高職院校分層開放式實驗教學的研究與實踐

張改紅

[摘 要] 分層開放實驗室能有效結合學生的個體差異情況，培養學生的綜合能力。在此以水工建筑實訓室為載體，圍繞學生必須掌握的職業核心能力，分析知識構建過程中不同階段的學習方式、學習目標和評價標準，對水工建筑實訓室承擔的實訓項目進行優化設計，形成基礎鞏固型、設計提升型和創新拓展型三個層次的實驗教學體系，探索水工模型實訓室的分層開放模式和實現途徑，以期為高職院校類似實驗室的建設提供參考。

[關 鍵 詞] 高職院校；分層開放實驗；創新

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）21-0170-02

一、引言

實驗實訓室是高職院校提高學生實踐能力和創新能力的重要基地。最大限度地發揮實驗實訓室的作用，已成為提高學生技能水平和創新能力的關鍵所在[1]。開放型實驗室有利于充分利用實驗室的空間和資源，有利于學生自主地進行實驗活動，自主安排學習時間，從而調動和激發學生學習的主動性和積極性，是學校培養創新人才的一條有效途徑[2]。近幾年隨著開放型實驗室在人才培養上的優勢顯現，高職院校對此也做了一些探索。趙越[3]將開放實驗室體系劃分為科學研究型、教學實訓型和基地服務型三種類型，服務不同層次學生的需求；范瑋[4]闡述了開放實驗室和傳統實驗室的區別，分析了開放實驗室的優勢；趙永紅[5]從實驗內容、管理方式、服務對象等方面對高職院校開放式實驗室的建設和實現途徑進行了研究；馬文靜[6]從開放項目的過程監督和項目結果的開放管理制度兩方面闡述開放實驗室的長效安全運行機制；王洪亮[7]介紹了基于項目工作法的開放實驗教學模式實踐經驗。上述學者對高職院校開放實驗室提出的建設思路和管理策略各有特色，但對實驗室的分層開放模式研究較少。分層開放實驗室針對不同學生層次實施分層次實驗項目開放，有效培養學生的基本動手能力、綜合設計能力和研究創新能力[8][10]。為此，本文以水工建筑實訓室為載體，圍繞學生的職業核心能力，研究實訓室實訓項目的細化設計，探索分層開放模式和實現途徑，以期為高職院校類似實驗室的建設提供參考。

二、分層開放實驗教學體系

水工建筑實訓室是我院面向水利水電建筑工程專業開設的水利模型觀摩實訓室，現有三峽水利工程、渠系建筑物和高拱壩3套樞紐模型和重力壩、水工隧洞、閘門等13個單體模型。按照傳統教學模式，實訓室根據教學計劃定時開放，教學環節以教師介紹模型為主，學生通過聽和看認識水工結構，實訓室的利用率較低，學生缺乏動手實踐機會，學習被動，創新意識培養欠缺。為了充分利用實訓室資源，提高學生的實踐能力和創新意識，以就業為導向，圍繞職業能力對水工建筑實訓室進行了分層開放實驗教學探索。

（一）分層開放實驗模式的構建思路

水利水電建筑工程專業的就業崗位以水利施工員為主，負責水利施工現場生產一線的施工技術指導和現場管理。根據圖紙識別水工建筑物結構，了解其設計依據是水利施工員最基本的崗位能力。基于能力本位的教學理念，分析知識構建過程中不同階段的學習方式、學習目標和評價標準，對水工建筑實訓室承擔的實訓項目進行優化設計，形成基礎鞏固型、設計提升型和創新拓展型三個層次的實驗教學體系。分層開放實訓室的構建思路具體見下頁表。

（二）分層開放實訓模式

1.基礎鞏固型：該層次的實訓主要反映水工建筑物結構的基本知識和關鍵理論，實訓項目包括：溢流重力壩、非溢流重力壩、雙曲拱壩等各類水工模型的參觀學習、圖紙識別和模型制作。實訓開放結合第1～2學期的認識實習和水工識圖課程，學生對水工建筑物的類型、結構和圖紙識讀的基本知識初步學習后，依據自身學習情況選做理解不透徹或者感興趣的實訓項目，以鞏固所學的基礎理論，培養學生的觀察分析能力、動手實踐能力和嚴謹細致的科學態度。

2.設計提升型：該層次的實訓主要反映水工建筑物結構的設計原理和布置原則，實訓項目包括：重力壩、土石壩、水閘等的結構設計和模型制作。結合第3學期的水工建筑物課程，實訓項目同步開放。實訓室設有計算機和配套軟件，學生在基本理論正確理解的基礎上，根據實訓室提供的實訓材料，可進行手算或上機計算，兩種同時選擇進行結果對比最佳。此階段實訓注重培養學生對知識的綜合運用能力和實際問題的分析解決能力。

3.創新拓展型：該層次的實訓主要通過學生對水利樞紐進行創意設計，呈現結構構造原理，融入電學智能手段，使靜態模型變為動態模型；或者融入美學創意，對結構進行大膽設想，培養學生的創新意識。實訓一般在第4～5學期進行開放，采用3～5人組申報方式。小組成員通過查閱資料，對模型進行創新設計，提交項目設計申請，教師進行指導、引導和評價，形成較合理的方案后即可實施和制作。此階段實訓注重培養學生的自主學習能力、創新意識和團隊合作精神。

三、分層開放實驗室長效運行的有效措施

實驗實訓室由傳統教學模式轉變為開放教學模式，除需科學的實驗教學體系外，在管理模式、時間資源保障、指導方式等方面也需完善，才能保證實訓室長效有序地開放運行。

（一）充分調動學生參與開放實驗的積極性

在基礎鞏固階段，教師可結合課程的過程性考核設置制作模型的小組任務，也可根據實訓項目的難易程度設置第二課堂活動學分，定期進行成果展示和評選活動，并設置獎項以示鼓勵。隨著學生對理論掌握的逐步深入，對學生創作的模型實體進行小組互評觀摩，推選優秀作品參加學院組織的科技作品競賽和創新創業等活動，激勵學生積極參與開放實訓活動。對比較復雜的項目，指導教師安排高年級學生與低年級學生相互帶動和協作，激發低年級學生的參與積極性，帶動實訓室的長效運行。

（二）推進開放項目的指導方式開放

為便于學生的自主學習，教師將實訓中常見的問題和注意事項根據知識點劃分，錄制成微課，通過在線課程平臺發放，學生在實訓中可隨時進行點擊瀏覽。另外，積極組織教師編寫適合的實訓指導教材，詳細列出需查閱的有關參考資料，編排一些相關的設計舉例，以便于學生預習，在參考教材的基礎上，拿出有創見的設計方案，進行綜合設計實訓和創作，獲取良好效果。

（三）保證實驗時間和實驗資源的開放

實訓室設有專人負責。根據教學計劃，在教學空閑時間開放實驗室，保證學生在課余時間可隨時進入。為滿足不同層次的開放實訓項目需求，每套模型上配置二維碼，介紹相應模型的結構和構造，初學者可直接掃描進行學習。對實訓項目需要的施工圖紙和模型制作材料等，根據提交項目申報領取。

（四）優化實驗室管理方式的開放

實訓室管理中引入信息化預約平臺，學生提前在平臺上申請預約，實驗室管理人員根據申報人數情況，對實訓時間進行合理安排，保證實訓項目的有序開放。為鍛煉學生的管理協調能力，在實訓室管理人員中引入勤工儉學的學生，給學生提供資助和鍛煉機會。

四、結語

分層開放實訓室，可以充分利用實驗室資源，為學生提供自主發展和實踐鍛煉的空間和環境，給予學生選擇、參與、實踐、創新的機會和條件，可以調動學生參加科學實踐和創新活動的積極性、主動性，激發學生的實踐操作觀念和意識，全面培養學生的科學作風、創新思維、創業能力和實踐動手能力，更有利于因材施教，發展個性，有利于促進實驗教學改革，提升學生的綜合素質。

參考文獻：

[1][7]王洪亮.基于項目工作法的高職院校實驗室管理與開放的研究[J].中國管理信息化，2014，17（4）.

[2]蘇桂花.高職院校實驗室開放創新模式的探索與實踐：以廣西農業職業技術學院為例[J].安徽農業科學，2013，41（35）.

[3]趙越.對高職高專院校開放實驗室的探索與實踐[J].遼寧高職學報，2014，16（10）.

[4]范瑋.創新高職院校開放式實驗教學模式之我見[J].教育與職業，2013，35（12）.

[5]趙永紅.高職院校開放式實驗室建設路徑分析[J].長春教育學院學報，2014，30（22）.

[6]馬文靜，胡志剛.高職實驗室開放管理與安全運行[J].實驗科學與技術，2016，14（5）.

[8]吳龍.電子類專業分層開放實驗室的建設研究[J].實驗室科學，2013，16（6）.

[9]張威，張曉偉，黃泳，等.多層次開放實驗室 漸進式培養創新人才[J].實驗室研究與探索，2010，29（8）.

[10]孫爾康，張劍榮.三層次開放實驗室是培養學生創新能力的有效途徑[J].實驗技術與管理，2007，24（11）.