开放性实验在实践教学体系构建中的研究

张 波

北京工业大学实验学院 北京 101101

开放性实验在实践教学体系构建中的研究

张 波

北京工业大学实验学院 北京 101101

开放实验室，组织开放性实验，因材施教，激发学生学习的主动性和积极性，培养学生严谨求真的学术态度，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，培养学生就业、创业的综合能力。

开放实验室；开放性实验；实践能力；创新意识；团队精神

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。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。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。为了充分利用实验设备及提高实践教学质量,我们学院积极组织开放专业实验室,鼓励和支持学生在课余时间积极参加开放实验教学、科研活动和科技竞赛,培养学生的创新精神、创业能力和实践动手能力及应用研究能力。

一、组织开放性实验,培养学生创新精神

我们学院的信息工程系共有13个实验室，学院十分重视信息工程系的实验室建设，2008年和2009年执行国家重点实验室建设项目约800万元资金用于购置实验设备。完善信号处理、近代电子、通信、计算机技术、计算机网络安全、网络工程及基础课程实验室。面对学生实践能力的培养，实验室的开放将是实践教学生命力的源泉，实验室开放并不是简单地将实验室的门打开，延长实验时间。而应该是注重创建开放性实验项目和对学生能力的培养。目前，就业单位对人才的实践能力和综合素质提出了更高的要求，市场的激烈竞争，企业需要学生立即能适应工作环境，并且具有创新能力推动企业科技发展。江泽民同志指出：教育是知识创新、传播和应用的主要基地，也是培养创新精神和创新人才的摇篮。创新精神、创新意识的形成来源于实践，在实践中总结、发现问题、寻求解决问题方法。所以，开放专业实验室的目的是激发学生学习的主动性和积极性,培养学生严谨求真的学术态度、坚韧不拔的毅力、敢为天下先的勇气。我们鼓励学生学习任何知识的最佳途径是由自己去发现,因为这种发现理解最深、也最容易掌握其中的规律、性质和联系。开放实验室及组织开放性实验就是让学生在自主操作的过程中主动观察、思考、发现新问题,并能独立分析新问题和解决新问题。逐步培养学生就业、创业、创新综合素质和团队协作及奉献精神。

二、开放实验的模式，坚持因材施教

近些年来高校在人才培养目标和教学计划制定上,强调实践教学体系设置。我们学院的实践教学体系中主要内容包括：课内的验证性实验、课程设计和毕业设计中的综合性实习实训、第二课堂实践、科研、竞赛、取证等实践活动，注重能力培养，着力提高大学生的自主学习能力、实践能力和创新能力。建立开放实验室及开放性实验是强调以学生为主体、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，挖掘自身潜能，最大限度地发挥智慧和自身特长。因此,开放性实验必须贯彻面向专业的全体师生,考虑学生全面受益的程度,坚持因材施教、讲求实效的原则,学生根据自己学习状况自选实验题目,然后自选时间、环境,独立拟定实验方案、查阅资料、组织实施、撰写报告。充分调动学生自主走进实验室,让所有学生都能在实验中养成自我约束、自我激励、自主学习、勇于竞争、张扬个性、创新思维不断进步的优良学风。

1.基本技能训练

刚步入高校的大学生，他们习惯于长期的应试教育，缺乏独立、自主动手操作的意识和能力，开放实验逐步引导他们利用课余时间进入实验室，熟练掌握实验设备使用及工作环境，加强课内实验操作技能的训练，指导教师提出课内实验之外的进一步延伸或设计课内拓展实验，涉及课内实验的先导问题，或后续延伸问题，或者学生在校外获取专业证书需要进行的实训以及各种知识、能力、竞赛，引导学生自主进入实验室进行实验。这不仅有利于对理论课的理解和掌握，同时促使学生逐步养成到实验室自主实验的兴趣和积极性，热衷到实验中探索、研究问题和解决问题以及主动运用知识、查阅相关资料的良好实践习惯。学生在实验中勇于面对挫折、失败，发现问题独立思考解决方法，使之达到预期效果，这些过程对学生是积极的，逐步影响他的思维方法和严谨求知态度。

2.综合设计能力培养

大学生不仅重视专业知识的积累，更要重视知识的综合运用、提高、升华、改造和创新。对于高年级学生，坚持以培养学生实践能力、创新意识为出发点的原则。在课程设计中努力开放以设计性、综合性、研究性、创新性实验为主的实验项目，不断丰富开放性实验内容，不断增加新技术、新方法的应用。鼓励教师将科研成果中有利于培养学生创新能力的部分转化为实验教学内容，并在实践指导过程中不断提出新问题、新思想，调动学生的探索、研究、开发的积极性，并结合科研课题、课外科技创新和科技竞赛等内容，提高学生专业综合实践能力。

3.产学结合能力培养

实践教学必须具有实战性，高年级学生经过专业课学习，具备一定自主实践能力，认清自我能力和特长，教师鼓励大三学生(专科大二)开始进行社会调研，接触企事业寻找实习机会、实训的项目，将企业项目引进实验室，或者直接将企业引入实验室，实行校企合作的双赢政策，既为企业解决实际存在的需要和技术难题，同时使学生在校期间与企业接触，并实行企业化管理。这种开放性实验题目或者毕业设计题目来源于实际的方式，既锻炼学生认知社会，培养营销和交流能力。同时在项目设计中，学生根据客户需求独立拟定设计方案、题目较大及比较复杂，学生自行建立设计小组，对学生协作、相互学习思维方式及解决问题的方法更有利于学生智力的开发，创新意识的形成。学生为客户解决实际问题更具有一份责任和压力，更能认真对待对知识运用的严谨态度。让学生在开放性实验的实战中得到良好实践与综合素质提高的锻炼。避免学生大学毕业还不知道自己该做什么、能做什么的困惑，企业可以优先选拔人才，校企合作、学用结合、资源共享，学生在产学结合的实践中磨练自己的意志，促进学生就业的竞争能力和实力。同时能更快地融入社会和实际工作中。

4.创新意识培养

实验室开放的内容可以是教学计划内或外的实践教学任务，最好鼓励学生可以自选课题，例如科研项目、科技活动、创新活动、创业活动、科技竞赛等项目，也可以是参加兴趣小组或学生社团开展的小发明、小制作等的实验活动，学生带着好奇心和兴趣参加这些活动，逐步养成自主获取知识的精神，自主探索知识的欲望，在实践中不断提出新问题，并独立分析解决问题，同时学生间相互学习知识、思维方式、解决问题方法、战胜困难与失败的勇气和意志。逐步形成创新意识、创新思维、创新精神和能力。

三、开放性实验纳入实践教学体系

实践教学在整个教学体系中占有十分重要的地位，是衡量学校办学水平的关键指标。实践教学是对学生能力培养、个性发展起到的重要作用。学生在实验中不断提高洞察与评判问题能力和团结合作精神。为了有效利用和挖掘实验室资源条件，创造良好的育人环境，充分发挥实验室在实施素质教育、创新精神和实践技能培养中的作用，进一步深化实验教学改革，提高实验教学水平，加强和规范开放性实验管理工作十分重要的。实验室在完成正常实验教学任务的情况下，有组织、有计划、有步骤地开放。

1.开放性实验指导教师的作用

开放性实验以学生为主题，教师起到启发与引导的作用。无论是课内扩展性或延伸性的实验、课程设计提出的实验、毕业设计题目、学生自选题目、科研、竞赛等开放性实验都应配有指导教师，指导教师对学生选题的科学性及难易程度负责，认真审阅学生独立拟定的实验实施方案、设计实验步骤，经指导教师审阅同意后，方可进入实施阶段。指导教师对实验过程中可能存在的若干问题要有预案、论证，并提前向学生警示防范。指导教师需要定期到开放实验室进行指导，注重对学生实验过程中启发与引导学生创新意识、刻苦钻研、勇于探索精神，同时善于发现学生潜在的天赋和才能，尊重学生的个性和差异，引导他们走上适合自身发展的道路。苏霍姆林斯基说过：世界上没有才能的人是没有的。问题在于教育者要去发现每一位学生的禀赋、兴趣、爱好和特长，为他们的表现和发展提供充分的条件和正确引导。教师不断激发学生学习的主动性和积极性。学生在开放实验项目完成后，首先向指导教师提交实验结题报告、论文或实物等实验结果，作为学生成绩和科技成果学分的评定依据，指导教师对实验结果和报告进行正确评价。

2.实验室开放设备管理

实验室开放应结合专业实际情况，利用信息化管理手段，建立电子门禁系统和摄像监控系统，实现实验室开放，充分发挥实验室场地、设施及仪器设备的利用率。对设备使用规范管理，使实验室开放富有生机和活力。因此,实验室在保证教学计划内的实验、实训、实践任务的同时,保证开放性实验顺利实施,设备管理至关重要。不仅建立合理的管理制度,进行使用前预约、登记,使用中填写运行状态记录,同时组织好实验教师及时进行维修维护，建立设备运行维修、维护记录档案,保证设备正常运行。并积极挖掘实验设备功能及提高设备功效,尤其是要开发创新性、探索性、综合性和设计性的实验。在开放实验室管理中禁止学生在实验室从事不健康及与本实验室性质不相称的活动。防止非法信息注入与传播,同时要加强对实验室设备的安全管理,做到开放灵活、规范有序。

3.实验室开放纳入教学改革的重要内容

开放性实验提高学生自主思考、实践能力、创新意识、团队合作及创业精神。因此，开放性实验纳入实践教学体系，首先需要建立一支具有高水平的实践技术能力教师队伍，实验教学队伍技术素质的高低直接影响实践教学的质量。教师有能力提出、并指导综合性、设计性、前沿性、创新性的科研课题。否则，再好的设备只能运用基本的功能，不能发挥出设备最大的功效，对提高学生的创新能力也只是一句空话。教师实践能力的培养应该走专、兼结合的道路，一方面按教师教学研究方向有计划到企业深入学习和锻炼，确实提高“双师型”教师队伍的理论与实践的能力，另一方面聘请企业兼职教师来校指导实训，传授实践知识和岗位教育，进行优势互补，使教师整体水平能紧跟行业发展。这样才能真正培养出与时俱进的具有创新意识和能力的高素质人才。

4.逐步建立健全开放性实验激励机制

开放实验室作为实践教学的重要组成部分，学院教学的各级领导应该给予大力的支持，对课内与课外实验、校内与校外实训、取证、竞赛实践教学体系融入到学院的应用性人才培养体系，制定激励教师指导开放性实验的政策、管理导向。科学的核算开放性实验指导教师的工作量。建立开放性实验项目的评比方法及对教师的奖励机制，奖励在开放性实验指导中做出突出业绩、创新成果显著的教师，充分调动指导教师对开放性实验技术研究、开发的积极性、创造型，鼓励指导教师对实验设备功能的运用及拓展，有计划组织实验教师外出参观学习。制定学生参加开放性实验成绩鉴定结果的奖励方案，对完成质量好具有独创性成果的项目，可推荐参加大学生课外科技创新与实践项目成果奖。制定保存开放性实验的成果档案，组织交流实验室开放工作经验，确保实验室开放质量，做到实践教学通过集中组织和自主学习相结合，形成意识、知识、能力于一体的工程实践能力模式。

四、结束语

总之，实验室开放及建立开放性实验是大学生走向社会、认知社会的关键，是培养学生工程实践能力、专业技能、创新思维的重要场所。目前，我校的实验室开放工作尚属初步探索阶段，很多学生对开放实验室的认知不足，开放实验项目和指导教师的实践能力也在培养和发展过程中，尚未完全达到因材施教，特别是综合性试验的提出与指导。全面提高学生的实践综合素质，急需学院逐步组织对开放实验室和开放性实验教师的激励机制。实验室建设任重而道远，我们将针对问题在今后实验室的探索中不断完善和补充，务求让开放实验室及开放性实验真正促进和融入实践教学改革以及学生实践能力的发展中。

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[5]王柏华.师范院校工科实验教学中心建设探讨与实践创新[J].实验室研究与探索,2009,5

Studying of building the practicemental teaching system for open experiment

Zhang Bo
Beijing university of technology,Beijing，101101,China

According to students ability,the college organize to open experiment in open laboratory. Opening laboratory arouse the enthusiasm and activity of studying;And it is establishing a careful study attitude for students,training the students’thinking ability,the innovative consciousness and team spirit. It also can construct the experiment platform of innovative practice for student employment

opening laboratory；open experiment；ability in practice；innovative consciousness；team spirit

book=81,ebook=90

2009-10-12

张波，本科，副教授。