李　娜

摘要:實施素質(zhì)教育,改革傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式,建立開放式實驗室,對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和動手能力具有重要意義,也是教學(xué)改革中的重要環(huán)節(jié)。本文就開放式實驗教學(xué)的目的、對象、方式、內(nèi)容、考核方式及如何加強開放實驗室的管理等方面進行了探討。

關(guān)鍵詞:開放式實驗教學(xué);開放實驗室;創(chuàng)新能力

所謂開放式實驗教學(xué),是指高校實驗室在時間、空間、內(nèi)容和教學(xué)方法等方面對學(xué)生開放,由學(xué)生自主選擇并進行實驗學(xué)習(xí)與研究的教學(xué)方式,是現(xiàn)代高校培養(yǎng)綜合型、創(chuàng)新型人才的新途徑。實驗室的開放程度也已成為衡量高校教學(xué)、科研是否具有現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。

開放式實驗的目的和開放對象

實驗教學(xué)的目的是運用實驗的方法,加深對理論知識的理解,掌握基本的實驗技能,讓學(xué)生在實驗過程中不斷探索未知,從而提高自身的創(chuàng)新精神和實踐動手能力。

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)往往是教師先講授、演示,然后學(xué)生按照教師設(shè)定好的實驗內(nèi)容、方法、步驟進行操作,只是追求得到正確的實驗結(jié)果,這種教學(xué)方式不僅扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新思維,也嚴(yán)重阻礙了實驗教學(xué)質(zhì)量的提高。開放式實驗教學(xué)打破了傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的束縛,鼓勵學(xué)生利用業(yè)余時間參加實驗室的各種開放活動,主要目的就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力、獨立思維和設(shè)計思維、分析解決問題的能力以及團隊協(xié)作精神等多方面的綜合素質(zhì),為學(xué)生鍛煉成長、畢業(yè)后服務(wù)社會打下堅實的基礎(chǔ)。開放實驗室主要面向本科生開放,充分利用現(xiàn)有的實驗條件,為學(xué)生提供一個開放的、寬松的實驗研究環(huán)境,同時也為學(xué)生進行科技活動提供了重要場地。

開放式實驗的實施及開放方式

開放實驗室不僅是儀器設(shè)備與實驗時間的開放,更體現(xiàn)在實驗內(nèi)容與管理手段上的開放。具體如下:

實驗時間開放除正常實驗教學(xué)的時間外,可以根據(jù)實際情況,采取全天開放、預(yù)約開放、定時開放等多種形式,以方便學(xué)生結(jié)合自身情況,合理利用業(yè)余時間,自行安排實驗計劃,大大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性。

儀器設(shè)備開放以往常常不上課的時間實驗室的儀器設(shè)備基本上處于閑置狀態(tài),資源未能得到充分的利用,使用率偏低。實行開放式實驗,建立開放實驗室,不僅可以改善這一局面,而且增加了學(xué)生實踐操作的機會,提高了動手能力。對于那些需要使用精密、貴重儀器的實驗,我們可以先對學(xué)生進行適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn),包括使用方法、注意事項等,這也是開放實驗的一個重要環(huán)節(jié),對實驗的順利完成和設(shè)備的維護都具有重要意義。

實驗內(nèi)容開放將實驗內(nèi)容分為必做、選做、自主實驗三種類型,必做實驗是指按照實驗教學(xué)大綱要求,在課堂教學(xué)中未能完成的部分,由學(xué)生提出申請,利用業(yè)余時間進行實驗。選做實驗是指由指導(dǎo)老師設(shè)計出若干實驗課題,由學(xué)生根據(jù)自身情況選擇課題進行實驗。自主實驗是學(xué)生根據(jù)自己的興趣、愛好,通過查閱相關(guān)文獻,自行設(shè)計實驗題目,制定實驗任務(wù),最終完成實驗。

管理手段開放利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段,建立開放實驗項目管理系統(tǒng),包括開放實驗項目卡的填寫,開放實驗項目的申請,以及實驗報告的提交,實驗成績的錄入等。此外,可以將開放時間、地點,可供選擇的實驗項目,實驗室擁有的儀器設(shè)備、儀器的使用說明、注意事項等信息公布于網(wǎng)上,以方便學(xué)生隨時查閱并可以網(wǎng)上預(yù)約、登記,這樣不僅大大節(jié)約了時間,提高了管理效率,而且使得管理工作更加靈活、科學(xué)。

開放式實驗教學(xué)的幾個層面

開放式實驗是對現(xiàn)有基礎(chǔ)實驗的重要補充和發(fā)展,主要包括以下幾個層面:

綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)型實驗(含教學(xué)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計)由指導(dǎo)教師根據(jù)教學(xué)培養(yǎng)的要求,提出明顯高于基礎(chǔ)實驗教學(xué)要求的綜合性實驗項目,主要培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。此外,也包括一部分教學(xué)實習(xí)、課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計等實踐活動。

計算機應(yīng)用技術(shù)提高型實驗現(xiàn)代化多媒體技術(shù)以其所具有的交互性、多樣性、靈活性、可重復(fù)性的優(yōu)點在教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。對于那些耗資巨大的、對環(huán)境有害的、無法直觀實現(xiàn)的實驗,我們可以利用多媒體技術(shù)將其展現(xiàn)出來,這樣學(xué)生通過計算機模擬手段不僅完成了實驗,而且計算機應(yīng)用能力也得到了提高。

學(xué)生自擬課題型實驗此類實驗課題由學(xué)生根據(jù)自己的興趣、愛好,通過查閱相關(guān)文獻,自擬題目,制定實驗任務(wù),提出實驗設(shè)計的具體方案,并提交可行性報告,經(jīng)教師和學(xué)生共同討論、審議、修訂后,學(xué)生即可按照實驗方案自主開展實驗活動,在實驗過程中不斷整理分析數(shù)據(jù),最后得到實驗結(jié)果、提交實驗報告。這類課題主要培養(yǎng)學(xué)生的獨立思維、分析問題、解決問題的能力。

學(xué)生科技活動型實驗指導(dǎo)教師提供課題研究方向,但不指定具體的課題題目,由學(xué)生結(jié)合實驗室條件自行擬定科技創(chuàng)新活動課題。此類課題著重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

學(xué)生參與科研型實驗由指導(dǎo)教師將科研項目中有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的部分列為開放實驗,定期公布一些與科研相關(guān)的開放課題,吸收對此有興趣或優(yōu)秀的學(xué)生盡早進入實驗室參與科研活動。此類課題不但提高了學(xué)生對科研的認(rèn)識,而且鍛煉了學(xué)生的實際工作能力和科研能力。

開放式實驗的考核方式

開放式實驗教學(xué)強調(diào)學(xué)生的主體地位,實驗的每個環(huán)節(jié)都由學(xué)生獨立完成,指導(dǎo)教師在整個實驗過程中只是起到啟發(fā)和引導(dǎo)的作用,只有在學(xué)生提出請求時才給予必要的指導(dǎo),而且應(yīng)鼓勵學(xué)生自行解決實驗過程中遇到的困難,提高學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力。當(dāng)然,對于難度大、比較復(fù)雜的實驗,學(xué)生也可以自由結(jié)合,組建科學(xué)小組共同完成,從而增強協(xié)作精神和團隊意識。

指導(dǎo)教師對實驗成績的評定不應(yīng)單單依據(jù)實驗的結(jié)果,應(yīng)考評實驗的整個過程,包括實驗方案設(shè)計、準(zhǔn)備過程、操作水平、創(chuàng)新性、數(shù)據(jù)處理等多個環(huán)節(jié),通過整體分析,肯定其成功之處,指出其存在的問題,以便及時總結(jié)經(jīng)驗,促進下一階段實驗室開放工作更好地開展。

開放實驗室的管理

建立科學(xué)的管理制度為了保障實驗室開放工作的順利進行,必須制定科學(xué)、完善的管理制度,使管理工作做到有章可循,有據(jù)可依。管理制度應(yīng)包括《實驗室開放管理辦法》、《實驗室開放基金管理辦法》、《實驗室開放學(xué)生管理辦法》、《開放預(yù)約制度》等,要求實驗教師、實驗技術(shù)人員、學(xué)生嚴(yán)格執(zhí)行,合理利用實驗室資源。

加強實驗隊伍建設(shè)實驗教師不僅要有扎實的理論基礎(chǔ),還應(yīng)具有過硬的實驗技術(shù)以及拓寬自身知識結(jié)構(gòu)的能力。要及時了解當(dāng)前社會的發(fā)展動向及用人單位的需求,爭取把最新、最實用的技術(shù)介紹給學(xué)生;啟發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨立思考的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維和探索精神。

加強儀器設(shè)備及材料管理創(chuàng)建開放實驗室在很大程度上是對傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ降母母锱c創(chuàng)新,對實驗場地、儀器設(shè)備和實驗材料等諸多方面都提出了較高要求。實驗技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)實驗的需要提供相應(yīng)的保障,加強對儀器設(shè)備及材料的管理,以保證實驗教學(xué)的順利開展。

實施開放式實驗教學(xué),定期總結(jié),交流經(jīng)驗,將實驗室開放工作方面的新思路、新舉措進行推廣,使實驗教學(xué)向著多層次、多元化的方向發(fā)展,培養(yǎng)出更多的綜合型、創(chuàng)新型人才。

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作者簡介:

李娜(1981—),女,河南焦作人,天津師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院助理實驗師,研究方向為實驗教學(xué)管理。

(本文責(zé)任編輯:孟凡云)