開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在提升學(xué)生創(chuàng)新能力方面的作用

張迪迪 劉金華 張秀芳 劉會(huì)青 許允成 王寅

摘要：提升學(xué)生的創(chuàng)新能力是高等院校教學(xué)改革的主要目標(biāo)，開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的一種新的教學(xué)模式。文章以吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為平臺(tái)，提出“三層次、四開放、雙指導(dǎo)”的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)表明，新的教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新能力;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.41? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）40-0275-02

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育教學(xué)中必不可少的重要環(huán)節(jié)，對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新性思維和實(shí)踐能力有著重要的作用[1]。然而，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著實(shí)驗(yàn)內(nèi)容統(tǒng)一、時(shí)間固定、模式僵化等問(wèn)題。這樣的教學(xué)方式大大壓抑了學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣和對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索的積極性，影響了學(xué)生對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供了新的途徑。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種以學(xué)生為主體，在寬松的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維方法，通過(guò)設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)的一種教學(xué)模式[3]。對(duì)全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新意識(shí)及實(shí)踐能力有著重大的作用和深遠(yuǎn)的意義[4]。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心作為國(guó)家級(jí)教學(xué)示范中心，對(duì)開放式教學(xué)模式進(jìn)行了研究與探索，在促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程、提升學(xué)生創(chuàng)新能力方面取得了良好的效果。

一、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的研究與探索

1.設(shè)計(jì)多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)中心通過(guò)對(duì)所服務(wù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行了調(diào)查，根據(jù)其內(nèi)容及難易程度設(shè)置了“三層次”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，分別為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)引進(jìn)了“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)方式，即由教師提前通知學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的主題，由學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)，并選取學(xué)生代表為同學(xué)們進(jìn)行講解。綜合性實(shí)驗(yàn)以4—5名學(xué)生組合形成一個(gè)學(xué)習(xí)小組，抽取由教師提前設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)題目，小組成員相互配合，共同完成實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)為選修內(nèi)容，學(xué)生們可自由組建團(tuán)隊(duì)，自己聯(lián)系相關(guān)研究領(lǐng)域的導(dǎo)師，結(jié)合導(dǎo)師的研究方向設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和方案，由導(dǎo)師審查通過(guò)后，完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這種多層次教學(xué)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)課程可以“因材施教”，充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)，活躍學(xué)生潛在的創(chuàng)新能力和發(fā)散性思維。

2.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室的功能，實(shí)現(xiàn)資源共享。中心根據(jù)“三層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的需求對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了重新整合和優(yōu)化，建立了基礎(chǔ)技能培訓(xùn)平臺(tái)、專業(yè)技能提升平臺(tái)和創(chuàng)新平臺(tái)。基礎(chǔ)技能培訓(xùn)平臺(tái)主要服務(wù)于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)習(xí)任務(wù)，專業(yè)技能提升平臺(tái)主要服務(wù)于學(xué)生們的專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)，包括畢業(yè)論文設(shè)計(jì)等，創(chuàng)新平臺(tái)包括大型儀器實(shí)驗(yàn)室、開放實(shí)驗(yàn)室等，主要服務(wù)于大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目。中心會(huì)在每學(xué)期初對(duì)外公布基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程的時(shí)間、地點(diǎn)。另外，全部對(duì)學(xué)生開放其余的時(shí)間與其他兩個(gè)平臺(tái)，做到實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)對(duì)象的“四開放”模式。學(xué)生們可自行安排實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，合理安排和利用時(shí)間。提供開放的實(shí)驗(yàn)空間，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴求欲望，充分發(fā)揮其特點(diǎn)，鍛煉獨(dú)立的工作能力。這樣大大提高了實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的利用率，實(shí)現(xiàn)了資源共享，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.建立健全的指導(dǎo)與考核機(jī)制。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然以學(xué)生為主體，但是仍然離不開專業(yè)教師的啟發(fā)和指導(dǎo)。本中心建立了指導(dǎo)教師加實(shí)驗(yàn)教師的“雙指導(dǎo)”教學(xué)模式。指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生們的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行指導(dǎo)，包括向同學(xué)們介紹專業(yè)最新的研究前沿、新的理論體系和新的研究方法，并將這些新知識(shí)和新方法融入教學(xué)中。實(shí)驗(yàn)教師對(duì)學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行指導(dǎo)，包括實(shí)驗(yàn)試劑的配置、實(shí)驗(yàn)器材的組裝、實(shí)驗(yàn)儀器的應(yīng)用等，保障學(xué)生們?cè)谡_、規(guī)范的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

針對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)考核學(xué)生成績(jī)的弊端，中心提出多元化的評(píng)價(jià)體系，針對(duì)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)采取過(guò)程考核加最終考核的方式，根據(jù)學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析等進(jìn)行綜合評(píng)定。針對(duì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目基金，通過(guò)立項(xiàng)申請(qǐng)、開題報(bào)告、中期考核、結(jié)題答辯等一系列過(guò)程進(jìn)行跟蹤考核。同時(shí)，設(shè)立激勵(lì)機(jī)制，對(duì)于通過(guò)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)取得突出成果以及成功發(fā)表學(xué)術(shù)論文的學(xué)生及團(tuán)隊(duì)，在綜合測(cè)評(píng)時(shí)，給予一定的加分獎(jiǎng)勵(lì)。

二、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在提升學(xué)生創(chuàng)新能力方面的作用

1.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)構(gòu)建了以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式以學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動(dòng)為基礎(chǔ)，充分地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性，激發(fā)了其潛在的求知欲。通過(guò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇、方案的討論、儀器的操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和科研論文的撰寫，增強(qiáng)了學(xué)生自主分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維。

2.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手的實(shí)踐能力，包括自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、查找實(shí)驗(yàn)方法、動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)等。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生們會(huì)遇到各種問(wèn)題和難題，需要經(jīng)過(guò)不斷地調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案、修改實(shí)驗(yàn)方法、反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，直到解決所有的問(wèn)題和難題，最終得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要學(xué)生們具有團(tuán)隊(duì)意識(shí)，特別是綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課題，需要集體的智慧和明確的分工去面對(duì)這些挑戰(zhàn)性項(xiàng)目。溝通和協(xié)助是保證高效完成實(shí)驗(yàn)的前提。學(xué)生們?cè)谥贫ㄑ芯糠桨傅倪^(guò)程中，既學(xué)會(huì)了表達(dá)自己的想法，同時(shí)也學(xué)會(huì)了相互交流和溝通，在完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中共同進(jìn)步，鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

4.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要的任務(wù)之一是提升學(xué)生們的創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生們對(duì)未知的領(lǐng)域進(jìn)行研究和探索。在項(xiàng)目研究過(guò)程中，要引導(dǎo)學(xué)生們關(guān)注學(xué)科前沿、面向?qū)嶋H，通過(guò)閱讀文獻(xiàn)、查找資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)是非常有益的。

三、結(jié)語(yǔ)

構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，著力培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才，是當(dāng)前我國(guó)高等教育面臨的一項(xiàng)重大課題。創(chuàng)新來(lái)源于實(shí)踐，只有在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、尋求解決問(wèn)題的方法、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)以培養(yǎng)創(chuàng)新性人才為目標(biāo)，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)、提升學(xué)生創(chuàng)新能力方面起到了良好的作用。但是，由于開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新生事物，在發(fā)展過(guò)程中還存在很多問(wèn)題，需要在不斷的實(shí)踐中進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐曾春，胡平.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新性人才培養(yǎng)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2015，（10）：82-85.

[2]陳飛臺(tái)，黎靖.開放性實(shí)驗(yàn)在大學(xué)生創(chuàng)新教育中的實(shí)踐與探索[J].教育現(xiàn)代化，2016，3（23）：46-47.

[3]穆紅梅，萬(wàn)娜，杜秀菊，等.開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2015，18（4）：141-143.

[4]安永磊，高淑貞，劉娜，等.開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式優(yōu)化與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2016，33（8）：21-23，27.