化工实验室开放对培养学生创新能力的探索

孙丽美 姚 军 付 克

内蒙古民族大学化学化工学院 内蒙古通辽 028000

化工实验室开放对培养学生创新能力的探索

孙丽美 姚 军 付 克

内蒙古民族大学化学化工学院 内蒙古通辽 028000

实验室开放是高校培养创新型人才和深化教学改革的需要，为培养学生的动手能力和创新精神提供了有利条件。以化工实验室为例，分析了传统实验教学模式存在的问题，阐述了实验室开放的必要性和优势，提出了化工实验室开放的途径。并对实验室开放带来的新问题进行了分析。

化工实验室；开放；创新能力；人才培养

实施创新教育，培养创新型人才，是21世纪高等院校培养目标的重要内容，而实验教学是贯穿培养创新型人才始终、不可缺少的重要组成部分。高校实验室开放已经成为高校教育改革和发展趋势，是衡量高等学校办学水平的一项重要指标。开放式实验室，为学生提供良好的实践学习条件，是提高教学质量和深化教学改革的需要，也是培养学生创新能力、提高学生动手能力、开展素质教育的重要途径。结合化工实验室实际情况，对开放实验室如何高效合理地管理，充分发挥实验室的作用，提高学生的创新能力、实际动手能力等问题进行了探讨。

1 传统化工实验教学存在的问题

实验教学在化工专业的教学中起着重要的作用，可以帮助学生巩固所学理论知识，掌握化工实验操作技能，培养学生理论联系实际、综合分析问题和解决问题的能力以及从事科学研究的能力，是培养化工专业人才的重要环节。但是，传统化工实验教学也存在以下问题：(1)传统的实验教学模式是教师事先布置好实验内容，学生按照教师的安排进行操作。对于学生应用所学理论知识和掌握仪器设备操作方面存在很大的局限性。学生对实验的重要性认识不够，实验目的不明确，实验过程中不能认真观察实验现象，实验结束后摘抄实验指导书上的内容，互相抄袭实验报告，实验完成后对学生掌握所学知识的帮助有限。(2)传统实验教学内容单一，依附于课堂内容的验证性实验较多，孤立的单元操作性实验多，综合性实验少。(3)由于实验仪器设备数量有限，学生只能多人一组做同一个实验，个人操作时间短，甚至没有亲自操作的机会，完全达不到技能培养和训练的目的。(4)由于教学时间安排集中，在一段时间内，实验仪器设备利用率极高，而一旦结课，实验仪器设备将闲置下来，造成总体利用率不高。由于传统实验教学模式存在的种种弊端，阻碍了学生创新思维能力的培养，严重影响了教学改革的进程。

2 实验室开放的必要性及优势

2.1 实验室开放的必要性

随着高校招生规模的扩大，在校学生人数日益增多，而学校的实验场地、实验设备及实验人员却难以大幅度增加，严重影响了实验教学的质量。学生上实验课时，往往很多人围绕一台设备，很多学生是在看实验，很少有机会真正亲自动手做实验，这样很难达到实验的目的。开放式实验教学可以满足学生实验课的课前预习和课后复习，加深对理论知识的理解和认识。提高学生的动手能力，调动学生的积极性，培养学生创新能力。实验室开放可以促进教学方法的改革，使一贯沿用的实验教学方法不断改进，充分调动学生独立进行科学实验的积极性，为学生进行科技创新搭建平台，有利于学生科研能力的培养。

2.2 实验室开放的优势

开放实验室是指打破传统实验室单位分隔的封闭状态，实现资源共享，充分利用实验室的仪器设备和技术优势，将实验室的资源科学合理地提供给实验者。通过实验室开放，可以充分利用现有资源，为学生创造一种生动活泼的实验环境，为学生提供更多的动手操作机会，使学生能够充分掌握实验技巧和方法，加深对理论知识的理解和运用。通过实验室开放，使学生熟悉各种仪器设备的工作原理、构造及操作方法，掌握各种实验手段，提高使用技能，提高学生的主动性和创造性，提高学生综合分析问题和解决问题的能力，并充分挖掘学生创新的潜力。

3 实验室开放途径

实验室开放不仅仅是时间和空间上的开放，而应是全方位地、长期地、充分有效地进行资源配置和合理利用的开放，立足于培养学生的创新精神及科研能力。如何使开放式实验室发挥最大的作用，充分利用资源，合理科学的开放途径是关键。以化工实验室为例，提出以下开放途径：

3.1 教师指导与学生自主

学生期望通过参与教师的科研项目，了解科学研究的过程，锻炼、提高自己分析问题、解决问题的能力，培养严谨求实的科学作风及创新思维，同时也可以在一定程度上减轻教师的科研工作量。因此，教师可以将自己负责的科研项目分离出一部分，作为实验室的开放项目，让学生参与项目研究，教师负责指导，提高学生的科研能力。学生一旦参与开放项目后，要积极主动地思考，认真设计实验方案，明确实验目的，完全靠自己动手完成实验。对于实验结果，要认真分析，反复思考，如果发现问题要及时纠正，甚至推翻以前的实验方案重新设计，重新做实验，直至得出正确的结果。在实验过程中，学生占主动地位，在设计方案及实验过程中，遇到困难时，可以找指导教师咨询。

3.2 建立实验室共享平台

实验室开放就是开放实验室的仪器设备以及教师资源，实现资源共享，提高设备的利用率。借助先进的信息技术及网络技术，建立开放式实验室资源共享平台，提高仪器设备管理透明度及使用率。实验室共享平台基于B/S架构实现资源的安全共享与双向交流，支持方便快捷地发布实验室信息，整合实验室的全部资源。学生可以通过网络查询每台仪器设备的近期使用情况，可以通过“预约”功能申请实验，管理人员通过审核后，根据申请情况及仪器设备的空闲时间做协调安排，并将结果及时发布在共享平台上，申请者可以及时了解实验安排情况。同时，该共享平台开设了信息交流栏目，学生之间可以对同一个实验的不同结果展开讨论，教师也可以对学生的问题进行解答。

3.3 对学生科技活动开放

实验室开放是对课堂教学的延续和扩展，有助于培养学生的创造性思维。结合SITP创新实践培养学生的实践能力，发挥学生的特长和爱好。学生在创新实践活动中，从设计方案、确定实验步骤、优化实验条件、选用实验仪器设备等都由学生自己完成。通过创新与实践活动，充分发挥了学生的潜能，激发了学生对科学研究的兴趣，大大提高了学生的实践能力和创新精神。

3.4 提供个性化服务

高校是一个培养个性化、多技能、全面型人才的地方。开放式实验室提供个性化服务是一种以学生为主体，教师辅导为补充的服务于学生兴趣发展的服务模式，从组织、开展到完成实验都是以学生独立设计为主，实验室为学生提供有利于其实现的个性化服务。学生根据个人兴趣，或者多人组成兴趣小组，共同完成实验题目。教师根据多年的实验教学经验及实验室的仪器设备，辅助学生确定实验项目，实验目的；实验过程、结果分析等由学生独立完成，实验室为学生提供便利条件，满足学生的个性化需求。

4 实验室开放存在的问题

虽然实验室开放有助于提高学生的动手能力，培养学生的创新精神，提高仪器设备的利用率，但同时也为实验室带来了经费和师资力量不足的问题。

4.1 实验经费不足

实验室开放的目的就是让学生有更多实验的机会，因此，实验设备的使用频率增多，其损坏的可能性也随之增大，尤其是各种大型精密仪器的损坏，会大大增加仪器设备维护的费用和维修工作量；另外，实验室开放使得参与实验的学生增多，实验项目增加，因而实验所需的耗材会相应大量增加。因此，充足的实验经费是实验室开放的基本保障，如何获得经费支持是目前需要解决的一个大问题。

4.2 师资力量不足

目前实验室人员编制基本是按照传统实验室的教学模式来安排的，但是，实验室开放需要更多的实验人员和更多的开放时间。由于参与实验的学生增加、实验项目增加，教师的工作量随之大幅增加。如何使更多的教师愿意参与到实验辅导工作中是实验室开放面临的一个新问题。同时，由于学生科技活动的开展和自己感兴趣项目的开展，对教师提出了更高的要求。实验内容不再局限于实验指导书上的内容，而是有了更大扩展，这就要求教师要有更多的知识储备和更丰富的实验教学经验。

5 结束语

实验室开放已经成为高校教学改革和发展的必由之路，也是培养创新型人才的有效途径。通过实验室开放，既充分利用现有的实验仪器设备，提高了设备使用率；又调动了学生学习、科研的积极性，提高了学生分析问题和解决问题的能力、创新思维的能力。

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Exploration on opening chemical laboratory for the cultivation ability of students’ creativity

Sun Limei, Yao Jun, Fu Ke
Inner Mongolia university for the nationalities, Tongliao, 028000, China

Lab-opening is the requirement for cultivating the innovative talents and deepening teaching reform. It can provide a advantaged conditions for cultivating students’ operating ability and innovative spirit. Combing the chemical laboratory, this paper analyzed the problems with model of traditional experimentation education, and elaborated the necessarily and advantage for lab-opening, and brought the approach for the chemical lab. In the end, it also analyzed the new problems which the lab-opening has brought.

chemical laboratory; opening; innovative ability; training talent

2011-04-19 稿件编号：1104106

孙丽美，博士，副教授。

内蒙古民族大学教学研究项目(编号：2009038)。