信息技术与高校开放型实验课程教学深度融合研究

魏莉

摘 要： 开放型实验课程教学是高等院校教学改革的重要组成部分，也是高校信息化应用型人才培养的关键所在。根据高校实验室开放后存在的问题和实际需要，作者把信息技术深度融合到开放型实验课程教学中，提出如何管理开放实验教学的建设性措施。

关键词： 信息技术 开放型实验课程教学 深度融合

一、引言

在信息化、工业化的时代背景下，我国社会经济发展需要大量高级信息化应用型人才[1]作为人力支撑。因此，培养大批高素质的信息化应用型人才是我国高等教育的重要职责，针对应用型人才培养的教育教学信息化改革[2]是所有高校都必须重视的工作。为有效培养应用型人才，很多高校尝试开放实验教学，开放实验室，由学生自主安排时间，完成相应的实验课时。但这种开放并没有配套开放教学，导致学生为了完成实验课时而到实验室消耗时间，没有真正进行实验，不仅没有达到开放实验的目的，还浪费资源。整合开放型实验课程信息、教师信息等资源，在开放实验室的同时，开放教学，实现真正的开放型实验教学，就必须有一个配套的开放型实验教学系统体系，整合、管理实验教学资源，方便学生获取实验资源信息，同时加以引导，为学生“学”和教师“教”提供一个开放的平台。真正培养应用型人才，并提高学生信息化素质。

二、完善开放实验课程教学，搭建开放的实验教学系统平台

开放型实验教学不能停留在只开放实验室的阶段，为了达到开放教学的目的，实现学生自主学习，我们需要为开放型实验教学建立合理的实验教学体系，利用各种信息技术搭建开放的实验教学系统平台，为开放型实验教学服务。

1.开放型实验教学资源管理。

依据人才培养目标、围绕实验课程为学生提供相关实验资料，根据学生的实验进度及表现，有目的、有阶段地发布到开放型实验教学系统平台（以下简称实验教学平台）。

（1）实验项目分类与申请

根据开放型实验的特点和学生自主学习的需求，实验项目分成基础实验和自主实验。

①基础实验

基础实验依据实验课程开设，由实验所在系部根据人才培养方案和相关课程制定，并经过科学的论证，才可申请在实验教学平台上开放。这部分实验要求学生必须完成。

②自主实验

自主实验主要是面向不同学生群体设置的，在以下三种情况下开设：

第一，教师通过实验教学平台的日常教学中，对学生实验学习的观察，实时调整或新开实验项目；

第二，实验能力强的学生，基础实验已不能满足学生的学习需求时，可给出合理的实验需求并申请，学校组织相关专业教师审定，并给出建议，学生还可申请相关专业指导老师的服务；

第三，参加各类比赛的学生，针对比赛需求申请相关比赛专题的实验项目，由指导老师提交申请；如果是学生自发参加比赛，在提交申请的同时，就可申请指导老师支撑。

这些自主实验在不断探索实践后，条件成熟时，可补充基础实验。

（2）实验设备与资料管理

实验项目申请时需给出所需实验室、实验设备和指导教师的配置要求，实验室的管理员可以根据这些要求提前制订计划，准备好相关实验设备，以支撑实验教学顺利进行。而学习资料则提前放置于实验教学平台上，以供学生参考学习。鼓励学生把自己在实验过程中的积累上传到此平台，如学生的实验操作心得笔记。

（3）实验操作视频

实验操作视频是一种有效的教学手段，这种手段把文字资料转化为直观的视频，更有利于学生学习。针对实验内容在实验教学平台上开放实验操作视频，这些视频可以从网络下载，或在日常教学过程中录制，也鼓励学生自己录制视频，丰富教学资源。

2.实验室管理，营造活跃、稳定的学习氛围。

（1）实验室预约

为了能充分利用实验室，开放的实验室一般需同时满足日常教学实验和开放型实验，这就需要学生利用实验室闲置时间进行实验。但是由于学生并不了解实验室具体闲置时间，使得学生在非闲置时间也到实验室，导致影响日常实验课的正常教学秩序。即使学生能顺利占用实验位，由于实验所需的实验用品并未到位，需要到管理员处申请、领取，管理员需要临时选配实验用品，领取的等待时间较长，导致实验用品领到后常常没有充分时间完成实验了，以上都会导致学生学习积极性受挫。

为了解决以上问题，对实验室和实验位的使用采取预约制，学生可以方便地通过实验教学平台查出实验室的使用情况，然后根据自己的时间和实验学习情况预约实验项目、实验位和使用时段，这样既不会影响日常实验课的正常教学，学生也不用急急忙忙地抢实验位，而且实验室管理员会根据实验项目把需要用到的实验设备提前准备好。教师可根据实验主题需求，组织小组或人数较多的群体型实验，这时教师可预约整个实验室的使用。

（2）分类实验室

对实验室按照学科方向和课程科目分类，将实验设备和实验用品集中配置，不仅方便实验管理员的管理，还便于学习同类实验课程的学生集中在一起，形成同目标，鼓励学生之间共同讨论。在实验教学平台上需要对所有开放实验室注明其可进行的实验类别，便于学生通过网络平台预约实验室。

（3）开通互联网

开通互联网，方便学生遇到问题时能借助互联网上海量信息及时解决问题，方便学生通过即时通讯软件（如QQ群或临时讨论组）自己组织与同学和指导老师的主题讨论。有利于学生练就解决问题的本领，掌握解决问题的方法，并且学生遇到问题时，能自己解决，可以极大提高学习兴趣，有利于把学生留在实验室，并形成活跃、稳定的学习氛围。

3.实验教师管理与实验辅导。

实验教师分为实验指导老师和实验管理员。

（1）实验管理员

实验管理员需要每天关注实验教学平台上有关实验室与实验设备的需求，对实验所需材料要有计划地申请购置，按时配置所需的实验设备、有效的管理实验室和实验设备。通过实验室监控摄像监督若干个实验室，这样既可保证实验室和实验设备的合理使用和安全使用，又可管理学生的实验活动，监督学生的实验纪律。

（2）实验指导老师

在开放实验教学中，指导老师采用线上、线下全方位辅导方式。在线上完成基础实验引导，在线下组织更高层次的应用研究。

第一，线上指导。通常指导老师是不需要到实验室直接指导教学的，安排指导老师在实验教学平台上值班，线上辅导。对学生在实验操作中遇到的问题及时引导并解决；检查学生的实验完成情况和学生提交的实验报告、实验习题；监督学生的实验进程；收集经常出现的问题，针对问题给出解决方案模板上传到实验教学平台；发现某些实验项目设置的弊端，及时修正；针对课程和学生学习进度开设新的实验项目，并合理计划安排。

第二，线下指导。在线上指导，师生毕竟没有面对面，其交流还是有隔阂，老师和学生可根据实际情况组织线下指导，也就是指导老师在实验室直接指导。首先，教师定期对学生集中辅导，针对一个阶段的实验情况对本阶段集中出现的问题组织讨论，综合分析讲解，并进行阶段性总结，给出下一阶段的实验要求；对于难度高的实验，组织集中实验教学；学生在实验中遇到自己无法解决的问题时，经过团队讨论，教师线上指导，仍无法解决时，可预约教师面对面指导。

第三，发现人才。指导老师通过各种形式与学生的接触，必然对学生的能力有详细了解，从中发现人才，着重培养，为学生提供更好的机会，为高校培养出不同层次的人才。

4.教学管理与学生能力培养。

（1）翻转教学

所谓翻转教学，就是将传统“教师课上知识传授+学生课下知识内化”的教学流程进行翻转。在实验教学平台这种信息环境中，学生自主完成实验项目学习和操作，消化实验前后相关的知识点，教师从传统课堂中的讲授者变成学习的促进者和设计者。处于“导演”的角色统筹布局，循环渐进地指引并辅导学生，通过答疑、协作探究和互动交流等活动共同完成知识的内化。这种教学方式正是开放型实验教学需要的教学模式，它能充分发挥学生的主体作用。

（2）实验教学中对学生应用能力的培养

应用人才能力培养的主要部分之一就是培养学生的实际动手能力，我们在实验中遇到的问题有很多都是不可重现的，当遇到问题时必须即时进行排错处理，通过分析问题、解决问题提高实际动手能力。如果按照例题进行实验，就只能培养出一批熟练的操作人员；如果实验过程中出现任何问题都需要老师解决，不自己动脑动手，那么下次遇到同样问题学生还是不会处理。在学生实验过程中教师不要过度辅导学生，更不能提供所谓的标准实验步骤，应更注重激发学生自主学习的兴趣，养成自己动脑动手的习惯，遇到问题时，自觉主动地通过网上搜索、相互讨论、反复实验等方法解决问题。当然经过反复分析、实验仍不能解决时，老师要即时加入，以引导的方式提供解决方向共同解决。在信息化应用人才培养上注重培养学生动手能力的同时还培养他们的动脑能力，培养学生熟练灵活利用信息技术，掌握处理问题的方法和途径，形成自己的思路，真正培养学生处理问题的能力。

多种形式的讨论是一个很重要的教学手段，在多数高校的课堂上基本是不存在的环节。当学生完成了实验，并形成了实验报告，教师组织学生围绕实验内容、心得体会进行讨论，经验交流，随意提问。这种讨论可培养学生的动脑能力，锻炼学生的交流能力和应变能力，并激发大家的好奇心和进取心；增强学生之间、师生之间的团队合作能力；活跃学习气氛，带动学习风气，从而提高师生整体素质。

（3）实验报告

目前实验教学中，各高校普遍不重视实验报告，即使有实验报告，很多都是走过场，且抄袭现象严重。而实验报告对学生操作能力提高能起到很突出的作用：首先，因为大多数实验操作内容多，步骤多，需要反复尝试才能摸索出正确的实验方法，通过实验笔记可以记录下每次实验的细节，方便比较每次实验正确与错误的操作，比对实验数据，方便日后复习，积累经验；其次，有的实验并不是一定有一个标准结果，不同学生、不同时间、使用不同的设备其操作结果都会不同，有实验笔记，方便集中比对并讨论分析；老师通过实验报告的检查可掌握学生实际实验完成情况，要求学生必须上传实验报告。

（4）实验考核

对开放型实验，我们并不是不予考核，通过平时实验报告书写情况，在实验过程中实验室管理员对其纪律的监控情况，结合期末集中实验项目考核，综合给出实验成绩。

5.评价制度。

为了更好地激发学生的自主实验兴趣，激励学生和老师制作更好的实验视频和文档等教学资源，开发出更好的实验项目，促进开放型实验教学，学生可评价平台上所有资源：评价实验项目，决定一些实验项目的去留；学校每学期进行一次评比，对学生和教师进行奖励，评选出优秀指导老师，依据平时学生对老师的评价；对上传资料，按照点击量和好评量评选出优秀作品，学校给予奖励，并推荐参加相应比赛。

三、结语

开放实验教学平台与开放实验课程的深度融合就是在教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，通过将信息技术有效融于实验教学过程营造新型实验教学环境。应用既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体作用以“自主、探究、合作”[3]为特征的教学方式，从而将学生的主动性、创造性和积极性充分发挥出来，打破过去以教师为中心的传统教学结构，使学生的创新精神和实践能力真正落到实际当中。

参考文献：

[1]李雪玲.应用型人才培养模式下的高校实践教学[J].阜阳师范学院学报（社会科学版），2009（3）：128-128.

[2]张怀德.信息技术与数学课程整合的实践与探索[J].电化教育研究，2010（1）：111-115.

[3]俞远志，张立庆，傅晓航.开放性实验教学模式的实践与思考[J].实验室研究与探索，2012（31）：153-155.