化工專業實驗開放式教學模式研究與實踐

2011年，國家教育部啟動實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”（簡稱“本科教學工程”）。該工程中的一項重要建設內容就是實踐教學與人才培養模式改革創新。隨著科學技術的快速進步，傳統實驗教學模式缺乏“創造性”應用能力的培養,故而建立專業實驗開放式的教學模式，已經成為培養學生創新實踐能力、提高學生社會適應能力的必由之路。

近些年，我校不斷加大專項設備購置費，化學與環境工程學院大型儀器共享平臺也引進了一批大型貴重儀器設備，為緊跟當今科技成果更新實驗教學內容，構建開放式實驗教學模式提供了相應的硬件條件。該平臺承擔了本院多個學科專業的實驗教學任務。本文結合化學與環境工程學院大型儀器共享平臺的教學實際在構建開放式實驗教學管理模式方面進行了研究和實踐。

一、專業實驗開放式教學模式的內涵

專業實驗開放型教學模式是以學生為主體，教師發揮主導作用，注重培養學生的創新實踐能力。根據開放平臺的實驗條件以及專業培養方向，學生可以自主選擇實驗方法、實驗時間并和指導教師共同設計實驗方案；獨立完成整個實驗操作，分析處理實驗數據和結果，獨立思考實驗中出現的各種現象和問題，并與指導老師探討其原因，最終獨立完成實驗報告。

以大型儀器共享平臺為基礎的專業實驗開放式教學模式緊跟本專業研究領域最新學科發展動向和研究成果，讓本專業學生接觸當前的專業研究熱點，調動學生學習本專業知識的熱情，充分發揮了學生的學習積極主動性。

二、專業實驗開放式教學模式的構建與實施

專業實驗開放式教學模式的構建與實施是一個復雜的系統工程，現對實施過程談一下幾點建議。

（一）構筑全新的實驗教學體系

儀當前專業的研究熱點為依據，構筑全新的實驗教學新體系，這是建立專業實驗開放式教學模式的重點。設立綜合性專業實驗課程，可以使化工類專業學科的實驗課程合理整合，使學生系統連貫運用這些學科的知識，有利于學生綜合能力的提高。

首先根據專業人才培養方案來制定專業實驗教學方案，編寫相應的實驗教學大綱，選擇配套的實驗內容，實驗項目，選用實驗儀器設備，且注重加大設計性、綜合性和自擬題目的實驗項目數量，適當減少簡單重復的驗證性的實驗項目。其次根據教學與實踐的需要定期調整實驗內容，更新或增加相應的綜合設計性實驗項目，讓學生及時了解國內外的本專業領域最新科研動向，使學生具有與現代的、前沿的科學理論及實踐對接的專業知識。

（二）實現實驗時間、實驗內容、實驗設備和實驗教學形式的全部開放

根據實驗教學要求，學生自由組合3-4人一組，自主選擇實驗內容，設計實驗方法，確定實驗目的、方法、所需儀器設備、時間安排等。

實驗教學形式應改變由教師先講，學生按照教師安排的步驟，沒有任何思考和疑問地完成整個實驗操作。指導教師應“因材施教”，在學生實驗操作過程中從旁輔導，引導學生的專業思維，增進師生交流。

（三）依托化工類大型儀器共享平臺

依托化工類大型儀器共享平臺可有效節約實驗教學資源，讓進入本專業學習的學生能按照本專業的教學實驗內容，完成基本和綜合實驗操作，且通過使用先進的儀器設備，完成較高層次的創新型實驗，從而全面提升他們的專業水平，激發他們學習本專業的興趣，畢業之后更好的適應社會需要。

三、專業實驗開放式教學模式的管理

專業實驗開放式教學模式的有效管理是開放實驗教學質量的保證。制定開放實驗室各項規章制度，開放實驗室要有專人負責，大型或精密儀器指定專人操作和管理。這些制度主要包括：

（一）建立網上預約制度

學生登錄大型儀器共享平臺登記，實驗技術管理人員可以按照學生網上預約的情況組織安排實驗教學內容和儀器設備的準備工作.

（二）建立儀器設備使用登記制度

儀器設備使用登記制度可以確保設備的正常使用，并以此為依據對實驗室的設備進行定期維護，以保證后期實驗教學的正常進行。

（三）建立實驗預習制度

專業實驗開放式教學模式允許學生自主選擇實驗教學項目，設計實驗方案，但是為保證實驗教學效果，指導教師應嚴格審核實驗方案的可行性，將可能出現的問題一一列舉，讓學生查閱資料，反復討論，直到確定可以實現本次實驗項目的教學任務才能審核通過，并預約實驗時間。

（四）建立實驗考核制度

包括目標考核和實驗過程考核，要綜合評分、反映學生的綜合素質。

總體來說專業實驗開放式教學模式的管理是一項多種因素決定的復雜的系統管理，只有在所有的制度措施齊全的前提下，才可以受到學生的歡迎，老師的認可，同時獲得一個好的教學效果。

四、專業實驗開放式教學的意義

實驗教學是工科學校人才培養的重要基地，是理論教學過程中以實驗論證理論并豐富創新理論的重要環節，建立新的開放式實驗教學模式，已經成為當前培養應用型創新人才的迫切需要。

（一）提高學生的學習主觀能動性

專業實驗開放型教學模式是以學生為主體，教師發揮主導作用，以學生自主學習活動為基礎的教學模式。由于在教學過程中以學生為主體，實驗方法的選擇、實驗步驟的設計、大型儀器的選擇等都主要由學生自行完成，學生的主觀能動性被充分調動起來，激發了他們的學習興趣，培養學生的探索精神、創新能力和分析問題、解決問題的能力，為將來走上工作崗位或自主創業打下堅實的基礎。

（二）提高學生的動手操作能力

在開放實驗教學中，學生可以根據相關學科理論知識設計實驗，在指導老師的輔助下，在相對寬松的時間內進行實驗操作，實現從理論到實踐過程的轉化，并內化為自身的實踐經驗。這既有利于教師對學生進行有針對性的教學指導，又有利于學生動手操作能力的培養。

（三）培養學生的分工協同能力

現如今的大學生絕大部分是獨生子女，是整個大家庭的中心，他們自我意識強，與人溝通和協作能力弱，而開放式的實驗教學強調實驗小組的團結協作，分工配合。專業實驗開放式教學模式的教學項目大都是綜合性、創新性實驗，參與這些具有挑戰性項目時學生就需要集體的智慧和密切的分工合作。通過完成整個實驗操作，小組成員互為補充，得到預期的實驗結果。并且在設計并執行具體實驗合作方案的過程中，學生學會了解了不同成員的性格特點，學會相互交流，合理分工，從而培養了他們的分工協同能力，為將后來適應社會相關工作積累實踐經驗。

五、結語

依托化工類大型儀器共享平臺，構建適應新形勢的開放式實驗教學模式，不僅使有限的專業實驗室資源得到最大限度的開發利用，而且調動了學生的學習積極主動性，培養學生的創新意識和綜合素質，有利于實現應用型創新人才培養的目標。