徐曾春+++胡平

摘 要：開放式實驗教學是一種新的教學模式，對于創(chuàng)新性人才培養(yǎng)具有積極作用。開放式實驗教學能夠加強學生的自主能力，學會與他人一起協同創(chuàng)新，將實驗教學模式從以教師為主體轉變?yōu)橐詫W生為主體、教師為指導，由學生自己提出問題、分析問題、解決問題。學生自主實驗提高了學生的實驗能力，為以后參加大型實驗課程打下良好基礎。

關鍵詞：本科生培養(yǎng)；實驗教學；創(chuàng)新能力

實驗教學是高等教育教學中必不可少的重要環(huán)節(jié)。學生通過實驗教學將理論與實際相結合，提高自己的動手能力和開發(fā)能力。但是傳統的實驗教學基本為驗證式教學，枯燥單一，內容陳舊，模式較為封閉。學生只需在實驗室根據教師所述將已有現象進行驗證即可，不利于發(fā)揮學生的積極性，造成學生的參與度不高，缺乏探索熱情。這種實驗教學已不能適應社會對人才的要求，各大高校都在積極對實驗教學進行改革。近幾年來，為了提升學生的動手能力與創(chuàng)新能力，我們提出了“開放式實驗教學”的教學模式，探索多層次，多元化的教育教學新路徑。

一、開放式實驗教學意義

開放式實驗教學是相對于傳統意義上的封閉式實驗教學而言的。傳統的實驗教學內容固定，目的固定，學生大多數情況下只需對結果進行驗證即可。而開放式實驗教學則沒有固定的實驗內容，即實驗內容是開放的，實驗目的也是開放的。開放式實驗教學，是在已經完成教學任務的情況下，學生根據自己的興趣愛好，查閱相關文獻和參考資料，和指導老師進行相關探討，自擬實驗內容、實驗具體步驟及實驗目的。體現了學生的主體地位和教師的主導地位，加強了學生發(fā)現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。不僅如此，開放式實驗教學還包括實驗室對學生開放的時間是開放的，實驗資源是開放的，實驗教學形式與評價體系是開放的。這些要求強調了學生對課余時間的自主支配能力。

二、開放式實驗教學模式的構建

1.實驗教學內容多元化

長期以來，實驗課程通常作為理論性課程的附屬課程，實驗課程課時偏少是各大高等院校的一個普遍現象。且實驗內容陳舊，模式僵化，已不再能適應新的開放式教學模式。開放與創(chuàng)新是開放式實驗教學的精髓所在。實驗課不再附屬于具體理論課程，而是作為獨立課程，優(yōu)化實驗課的課程體系結構，精選實驗內容，根據基礎知識層次，分層次設計實驗課程，構建多層次的實驗教學體系。

實驗中心構建基礎實驗模塊、模擬仿真實驗模塊、自主創(chuàng)新實驗模塊三個層次的教學體系?；A實驗模塊作為傳統實驗教學的保留模塊，取其精華，服務于電子與信息工程，主要進行基礎的課程實驗教學，完成學科內計劃任務。模擬仿真實驗模塊則是專門針對通信專業(yè)及相關專業(yè)學生開設的一門實驗課程。通信專業(yè)由于其專業(yè)的特殊性，實驗通常不能直接進行，需要進行模擬仿真，創(chuàng)建一個虛擬的實驗環(huán)境。自主創(chuàng)新模塊則可以在相關導師的帶領下，自主命題或由老師給定題目，自己查閱相關文獻與參考資料，深入理解課程內容，將課堂所學應用到實際生活當中。常見課題如“尋跡小車”“四軸飛行器”等。學生可以選擇獨立或2～3人組隊完成實驗項目。支持學生參加“藍橋杯”“全國大學生程序設計大賽”“全國大學生電子競技大賽”等大學生課外創(chuàng)新實踐活動，提高大學生自主創(chuàng)新能力及對問題的分析能力。

2.實驗資源共享化

近年來，各大高校都不同程度地加大了實驗室建設的經費投入，購入了先進的儀器設備。只有實驗室的全面開放，讓更多的學生進入實驗室，參與實驗室活動中來，調動學生參與的積極性，才能更加高效全面地利用實驗設備，避免出現實驗室閑置造成資源浪費的困境。

除了現有投入使用的實驗資源的共享之外，資源共享也包括廢舊資源的共享和跨院系資源共享。共享廢舊資源的意義在于提高學生對使用資源基礎環(huán)節(jié)的認識?，F在的設備大多數為全自動化，不利于學生探究其工作原理。有效地利用廢舊儀器資源有利于學生完整的理解一個儀器的運作方式，形成完整的知識體系?？缭合蒂Y源共享則可以提高資源共享率，避免儀器的重復購買，增加了各個院系之間的學術交流，讓學生對所學知識進行拓展，有利于培養(yǎng)交叉復合型人才?？缭合蒂Y源共享的需求，推動了高等院校對于大型儀器設備開放共享管理辦法的實施。一個行之有效的管理辦法是現下高校所需要的。

3.實驗教學管理制度化

開放式實驗教學，由于其涉及教師、學生、實驗室資源、實驗內容及時間的不確定性和多樣性，造成實驗管理困難。為了保障開放式實驗教學開展順利，并且保質保量地完成各項實驗任務，建立一個健全開放的實驗教學管理制度是基礎。從開放式實驗教學的基本特點出發(fā)，從對實驗室的使用提出申請到進入實驗室開展各項具體實驗，教學管理中心制訂了多項適用于開放式實驗教學的管理制度。包括：學生申請管理制度、教職工管理制度、教學管理制度、工作人員手冊、安全管理制度、儀器設備管理制度、保密制度、實驗室申請指南、實驗室申請流程、衛(wèi)生管理制度、檔案管理制度等。這些管理制度能使開放式實驗教學變得規(guī)范化、合理化，讓各項工作的開展變得有章可循。規(guī)章制度的具體內容滲透到生活中的方方面面，包括實驗室具體的使用申請記錄、實驗過程及實驗完成后的各種善后工作都要記錄在案。規(guī)范化的管理能提高實驗室的利用率。

4.管理平臺信息化、開放化

在開放式實驗教學中，由于其開放式多元化的特點，對于各種資源的管理，人員配置安排等信息量巨大，借助于先進的通訊信息化平臺，可以有效地提高開放式實驗教學的管理質量，降低人力資源消耗。

實驗中心建立自己的局域網，架設自己的網站，將實驗室申請、教職工人員安排規(guī)劃、實驗室具體安排審核等功能整合到網站中。有關實驗室的最新動態(tài)、實驗的指導內容等都可以在此平臺發(fā)布。利用互聯網的資源，預習實驗內容，與導師進行在線溝通。

該網站作為校園網的子系統附屬于校園網，使用學生校園一卡通進行登錄，教職工使用教職工號登陸，分角色對開放式實驗教學中的各種信息進行統一管理。學生在校期間，皆可使用自己的賬號登錄系統，申請使用實驗室，查看空閑時間，尋找當值的指導教師，提升了實驗教學的自由度，規(guī)范了管理制度，還對實驗室的使用情況進行了記錄。endprint

三、開放式實驗教學對創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)

時代在進步，教育理念也隨著社會發(fā)展而改變。在更新的理念中，“技能”與“能力”的培養(yǎng)慢慢被提了出來，“創(chuàng)新性人才”一詞也逐漸廣泛傳播。對于“創(chuàng)新性人才”的定義，我們是這樣理解的：所謂創(chuàng)新性人才通常能在生活中發(fā)現問題、提出問題，并且最終能解決問題；對于舊事物、傳統問題能進行創(chuàng)新變革，對于新生事物有善于發(fā)現的眼睛。創(chuàng)新性人才通常擁有可貴的創(chuàng)新品質、堅韌的創(chuàng)新意志、敏銳的創(chuàng)新觀察、超前的創(chuàng)新思維、豐富的創(chuàng)新知識、科學的創(chuàng)新實踐。

1.有利于激發(fā)學生的積極性，培養(yǎng)自主學習能力

開放式實驗教學，由于其在時間與空間的支配上給予學生極大的自由度，讓學生可以自擬課題，從實驗方案的設計到實驗結束都由學生自己完成，充分激發(fā)出學生對實驗的熱情。如果在實驗中遇到困難，可與指導教師一同探討，但仍是以學生為主，教師只是作為引導。逐漸將以教師為主體的實驗課程向以學生為主體、教師為指導轉變。實驗過程由學生自己全程把控，加強了學生對實驗的關注度。實驗課題的自擬擺脫了以往教學中學生對老師的全程依賴。而實驗各個方面的自主化要求學生不斷提升提出問題、分析問題進而解決問題的能力。

2.有利于培養(yǎng)學生的實踐能力，提高創(chuàng)新意識

大學生課堂授課大多以理論為主，教師在課上講解各種知識原理，理論知識一般比較枯燥乏味。課堂時間有限，教師將原理講解完畢后，通常沒有時間直接在課堂上對原理直接進行應用，有些原理也無法進行課堂演示。這個時候，在實驗室進行自主實驗能夠加深對課堂知識的理解，了解知識的實際應用，提高學生的實踐能力。學生在實踐的同時，在實踐中發(fā)現問題，利用網絡資源查閱文獻資料，再經由教師指點，啟發(fā)學生思維創(chuàng)新。自我院創(chuàng)新實驗室成立以來，學生參與實踐的課程項目逐年增多，學生參加“大學生程序設計大賽”等各類學科競賽的積極性不斷提高。

3.有利于培養(yǎng)學生的團隊意識，提高綜合素養(yǎng)

當代大學生大多是獨生子女，自我意識強，與他人的協作交流能力弱?，F實生活中的問題大多是復雜的，創(chuàng)新實驗課題通常需要幾個學生共同完成。通過共同協作完成課題，加強了學生之間的交流合作，培養(yǎng)了團隊意識，為以后參與大型項目相關工作積累了經驗。不僅如此，除了團隊意識之外，想要完成課題需要學生擁有堅持不懈的探索精神和持之以恒的毅力。在完成開放性課題的過程當中，學生不畏困難，勇于超越自我，綜合素養(yǎng)得到了提升。

四、開放式實驗教學的實施與管理

1.全流程管理模式

從學生開始選擇創(chuàng)新實驗課題起，教師就參與其中，對各個流程進行管理，如人員安排、實驗內容、日期安排、儀器設備、經費管理等都有管理人員統一進行管理。課題安排進度都可通過網絡查閱得知，網絡具有詳細檔案。

2.實驗器材管理

關于實驗器材的管理，學生可以自帶實驗器材進入實驗室進行相關實驗，也可以使用實驗室中的器材進行實驗。有些大型實驗器材需要通過預約才能獲得使用權限。實驗器材在經過登記借閱使用后可以帶出實驗室，需要在指定時間內歸還。

3.加分獎勵制度

為了鼓勵學生進行實驗，開拓創(chuàng)新，學校決定對表現出色的學生進行獎勵。學校每年都有創(chuàng)新課題立項活動，由學生積極參加，自定課題申報。經由學院審核通過后，學生就可開展項目工作。當項目完成，進行項目評比時，如果學生課程設計完成度高，質量好，學院會對項目成員進行加分，算入學生績點，參與獎學金的評定。

4.提高教師的師資力量

由于學校多年連續(xù)擴招，加上新專業(yè)的不斷增加，實驗指導教師跟不上學生需求，缺乏實驗指導教師。有課程安排時，實驗指導教師是由上理論課的教師代為指導。如果沒有課程安排，實驗室的管理則交由實驗指導教師安排，就會出現學生的需求教師無法滿足的情況。為了能夠更好地支持學生開展實踐，高質量地進行開放式實驗教學，需要學校更多進行人才引進，補足師資缺口，并加強實驗教師的相關理論知識和專業(yè)知識。

開放式實驗教學是在培養(yǎng)創(chuàng)新性人才道路上的一次探索，目的在于提高學生的創(chuàng)新意識，自主學習能力，適應現在社會需求。開放式實驗教學仍處于發(fā)展階段，有著諸多不足，需要我們研究和探索。

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[責任編輯：余大品]endprint