實驗室開放式管理下實驗教學改革的若干嘗試

尹本雄　陳舉科　梁曉峰

[摘 要]目前全國各高校都將實驗室開放列入實踐教學的評價范圍，在提高實驗設備利用率的同時如何提高學生的實踐能力、科研能力等綜合素質是一個值得重視和研究的問題。作為廣西壯族自治區示范實驗中心，通過實踐探索出“教師進駐實驗室，帶動學生搞科研”，“導師制與科研小組相結合”，“任務驅動式實驗教學”等一些頗有成效的開放性實驗教學改革方法。

[關鍵詞]開放式管理 任務驅動 實驗教學 綜合素質 管理平臺

[中圖分類號] G642.423 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）05-0185-02

實驗教學在高校理工科教學過程中的重要性不言而喻。然而，現實中的實驗教學大多僅是加深學生對課程中基本概念和理論的理解和掌握，對實驗教材中的實驗進行簡單的驗證、重現。如何培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養本科生初步科研的能力，應該是本科生實驗教學的一個更重要的意義。作為全校率先開展實驗室開放管理的實驗中心，通過幾年的實踐探索，揚長避短，積極開展實驗教學改革，取得了良好的教學效果。

一、教師進駐實驗室，帶動學生搞科研

（一）解決了教師辦公條件的問題

由于條件限制，未能做到每位教師都配備有一臺辦公計算機，但是絕大多數的實驗室里都至少有一臺計算機，教師進駐實驗室辦公，實驗室計算機在沒有實驗的時間作為教師的辦公計算機，在一定程度上解決了教師沒有辦公計算機的問題。

（二）解決了開放實驗室管理下學生實驗缺乏指導教師的問題

由于引入實驗室開放管理，實驗指導教師配備難的問題十分凸顯。實驗中心也曾經想方設法解決，但是由于涉及師資數量不足等眾多客觀原因都未能妥善解決。相應的教師進駐相應的實驗室后，教師上班后大多數時間在實驗室，學生可隨時就實驗過程中碰到的問題請教教師，較好的解決了這一問題。

（三）有利于培養學生初步科研的能力

“讓學生參與到科研中來”，這是實驗中心在本科生教學中提倡的做法。學生課后學習缺乏指導，這是本科生目前存在的一個較為普遍的現象。僅僅依靠課堂上講授的內容，對于學生掌握好課程知識還是明顯不夠的，實驗中心對此做過一些調查，學生自身也是認識到的。剛入學的新生往往在課上很積極，但是課后如何更深入地學習？從哪里著手？學生對于這些問題往往感到很困惑。久而久之，懶散之心開始滋生。

對此，實驗中心的做法是，教師在課堂授課時，將課堂內容與自己的科研項目相結合。課后，在實驗室里與學生共同討論科研項目進展，定期或不定期的開展類似學術沙龍之類的討論活動，這些對于培養學生的初步科研能力有極大的幫助。

二、長期“導師制”與階段性科研小組相結合

（一）仿用研究生的“導師制”

一位教師進駐一個實驗室后，并不就局限在這個實驗室里，因為有些教師的科研項目可能會涉及另外一個實驗室，也有可能會橫跨幾個實驗室。對于這種情形，比較好的解決辦法是仿用研究生的“導師制”。每位教師擔當一個年級中3～5名學生的課外導師。新生剛入學的時候，根據每位教師的研究方向，由學生結合自己的學習興趣，選擇一位教師作為自己今后四年學習的導師。導師在學生的四年學習過程中，對每位學生的學習作出一個規劃，并予以督促。

（二）成立科研小組，進一步提升學生科研能力

結合教師當前的科研課題，根據學生的興趣以及表現，成立階段性的科研小組。教師可以將自己當前科研課題的一部分，交由這個科研小組協助來完成。通過這種方法，帶動學生參與到教師的科研中來，將課堂教學延伸到課外，既能提高學生的學習興趣，又能通過對科研任務的完成，掌握科研的一般方法，進一步提高學生的科研能力。

三、開展任務驅動式實驗教學

（一）提出明確而適度的任務，激發學生學習興趣

目標任務的明確對于今后的學習與任務的最終完成起著至關重要的作用。實驗教學中，教師根據所要掌握的知識點，把所要學習的知識巧妙地包含在一個個相對完整的任務當中，使學生在完成任務的過程中達到理解學科知識、掌握技能的目的。設計精巧的“任務”能充分調動學生的學習熱情和求知欲望，在融洽與和諧的情境中獲得良好的教學效果。例如在“嵌入式系統設計與開發”實驗教學中，將linux內核編譯、驅動程序的編寫與添加、中斷調用、v4l編程等一個個相關教學內容納入“基于arm的視頻監控服務器”這樣一個較完整的任務中來，學生帶著較強烈的學習動機主動的完成任務，從而達到教學目的。剛開始實施這種方法時，選擇了幾個該方面能力較好的學生作為試驗，后來出現其余大多數學生主動找到老師要求也給予他們任務的可喜場面。這說明“任務驅動式”教學方法在實驗教學中提高學生學習興趣的作用是相當明顯的。具體操作時，在注意任務明確的同時還要注意適度，應該根據每個學生的不同能力差異設置不同的任務，防止因任務難度過大學生無法達成任務而造成積極性受挫、放棄任務的局面。

（二）合理分解任務，提倡學生間的協作學習

協作學習是為了在個人自主學習的基礎上，通過小組討論、協商，以進一步完成和深化對主體的意義建構。分解任務是將一個大的任務分成若干個分任務，再將分任務往下分，直到每個小的子任務可操作或執行為止。在這些分任務中，有很多是以前沒學過的知識或技能技巧，即隱含了新的知識點，這時就需要引發學生的積極性和探究問題（任務）的欲望。通過分解任務，把一個任務的完成分為若干個相對獨立的模塊，這有助于學生理清實驗的思路，了解實驗原理，同時分步驟的完成在心理上有助于學生提升自信心。

四、開發開放式實驗教學管理平臺

實驗室引入開放式管理的益處是顯而易見的，但是管理難度的增加也隨之而來，主要體現在以下幾個方面：由于全天候開放，安全管理方面的問題是首要問題。對于這個問題，可以結合學生的勤工儉學，招聘一些家庭經濟較為困難、責任心強的學生作為學生管理員，由學生管理員負責諸如晚上等時間的安全衛生工作。另一個問題是實驗任務的布置與批閱。在開放式實驗教學中，實驗開展的時間、實驗任務的選擇、實驗報告的提交時間等等都由學生自主把握。對于這些工作，如果沒有適當的管理機制就會造成管理上的混亂。為此，實驗中心建設了一個基于開放式的實驗室教學管理平臺。平臺建設的思路是：采用三層B / S結構，教師在管理端錄入每門實驗課程的實驗項目列表、每個實驗項目的CAI教學演示課件、實驗要求注意事項、相關資源等，學生登錄系統后，首先選擇實驗項目，并進行網上預約登記。實驗過程可通過實驗室辦公室的集中監控系統對每個實驗室予以監控。實驗報告通過平臺上傳后，教師在管理端分年級分課程批閱。另外，還設置了交流模塊，教師可以解答學生提出的一些疑難問題，學生之間也可以進行相互的討論。整個實驗教學過程實現了“無紙化”管理。

教師端功能模塊包括：信息公告、課程管理、資源管理、實驗教學、作業管理、作品管理、學生管理、新增欄目、個人資料等。

學生端則包括：我的實驗、資料管理、作業管理、作品提交等模塊。

本實驗中心從傳統管理改革為開放式管理已有幾年時間。在轉變初期，無論是在管理機制的完善還是教學效果的提升上，都走過了一些彎路。通過幾年時間的不斷摸索與學習，我們逐漸走出了一條自己的路，形成了自己的一些特色，學校領導和一些外校同行都給予了肯定。實驗室開放式管理不過是一種管理制度，實驗教學開展的好壞最終還是體現在設備利用率以及實驗教學效果的提高上。毋庸置疑，開放式管理是一種科學有效的管理方法，如何在開放的前提下更好地完善管理工作，提高實驗教學效果，增強學生的綜合素質，提升就業競爭實力，還需要廣大相關工作者進行更長期更深入的研究和探索。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 鄭峰.實驗室的開放式管理[J].實驗技術與管理，2004（4）：98-100.

[2] 寧愛鳳.實驗開放存在的問題及對策[J].實驗科學與技術，2005（2）：104-105.

[3] 彭紹春.堅持跨越式發展，培養高素質創新人才，2004（4）：94-97.

[4] 烏美娜.教學設計[M].北京：高等教育出版社，1994.

[5] 何克抗.建構主義革新傳統教學的理論基礎[J].電化教育研究，1997（3）-4.

[責任編輯：鐘 嵐]