工科院校开放式实验教学的实践与思考*

沈 秀,张 黎,戎红仁,刘春林

(江苏工业学院教务处,江苏常州213164)

工科院校开放式实验教学的实践与思考*

沈 秀,张 黎,戎红仁,刘春林

(江苏工业学院教务处,江苏常州213164)

开放式实验教学突破了传统实验教学模式的束缚,激发学生的求知欲,在培养学生实践能力和创新能力方面起了重要作用。但开放式实验教学也因为实验内容陈旧、资源缺乏和师生积极性不高等原因遇到极大的阻力。因此,高校实验管理部门要改革落后的实验教学体系和内容,建立专项开放基金,完善实验教学管理制度,为开放式实验教学开辟新路子。

工科;开放;实验教学;实践;思考

一般工科院校实验室承担实验教学、培养学生实验能力的任务,是学生掌握专业技能、开发智力、培养创新和实践能力的重要场所。相对于传统的实验教学,开放式实验教学模式无疑是创新的。但因人员、经费等因素的影响,部分高校实验室开放工作停留在应付上级检查、充当学校门面、无实质内容的尴尬局面,也导致开放式实验教学内容匮乏、预期效果不理想的结果。要切实落实开放式实验教学的变革,需充分领会开放的含义,揭示开放式实验教学的现状与存在的问题,并找到合适的解决方法。

一、开放式实验教学是对传统封闭式实验教学的突破

开放式实验教学是指实验教学的内容、方法、技术、评价、时间、空间、资源和管理等方面的完全开放和部分开放,突破传统封闭式实验教学的限制,形成一种动态、开放、自主、多元的全新实验教学模式。[1]开放式实验教学与传统实验教学的最大区别不仅在于时间和空间上,还在于实验内容和仪器设备使用等方面都提供充分开放的条件,让学生在实验过程中充分发挥主观能动性和独立操作精神,使实验活动成为一种积极主动探索的过程。

实验室开放包含时间、内容、对象和范围等方面的开放。时间的开放包括何时做实验和实验时间长短两方面的内容;内容的开放指在保证教学大纲对知识掌握要求的前提下,根据自身仪器设备条件,设计必做、专业选做和任意选做实验,供学生预约选择,甚至允许学生自己确定实验题目、做实验;对象开放指所有需要使用实验室的人员均可在一定条件下使用实验室。开放范围包括教学、科研、科技开放和社会服务等。

开放式实验教学和实验室开放是一个事物的两个方面,其本质都是为了提升高校实验教学质量,培养实践应用型人才。实验室开放是从“物”的管理角度改革落后的实验管理方法,而开放式实验教学则是从“法”的使用角度变革教学手段。二者最终的目的都是提高高校实验教学资源的利用效率,提高实验教学质量,培养高质量人才。

二、一般工科院校开放式实验教学的总体情况分析

以在常州市的三所本科院校为例,三年来,江苏工业学院开放实验室占实验室总数的比例分别为43.3%,44.4%,50%;常州工学院分别为50%,56.3%,,56.3%;江苏技术师范学院分别为41.2%,52.4%,52.9%。以上数据表明,常州市三所本科院校实验室开放数量总体呈现增长的趋势,但实验室开放比例不高。

2007-2009学年常州三所本科院校开放式实验项目占实验项目总数比例见表1,从表1可以看出,常州市三所本科院校的开放性实验项目虽然呈现增长趋势,但总体比例不高,开放式实验教学程度低,实验项目数量不多,虽然总体呈现上升趋势,但基数小,上升速度慢。

表1

三、实施开放式实验教学模式引发的新问题

开放式实验教学模式虽然克服了传统实验教学模式的许多弊端,提高了实验教学质量,锻炼了学生工程动手能力。但在其多年发展过程中逐步暴露出许多问题。

(一)实验教学体系和内容不能满足开放的需求

实验教学是根据各个专业的培养计划、教学大纲和课程设置决定的,基本上可分为基础课实验、专业技术基础课实验和专业课实验。随着近几年对综合型、设计型和创新性实验的重视,实验教学模式有了一定的改革,但实验课从属于理论课程教学的传统并未打破。虽然实验课与理论课相对独立开设,但仅在少量公共基础实验课中得到一定程度实施,多数课程化了的实验教学往往只取其形式,即将几门相近似的课程实验抽出来合并在一起,没有根据培养学生实践能力、工程意识和创新能力的目标去系统地分析、规划、整合。[2]随着专业领域的扩充和专业的合并,专业知识面拓宽以及科技发展的加快,新知识点不断增加。如何改革实验教学体系,充实实验教学内容,增加实验项目越来越成为实施开放式实验教学的障碍。

(二)人力、物力和技术资源短缺制约着开放实验教学模式的运行

人力资源不足严重地阻碍了开放式实验教学的运行。实验室开放加重了实验室管理任务和难度,使原本编制短缺的实验室工作更加繁忙,不能保证实验室按照预想的时间开放。另外,由于开放实验的管理缺乏足够的激励机制,[3]使教师和实验人员对开放式实验教学的积极性逐渐下降,因此组织教师和实验技术人员申报开放实验项目越来越困难。实验室开放对实验室面积提出了更高的要求,加重了仪器设备的负担,缩短了仪器设备的使用寿命,同时,实验耗材的开销也加大。因此,物力资源的短缺逐步成为制约实验室开放的关键因素。技术资源不足也严重影响了开放式实验教学的运行。开放式实验教学,特别是以时间开放为主的开放模式,是需要强大的计算机预约系统作为保证的。

(三)学生积极性不高制约开放式实验教学开展

大多数学生在开放初期兴趣浓厚,但之后却逐步减退。这固然有惰性的因素,但更重要的是由于学生在开放实验中的成就感未得到满足,有的是因开放实验项目本身设计有问题,如太难或太易、实用性不强、吸引力不够等,有的是因指导老师无法提供强有力的指导,有的是因老师对开放实验统得过死,致使学生的能动性和创造性得不到充分发挥。同时,开放实验教学后,学生自由度加大,自然造成一些学习态度差的学生投机取巧,请其他人代做实验,代写实验报告,与开放的预期大大背离。

四、变革实验体系,加大投入,完善制度,全面搞好开放式实验教学

(一)改革实验教学体系和内容,丰富开放实验项目

实验教学体系要随实际情况不断改革,制定实验教学大纲要全面系统地考虑基础实验、专业技术基础实验和专业实验之间的关系,侧重综合型、设计型和研究创新性实验的安排,改变实验教辅地位,从根本上实现实验课程化。实验内容更新可结合专业领域内的先进理论、技术、教师科研、校外毕业设计项目、科技竞赛题目等内容,也可在全校师生中组织“征集开放性实验项目题目”的比赛,优胜题目通过论证可作为开放性实验教学的项目来源。

(二)设立专项基金,从人力、财力和技术投入等方面支持开放

可以由实验教学主管部门牵头设立专项基金用作开放式实验教学之用,基金来源主要是学校拨款。实验室也可以充分利用自己的设备和资源进行创收,在符合规定的情况下,也可以由学生自筹部分原材料费用。开放式实验教学基金主要用于增加实验室面积,购买和维修实验仪器设备,补充实验材料,开放实验技术支持等用途。在必要的情况下,可以动用基金鼓励一些在开放式实验教学方面作出突出成果的师生。

(三)完善管理制度,促进开放式实验教学模式的运行

实施开放式实验教学之后,实验教学的主体、客体和指导模式都发生了极大变化。同时因学生水平参差不齐,对仪器设备的操作熟悉程度不一,给仪器设备的管理维护带来了一定的难度。因此实施开放式实验教学,正需制定系列管理制度予以保证。

1.规范仪器设备材料管理制度,保证实验课顺利开课

实验指导人员在上实验课前应该指导学生正确使用实验仪器设备,教育学生节约实验材料;实验之后应该检查实验仪器设备和实验场地,及时做好记录;对损坏仪器设备和浪费实验材料的情况勒令学生做出适当的赔偿。为了开放式实验教学的持续发展,应该将仪器设备和材料的管理制度化。

2.制定激励制度,调动师生积极性

各实验室根据开放式实验教学实际情况,配备相应数量的实验技术人员,安排合适的指导教师,指导开放实验。在业务学习、工作量计算和轮班休息等方面对开放实验指导人员有一定的政策倾斜,对于在开放式实验教学中取得突出成果的教师、实验技术人员给予一定的奖励或者纳入年终考核。

学校要制定学生考核和鼓励措施,吸引学生参与开放式实验。学生实验成绩可以是学生实验的实际情况、实验报告和实验成果等方面的综合评分,也可以根据科技论文或结题报告等评分。鼓励学生将自己的创新成果公开发表或者参加各种技能创新竞赛,对于成绩优胜者给予创新学分的鼓励,规定创新学分可以替代公选课学分。

3.完善实验室环保制度,确保开放实验的可持续发展

完善的实验室环保制度,是提高实验室工作效率,有利于开放式实验教学的保障。[4]指导教师在学生进行实验之前开展安全教育,讲解学生将要使用仪器设备的危险性和所要接触到的物品的危害性,以确保开放实验的顺利进行。学校应该对各个不同类型、性质的实验室具体指导,协助其建立相应的安全和环保制度,确保实验工作安全有序进行。

[1]谢 娜,钱建波,戴玉蓉,等.教学实验室开放与运行状况研究[J].实验室研究与探索,2007,23(3)：121-125.

[2]陈舒怀,张湘伟,鲍 鸿.工科院校课程化实验教学体系的构建探析[J].实验技术与管理,2007,24(8)：18-21.

[3]徐建东,王海燕,蔡银燕.宁波大学开放实验现状调查与分析[J].宁波大学学报 (教育科学版),2007,29(6)：101-104.

[4]李五一,滕向荣,冯建跃.强化高校实验室安全与环保管理建设教学科研保障体系[J].实验技术与管理,2007,24(9)：1-4.

Practice and Th ink ing on Open Exper imen t Teaching M ode of Engineer ing Colleges

SHEN Xiu,ZHANGL i,RONG Hong-ren,L IU Chun-lin
(Academic Studies Office,Jiangsu Polytechnic University,Changzhou 213164,China)

The open experiment teaching mode p lays an important role in developing students’practical ability and creativity because it breaks through the traditional experiment teaching mode and can stimulate the curiosity of students.But the open experiment teaching is kept aback because of the outdated content,inadequate resources and lack of enthusiasm in participants.Therefore,it is essential that the university administration reform the experiment teaching system and content,establish the special open funds and improve management to find a new way for open experiment teaching.

engineering;open;experiment teaching;practice;thinking

李 艳)

G424.1 文献标码：A

1672-9048(2010)01-0100-03

2009-09-24

沈 秀 (1977—),女,湖北黄冈人,硕士,助理研究员,主要从事高等教育与教学管理研究。