同層次的學(xué)生需要，做到因材施材。②指導(dǎo)教師要采用科學(xué)、先進的教學(xué)方法，在實驗指導(dǎo)過程中應(yīng)通過激發(fā)學(xué)生實驗興趣，讓學(xué)生自己探尋相關(guān)知識，掌握實驗技能和科學(xué)研究方法。③指導(dǎo)教師對學(xué)生實驗成績的評定要客觀、合理、公正。因此，指導(dǎo)教師應(yīng)具有扎實的專業(yè)知識，掌握學(xué)科發(fā)展動態(tài)與前沿知識，對自身知識和技能的擴展和更新要求更高。

（五）開放式實驗教學(xué)的意義

1.讓學(xué)生成為學(xué)習的主人

在開放式實驗教學(xué)模式下，學(xué)生才成為真正學(xué)習的主人，有充分的自主權(quán)。學(xué)生可根據(jù)個人的專業(yè)特點和興趣愛好選擇實驗內(nèi)容和時間，且在學(xué)有余力的情況下，可開展創(chuàng)新實踐活動，也可參與教師科研項目。除個別經(jīng)典驗證性實驗外，實驗內(nèi)容沒有詳細的實驗指導(dǎo)書，而是在實驗教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自己完成文獻查閱、實驗方案設(shè)計、實驗儀器的使用與調(diào)試，最后撰寫實驗總結(jié)報告。通過對整個過程的規(guī)劃設(shè)計，充分鍛煉了學(xué)生綜合運用理論知識的能力，也提高了學(xué)生的實驗技能，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2.提高教學(xué)質(zhì)量，促進教師科研

開放式實驗教學(xué)必然帶給實驗教師和專業(yè)指導(dǎo)教師更多工作任務(wù)和困難。如需要大量的時間和精力，高水平的實驗技能，扎實全面的知識儲備。然而，通過開放式實驗教學(xué)，教師不僅僅是“照本宣科”，而是密切聯(lián)系學(xué)科前沿，使教學(xué)與科研相輔相成，力求在科研上不斷探索與創(chuàng)新，能為教學(xué)注入新的“血液”——科研成果，從而起到教學(xué)與科研相長的良好教學(xué)效果。

四、結(jié)束語

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是目前我國高等教育的一項重要目標，而推行開放式實驗教學(xué)就是實施創(chuàng)新型人才教育的重要途徑。構(gòu)建良好的開放式實驗教學(xué)模式是實驗室高效、可持續(xù)開放的基礎(chǔ)，不僅可以充分利用學(xué)校實驗室資源，提高教學(xué)水平和質(zhì)量，更有助于形成綜合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新機制。構(gòu)建和實施開放式實踐教學(xué)模式是一個系統(tǒng)工程，也是今后教學(xué)改革的長期任務(wù)。我們目前所做的工作只是在摸索適合我校實際情況的教學(xué)模式，部分工作還在構(gòu)建中，還有更多的需求，值得我們繼續(xù)為之探索。

[ 注 釋 ]

[1] 鄺溯瓊，楊定新，陶利民.構(gòu)建開放式實驗教學(xué)模式培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].高等教育研究學(xué)報，2012.

[2] 龔利華.實驗室開放存在的問題及解決辦法探討[J].實驗室科學(xué)與技術(shù)，2009.

[3] 宋國利，蓋功琪.開放式實驗教學(xué)模式的研究與實踐[J].實驗室研究與探索，2010.

[4] 王興邦.實驗室開放的內(nèi)涵與機制研究[J].實驗室研究與探索，2009.

[5] 侯振雨，段凌瑤，侯超逸，侯玉霞.農(nóng)科專業(yè)無機及分析化學(xué)實驗教學(xué)平臺建設(shè)的探索[J].河南科技學(xué)院學(xué)報，2012.

[6] 雷杰，高翔，馬林，張晉芬，莊繼華.加強大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實驗之間聯(lián)系的嘗試[J].大學(xué)化學(xué)，2012.

[責任編輯：覃侶冰]