開放性綜合實驗教學體系改革

張智敏+吳萍+李亞梅+林麗美+夏伯候

摘要：高校的實踐教學包含了實驗教學、畢業實習和畢業設計等教學環節，其中實驗教學在培養創新型、實踐型人才方面具有極其重要的地位。本文通過分析開放性實驗教學的重要意義，闡述了構建開放性實驗教學的一些構想，重點強調建立層次開放性實驗教學內容及完善的教學評價機制，以切實提高學生的創新能力與實踐操作能力。

關鍵詞：開放性；綜合實驗；教學體系

創新是國家發展進步、興旺發達的靈魂，是推動社會科技發展的關鍵所在。培養出適應當今社會發展的實踐型創新人才，并形成基于培養大學生實驗與創新能力的辦學特色，是目前高校老師應該積極思索的問題，也是當前教育改革的核心部分。當前素質教育應該特別注重學生的具體操作及實驗能力。為了提高學生的素質教育，在實驗教學方面，很多高校開展了開放性實驗教學，這種形式的教學主要是以學生的自主學習和創新活動為主，充分發掘學生的實驗的能力和潛力，提高實驗設備的使用效率，面向學生開放實驗室。開放性實驗不僅僅是實驗室和實驗時間的開放，更是實驗項目、研究課題的開放。“放”不是放任自流、撒手不管，而是結合一些導師的科研項目、設計性綜合實驗、大學生資助創業計劃等項目，對學生進行自主性、開放性的教學指導。

傳統的實驗教學依附于理論教學，實驗以演示性實驗和驗證性實驗居多。學生在實驗過程中一般根據實驗指導書按部就班地進行操作，完全處于一種被動的狀態，限制了對實驗興趣和創新能力的培養。此外，傳統的實驗課程均存在不同能力、不同水平的學生做相同實驗的現象，這種培養方式不利于發展學生的個性和潛力，且限制了學生的創造力。因此，在高校大力提倡素質教育、推進學生創新實踐能力培養的新時代背景下，開放性實驗作為一種新型的實驗教學模式應運而生。

如今，眾多高校都開始運用開放性實驗教學的方法，這一方法遵循建構主義教學的理論，強調學生自主學習的重要性，以一種非集中的教學模式，鼓勵學生自選適宜的時間和地點、研究方向，通過自主學習進行自主實驗。耿浩指出，為實現理論教學與實踐教學的良好銜接，實驗室的開放極大地提高了學生的創新與創業水平，成為高校實驗教學改革的重要組成部分。國家教育部門非常重視開放性實驗在教學改革中的作用，已將其列入普通高等學校教育教學水平評估的指標體系。

一、開放性實驗教學的重要意義

開放性實驗作為一種培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑，在貫徹高校素質教育、鍛煉學生動手能力、培養創新型人才、提高高校科研水平、提高實驗儀器設備使用率、推動實驗教學課程改革和實驗室建設等方面發揮了積極作用。

1.有利于學生綜合能力的培養

開放性實驗是培養學生自主學習能力、實踐能力和創新能力的重要手段，是實驗的最高層次。學生通過開放性實驗中的目的分析、方案制訂、實驗操作和報告撰寫等全過程的實踐，不但能夠達到理論聯系實際的創新性培養要求，而且拓展了學生的視野，使他們能夠接觸更多相關學科領域的知識，在提高動手能力的同時，發現問題和處理問題的能力也會有實質性的提高。這種基本要求與自主發揮相結合的實驗教學模式，充分調動了學生學習的積極性和興趣，極大地激發了學生的創新能力。

2.有利于設備資源利用率的大幅度提高

教學實驗室的大部分儀器設備通常只為某個實驗課程或者某些實驗項目服務，這樣造成了實驗設備的閑置，帶來了巨大的浪費。如采用開放模式，則可以把閑置的設備利用起來，大幅度提高儀器設備的使用效率。

3.促進科研工作的開展

在某種意義上，開放式實驗教學是將科研與實驗教學相結合，這將有利于促進教師科研能力的發展，激勵和督促教師在科研工作中保持雄心壯志和創造力。此外，開放性實驗教學為廣大學生提供了一個充分自由學習、實驗、研究的平臺，可有效促進高校科研工作的開展。

4.有助于提高本科畢業論文質量

大多數高校均存在畢業論文質量參差不齊的現象，主要是由于畢業生忙于考研復習或者專注于找工作，從而未能在畢業論文寫作中投入大量時間與精力，這將不利于學生自身能力的鍛煉以及學校辦學質量的提高。因此，依托開放性實驗增加畢業論文實驗的時間，讓學生在大三甚至大二時便提早進入科研實驗，以開放性實驗為畢業論文實驗做基礎，將有助于提高本科畢業論文的質量。

二、開放性綜合實驗教學體系的構建思路

1.建立健全開放制度

（1）明確開放對象。各專業在校本科生、專題實習生、研究生均可在指定時間內進入實驗室進行相關實驗，從事科學研究。（2）多樣化的開放時間。首先，建議在學生的培養方案中，每學期末增加兩周集中實驗實訓環節，以開設綜合性、設計性創新實驗或野外實習、工廠見習為主。其次，依托信息化的管理，以學校教務處為統籌中心，以學院為單位，對學生實現全面開放式實驗教學，建立網絡預約平臺，以“實驗操作競賽”或“大學生科研創新訓練計劃項目”作為拓展項目，鼓勵學生在上述之外的時間，根據自身需要預約各開放性實驗室，從而給學生創造更多的實踐機會，全面培養學生的創新能力。鑒于本校開放性創新實驗教學的實例，其基本流程為：教務處征集課題—指導教師申報課題—教務處公示課題—學院（系）教學管理人員通知學生申報—學生選擇課題并聯系指導教師—學生在教師的指導下自行設計詳細的實驗步驟—指導教師給予修改意見—學生進實驗室做實驗—學生采取查閱文獻資料或與指導教師交流討論的方式解決實驗中的問題—學生撰寫實驗報告及科研論文—指導教師評閱—學校教務處檢查并設置獎勵制度。

2.培養高水平的實驗教學師資隊伍

實驗指導教師需拓寬操作技能并及時更新知識體系，掌握最新的科研發展動態，這樣可以有效地避免知識體系老化、方法過時、理論與實踐脫節等現象的發生。高校應該鼓勵實驗指導教師前往企業或國內外著名大學參加繼續教育，學習先進的教學及科研經驗。

3.加強開放式實驗室的安全管理

學生在開展實驗之前，必須先進行實驗室安全教育和規章制度的學習。只有通過實驗室安全考試后方能獲得準入證，在簽下安全責任書后才可進入實驗室開展實驗。在實驗過程中，對不遵守規章制度的需及時進行批評教育；情節嚴重的可取消其參加開放性實驗的資格；損壞儀器設備的，可要求學生按學校的有關規定進行賠償。

4.建立層次開放性實驗教學內容

（1）基礎性開放實驗。此類實驗主要針對基本功薄弱、渴望通過開放性實驗在課余時間加強基本實驗技能訓練的學生。由于實驗課的時間及資源有限，學生所學的知識和操作技能在課外長時間不用，極易導致遺忘、生疏。因此在從事設計性、研究性及開放性實驗之前，先在基礎性實驗中得到充分地鍛煉，掌握實驗課中的經典實驗方法及操作，對今后自選性、研究性開放性實驗的開展將起到事半功倍的作用。（2）自選性開放實驗。此類實驗主要是綜合設計性實驗，多為所學課程的擴展性或延伸性實驗。學生在經過基礎性實驗訓練后，自選研究題目，運用所學的理論知識自擬研究方案。導師僅作為一個輔助角色，在尊重學生想法的基礎上，為學生實驗方案的科學性、合理性和可行性把好關。學生擬定的實驗方案、實驗步驟需通過導師修改后再進入到實施環節。在開放的實驗環境下，學生自己分析問題、解決問題，從而提高了他們的實驗積極性，并在潛移默化中培養了他們的探索精神和創新意識。（3）研究性開放實驗。教師以自己的科研課題為基礎，把自己的科研項目劃分成多個子課題，以研究性實驗項目的形式分配給學生，并加以指導，使學生在開放時間內完成研究性實驗項目。在研究型開放實驗中，通常導師只給出實驗的目的及要求，學生根據已有的知識進行實驗方案設計。這樣不僅解決了教師科研工作人手少的問題，也能使學生盡早接受科研訓練，對于培養學生的創新精神和綜合素質十分有效。

5.建立完善的評價、獎勵機制

合理的考核制度，可以有效促進開放性實驗效果的發揮。作為一種新興的實驗教學模式，開放性實驗目前在各大高校開展的時間普遍不長，其評價機制仍有待完善。筆者建議，可分別從過程性評價和成果性評價的文獻查閱、實驗設計、實驗進度規劃、實驗操作、實驗結果分析、實驗成果等多個角度進行點評打分。要鼓勵學生自主思考，利用現有的資源制訂出合理的實驗設計方案。要鼓勵在實驗開放中取得顯著成果（包括發表相關研究論文、獲得專利、在各類競賽中獲獎、獲得上級部門表彰獎勵等）的指導教師和學生積極申報各級教學成果獎，對獲獎的教師和學生給予一定的物質和精神獎勵，并在教師的崗位聘任、職稱評審中以及學生的各類考核、評優中記錄在冊。

綜上所述，開放性實驗要堅持“面向全校、因地制宜、因材施教、形式多樣、注重實效”的基本原則，根據實驗室自身的條件，針對不同專業、不同層次學生的特點和需求，圍繞培養學生的創新意識、實踐操作和獨立解決問題能力的目標，采取靈活多樣的開放形式，提供豐富多彩的開放內容，建立完善的評價、獎勵機制，逐步加大實驗教學改革和實驗開放力度，最大程度地發揮實驗教學資源的優勢，提高使用效率，為培養創新型人才提供有力保障。

參考文獻：

[1]耿浩.高校開放實驗室評價機制研究[J].教育理論與實踐，2015（15）：69-71.

[2]董嘉佳.高校開放式實驗室管理機制探索[J].實驗室研究與探索，2015（5）：231-233.

[3]伍揚.高校實驗室開放管理機制的研究[J].實驗技術與管理，2012，29（8）：178-181.