开放性实验教学现状与探索

戴晓琴

摘要：开放性实验是高校实验教学的一种新模式，是对传统实验教学的一种补充和延伸，对培养学生自主学习能力、实践动手能力和创新思维能力起着十分重要的作用。针对目前高校开放性实验教学过程中存在的不足，提出了相应的改进措施：更新实验内容、改变实验教学模式、考核方式多样化以及加强实验教师队伍建设。

关键词：开放性实验；自主学习；创新思维

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）05-0265-02

一、引言

实验室是开发学生智力，启迪学生思维，培养学生实践能力、创新意识和团队精神的综合性平台。高校实践教学是培养学生实践能力和综合素质的重要环节，在整个教学体系中占有十分重要的地位。因此，近几年来，国家对高校投入大量资金用于改造、建设各类专业实验室，为专业建设提供了很好的实践教学平台。为了充分利用实验设备，培养大批具有实践能力和创新思维的人才，学院组织开放性实验室，开展各类计算机竞赛活动，鼓励大学生参加创新创业实践活动、师生合作项目等。

开放性实验具有以学生为中心、帮助学生自主学习、培养学生创新思维能力、调动学生学习积极性等优点，成为近年来研究实验教学改革的热点。在计算机专业的本科教学中，实验教学是非常重要的一个环节。这是因为实验教学不仅能够巩固和加深理论教学内容，还能够培养学生实践能力和综合素质。但是，传统的实验教学多是验证性实验，很难激发学生的学习兴趣。基于此，为了激发学生自主学习的积极性和主动性，各高校都组织了开放性实验教学。尽管国内各高校都普遍认识到开放性实验教学的重要性，对开放性实验都进行了一定程度的探索和实践，但仍存在诸多需要改进的地方。

二、开放性实验教学的现状

1.实验教学内容陈旧。开放性实验是对传统实验教学的一种有效补充和延伸，并不等同于传统的实验教学。传统的实验教学是对理论课程的一种辅助，实验内容受理论教学内容限制，以验证性实验为主，综合性、设计性实验较少。目前，很多开放性实验内容与传统实验教学内容没有太大区别，仍然以验证性实验为主，极大地损害了学生学习的积极性，容易使学生失去学习兴趣。

2.实验教学模式有待更新。一般而言，整个实验过程包括以下几个步骤：实验老师下发实验任务书，学生根据实验任务书进行实验操作；在学生操作过程中，遇到问题，请教老师，老师做出指导；学生根据自己的理解，然后继续实验；这个过程一直重复，直至整个实验结束。学生根据完成的实验情况书写实验报告，上交给老师；老师根据学生的实验报告给出实验评价。整个实验过程中，实验老师指导时间过多，导致学生自主学习能力不强，缺乏主观能动性，不利用培养学生的独立思考能力和创新能力。

3.考核方式单一。一般以实验报告的完成情况来确定最终成绩，导致考核方式单一，考核结果往往在公平性、合理性、科学性等方面得不到充分保证。

4.实验教师队伍建设重视不够。实验教师队伍是保证实验教学质量的关键，他们直接影响了实验室的管理水平和实验教学效果。但是，在我国高校中，普遍存在重科研轻教学、重理论轻实验，重教师队伍建设、轻实验技术队伍建设的局面，导致实验教师地位低下、工作热情不高。此外，对实验教师的进修培训也没有引起足够的重视，实验教师队伍普遍存在学历层次不高，开出的综合性、创新性实验项目较少，难以适应不断发展的计算机开放性实验创新性的需求。

三、开放性实验教学的探索

1.更新实验内容。每个开放性实验按模块划分，实验模块分为单元模块、综合模块和设计模块，每一个模块内部由多个实验项目构成。单元模块主要培养学生的基本操作能力；综合模块培养学生的综合应用能力；设计模块培养学生的创新能力。每个实验模块由不同的实验项目组成：单元模块中项目之间的关系是“递进式”；综合模块和设计模块中的实验项目之间的关系一般是独立的。单元模块由验证性实验和综合性实验组成；综合模块和设计模块分别由多个综合性实验和设计性实验组成。实验项目内容既可以来源于实际生活，也可以来源于与教师科研相结合。一般而言，从实际生活中提炼出来的实验项目，学生更愿意参与，更易激发学生的积极性；与科研相结合的实验项目，可以使学生有机会接触到学科发展前沿的内容。学生在选择实验模块时，可以根据自己的知识能力水平进行选择。当然，层次高的学生也可以根据自己的兴趣，与实验指导老师协商后，自己拟定实验项目内容。此外，开出的实验项目中，实验内容应具有开放性、探索性和创新性，便于学生在“开放的空间”里自由开动脑筋，形成自由学习的氛围。

2.改变实验教学模式。开放性实验是以学生为主体、教师启发与引导的一种实践教学模式。让学生在一个完全自主学习与思考的环境中进行专业技能的锻炼，充分挖掘自身潜能。当学生在实验过程中遇到问题时，实验老师只需给予适度的启发和引导。开放性实验自始至终都是学生自主决策，独立操作、分析和处理问题。因此，通过改变教学模式，可以培养学生分析问题和解决问题的能力，以及培养学生的实践能力和创新能力。

3.考核方式多样化。根据每个实验项目的性质采用不同的考核方式，可以通过提交实验报告或直接提交作品、上台演示演讲、公开答辩或小组自评互评等方式，然后老师根据掌握的情况对实验结果给出合理的评价。因此，采用不同的考核方式，可以更清楚地了解学生在实验过程中完成的情况，从而做出更公平、合理的评价。

4.加強实验教师队伍建设。如何构建一支事业心强、技术水平高、能力强且相对稳定的实验技术队伍，是实验室队伍建设的重要内容，是保障开放性实验教学效果的重要因素。实验教师应具有丰富的理论知识和实践经验，有能力指导和解决实验过程中出现的各种问题。在学生请教时给予及时适度的帮助，使实验效果事半功倍。加强实验老师队伍建设，可以采用以下几种方式：一是加强对现有实验人员的培训和深造。通过邀请企业技术人员对其进行培训，相互交流，使其知识结构与专业能力得到提高，从而适应实验教学改革发展的要求。二是建立激励机制。对开出综合性或设计性实验项目以及发表实验系列教改论文的老师计算工作量，通过这种方式调动实验教师队伍参与实验教学改革的积极性。三是鼓励科研能力强的老师参与到开放性实验教学中来，带动实验教师队伍参与科研，设置与科研相结合的综合性、设计性的实验项目。

四、结束语

开放性实验教学不仅可以提高学生的学习积极性，培养学生自主学习的能力、分析问题和解决问题的能力、团队协作能力，而且有助于提高实验教师队伍的业务水平。如何使开放性实验教学取得更好的效果，还需要进行长期的研究和探索。

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