| 标题 | 开放式实验教学与创新性人才培养 |
| 范文 | 徐曾春+++胡平 摘 要：开放式实验教学是一种新的教学模式，对于创新性人才培养具有积极作用。开放式实验教学能够加强学生的自主能力，学会与他人一起协同创新，将实验教学模式从以教师为主体转变为以学生为主体、教师为指导，由学生自己提出问题、分析问题、解决问题。学生自主实验提高了学生的实验能力，为以后参加大型实验课程打下良好基础。 关键词：本科生培养；实验教学；创新能力 实验教学是高等教育教学中必不可少的重要环节。学生通过实验教学将理论与实际相结合，提高自己的动手能力和开发能力。但是传统的实验教学基本为验证式教学，枯燥单一，内容陈旧，模式较为封闭。学生只需在实验室根据教师所述将已有现象进行验证即可，不利于发挥学生的积极性，造成学生的参与度不高，缺乏探索热情。这种实验教学已不能适应社会对人才的要求，各大高校都在积极对实验教学进行改革。近几年来，为了提升学生的动手能力与创新能力，我们提出了“开放式实验教学”的教学模式，探索多层次，多元化的教育教学新路径。 一、开放式实验教学意义 开放式实验教学是相对于传统意义上的封闭式实验教学而言的。传统的实验教学内容固定，目的固定，学生大多数情况下只需对结果进行验证即可。而开放式实验教学则没有固定的实验内容，即实验内容是开放的，实验目的也是开放的。开放式实验教学，是在已经完成教学任务的情况下，学生根据自己的兴趣爱好，查阅相关文献和参考资料，和指导老师进行相关探讨，自拟实验内容、实验具体步骤及实验目的。体现了学生的主体地位和教师的主导地位，加强了学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。不仅如此，开放式实验教学还包括实验室对学生开放的时间是开放的，实验资源是开放的，实验教学形式与评价体系是开放的。这些要求强调了学生对课余时间的自主支配能力。 二、开放式实验教学模式的构建 1.实验教学内容多元化 长期以来，实验课程通常作为理论性课程的附属课程，实验课程课时偏少是各大高等院校的一个普遍现象。且实验内容陈旧，模式僵化，已不再能适应新的开放式教学模式。开放与创新是开放式实验教学的精髓所在。实验课不再附属于具体理论课程，而是作为独立课程，优化实验课的课程体系结构，精选实验内容，根据基础知识层次，分层次设计实验课程，构建多层次的实验教学体系。 实验中心构建基础实验模块、模拟仿真实验模块、自主创新实验模块三个层次的教学体系。基础实验模块作为传统实验教学的保留模块，取其精华，服务于电子与信息工程，主要进行基础的课程实验教学，完成学科内计划任务。模拟仿真实验模块则是专门针对通信专业及相关专业学生开设的一门实验课程。通信专业由于其专业的特殊性，实验通常不能直接进行，需要进行模拟仿真，创建一个虚拟的实验环境。自主创新模块则可以在相关导师的带领下，自主命题或由老师给定题目，自己查阅相关文献与参考资料，深入理解课程内容，将课堂所学应用到实际生活当中。常见课题如“寻迹小车”“四轴飞行器”等。学生可以选择独立或2～3人组队完成实验项目。支持学生参加“蓝桥杯”“全国大学生程序设计大赛”“全国大学生电子竞技大赛”等大学生课外创新实践活动，提高大学生自主创新能力及对问题的分析能力。 2.实验资源共享化 近年来，各大高校都不同程度地加大了实验室建设的经费投入，购入了先进的仪器设备。只有实验室的全面开放，让更多的学生进入实验室，参与实验室活动中来，调动学生参与的积极性，才能更加高效全面地利用实验设备，避免出现实验室闲置造成资源浪费的困境。 除了现有投入使用的实验资源的共享之外，资源共享也包括废旧资源的共享和跨院系资源共享。共享废旧资源的意义在于提高学生对使用资源基础环节的认识。现在的设备大多数为全自动化，不利于学生探究其工作原理。有效地利用废旧仪器资源有利于学生完整的理解一个仪器的运作方式，形成完整的知识体系。跨院系资源共享则可以提高资源共享率，避免仪器的重复购买，增加了各个院系之间的学术交流，让学生对所学知识进行拓展，有利于培养交叉复合型人才。跨院系资源共享的需求，推动了高等院校对于大型仪器设备开放共享管理办法的实施。一个行之有效的管理办法是现下高校所需要的。 3.实验教学管理制度化 开放式实验教学，由于其涉及教师、学生、实验室资源、实验内容及时间的不确定性和多样性，造成实验管理困难。为了保障开放式实验教学开展顺利，并且保质保量地完成各项实验任务，建立一个健全开放的实验教学管理制度是基础。从开放式实验教学的基本特点出发，从对实验室的使用提出申请到进入实验室开展各项具体实验，教学管理中心制订了多项适用于开放式实验教学的管理制度。包括：学生申请管理制度、教职工管理制度、教学管理制度、工作人员手册、安全管理制度、仪器设备管理制度、保密制度、实验室申请指南、实验室申请流程、卫生管理制度、档案管理制度等。这些管理制度能使开放式实验教学变得规范化、合理化，让各项工作的开展变得有章可循。规章制度的具体内容渗透到生活中的方方面面，包括实验室具体的使用申请记录、实验过程及实验完成后的各种善后工作都要记录在案。规范化的管理能提高实验室的利用率。 4.管理平台信息化、开放化 在开放式实验教学中，由于其开放式多元化的特点，对于各种资源的管理，人员配置安排等信息量巨大，借助于先进的通讯信息化平台，可以有效地提高开放式实验教学的管理质量，降低人力资源消耗。 实验中心建立自己的局域网，架设自己的网站，将实验室申请、教职工人员安排规划、实验室具体安排审核等功能整合到网站中。有关实验室的最新动态、实验的指导内容等都可以在此平台发布。利用互联网的资源，预习实验内容，与导师进行在线沟通。 该网站作为校园网的子系统附属于校园网，使用学生校园一卡通进行登录，教职工使用教职工号登陆，分角色对开放式实验教学中的各种信息进行统一管理。学生在校期间，皆可使用自己的账号登录系统，申请使用实验室，查看空闲时间，寻找当值的指导教师，提升了实验教学的自由度，规范了管理制度，还对实验室的使用情况进行了记录。 三、开放式实验教学对创新性人才的培养 时代在进步，教育理念也随着社会发展而改变。在更新的理念中，“技能”与“能力”的培养慢慢被提了出来，“创新性人才”一词也逐渐广泛传播。对于“创新性人才”的定义，我们是这样理解的：所谓创新性人才通常能在生活中发现问题、提出问题，并且最终能解决问题；对于旧事物、传统问题能进行创新变革，对于新生事物有善于发现的眼睛。创新性人才通常拥有可贵的创新品质、坚韧的创新意志、敏锐的创新观察、超前的创新思维、丰富的创新知识、科学的创新实践。 1.有利于激发学生的积极性，培养自主学习能力 开放式实验教学，由于其在时间与空间的支配上给予学生极大的自由度，让学生可以自拟课题，从实验方案的设计到实验结束都由学生自己完成，充分激发出学生对实验的热情。如果在实验中遇到困难，可与指导教师一同探讨，但仍是以学生为主，教师只是作为引导。逐渐将以教师为主体的实验课程向以学生为主体、教师为指导转变。实验过程由学生自己全程把控，加强了学生对实验的关注度。实验课题的自拟摆脱了以往教学中学生对老师的全程依赖。而实验各个方面的自主化要求学生不断提升提出问题、分析问题进而解决问题的能力。 2.有利于培养学生的实践能力，提高创新意识 大学生课堂授课大多以理论为主，教师在课上讲解各种知识原理，理论知识一般比较枯燥乏味。课堂时间有限，教师将原理讲解完毕后，通常没有时间直接在课堂上对原理直接进行应用，有些原理也无法进行课堂演示。这个时候，在实验室进行自主实验能够加深对课堂知识的理解，了解知识的实际应用，提高学生的实践能力。学生在实践的同时，在实践中发现问题，利用网络资源查阅文献资料，再经由教师指点，启发学生思维创新。自我院创新实验室成立以来，学生参与实践的课程项目逐年增多，学生参加“大学生程序设计大赛”等各类学科竞赛的积极性不断提高。 3.有利于培养学生的团队意识，提高综合素养 当代大学生大多是独生子女，自我意识强，与他人的协作交流能力弱。现实生活中的问题大多是复杂的，创新实验课题通常需要几个学生共同完成。通过共同协作完成课题，加强了学生之间的交流合作，培养了团队意识，为以后参与大型项目相关工作积累了经验。不仅如此，除了团队意识之外，想要完成课题需要学生拥有坚持不懈的探索精神和持之以恒的毅力。在完成开放性课题的过程当中，学生不畏困难，勇于超越自我，综合素养得到了提升。 四、开放式实验教学的实施与管理 1.全流程管理模式 从学生开始选择创新实验课题起，教师就参与其中，对各个流程进行管理，如人员安排、实验内容、日期安排、仪器设备、经费管理等都有管理人员统一进行管理。课题安排进度都可通过网络查阅得知，网络具有详细档案。 2.实验器材管理 关于实验器材的管理，学生可以自带实验器材进入实验室进行相关实验，也可以使用实验室中的器材进行实验。有些大型实验器材需要通过预约才能获得使用权限。实验器材在经过登记借阅使用后可以带出实验室，需要在指定时间内归还。 3.加分奖励制度 为了鼓励学生进行实验，开拓创新，学校决定对表现出色的学生进行奖励。学校每年都有创新课题立项活动，由学生积极参加，自定课题申报。经由学院审核通过后，学生就可开展项目工作。当项目完成，进行项目评比时，如果学生课程设计完成度高，质量好，学院会对项目成员进行加分，算入学生绩点，参与奖学金的评定。 4.提高教师的师资力量 由于学校多年连续扩招，加上新专业的不断增加，实验指导教师跟不上学生需求，缺乏实验指导教师。有课程安排时，实验指导教师是由上理论课的教师代为指导。如果没有课程安排，实验室的管理则交由实验指导教师安排，就会出现学生的需求教师无法满足的情况。为了能够更好地支持学生开展实践，高质量地进行开放式实验教学，需要学校更多进行人才引进，补足师资缺口，并加强实验教师的相关理论知识和专业知识。 开放式实验教学是在培养创新性人才道路上的一次探索，目的在于提高学生的创新意识，自主学习能力，适应现在社会需求。开放式实验教学仍处于发展阶段，有着诸多不足，需要我们研究和探索。 参考文献： [1] 刘燕，李晓波. 开放的教学实验平台建设与创新性人才培养[J]. 实验室研究与探索，2014，33（3）：211-214. [2] 宋国利，盖功祺，苏冬妹.开放式实验教学模式的研究与实践[J]. 实验室研究与探索，2010，29（2）：91-93. [3] 谢宇，凌云，钟劲茅. 以培养创新性人才为目标的开放式实验教学研究[J]. 江西化工，2010（3）：163-165. [4] 邝溯琼，杨定新，陶利民.构建开放式实验教学模式培养创新性人才[J]. 高等教育研究学报，2012，35（3）：100-102. [5] 田丽娟，陶波，马红.开放式实验教学模式——培养创新人才[J]. 黑龙江教育学院学报，2010（3）：67-70. [6] 张婕，张钟彦，牛骁.开放式实验教学模式[J].实验室研究与探索，2008（9）：136-137，146. [7] 陈大鹏，吴丽芬. 实验室开放的实践与探索[J].实验技术与管理，2003，20（6）：159-161. [8] 曾思明，杜宇上.开放自主式实验教学模式的探究和实践[J]. 实验科学与技术，2012，10（5）：79-82. [9] 朱世坤.开放性实验教学模式的探索与实践[J].大学物理实验，2007，20（2）：86-89. [10] 刘志军. 实验改革和实施开放实验模式的创新实践[J]. 实验技术与管理，2006，23（1）：17-19. [11] 蔡炳新，蔡炽，曾鸽鸣等.改革实验教育教学，培养创新性人才[J]. 实验室研究与探索，2009，28（1）：17-19. [12] 白云，柴钰. 加强开放式实验教学，培养学生的创新能力[J]. 实验室研究与探索，2010，29（8）：109-112. [责任编辑：余大品] |
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