开放性实验实践教学研究与实践

谢建明

(盐城师范学院,江苏盐城 224002)

开放性实验实践教学研究与实践

谢建明

(盐城师范学院,江苏盐城 224002)

根据教学实践总结了开放性实验在实验教学改革中的起到的积极作用,分析了目前开放性实验存在的主要问题,提出了一些改革的建议。

开放性实验;作用;问题;改革

开放性实验是指学生利用课余时间,选择课程计划外的合适的实验项目,在实验教师的指导下,自行拟订实验方法和步骤,并完成该实验。开放性实验在学生能力的培养方面所起到的作用的确是验证性实验所无法比拟的,如今开放性实验已经成为《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中的考核内容,其重要性可见一斑。

值此首轮本科教学工作水平评估结束之际,为了进一步搞好实践教学活动,下面总结一下开放性实验的作用、存在问题,并提出一些改进意见。

1 开放性实验在实验教学改革中的作用

1.1 激发了学生的积极性和主动性

学生缺乏主动积极性是各个教师在做验证性试验中一直比较头疼的事情,这严重影响了实验的效果。在开放性试验中,实验内容是由学生根据自己的兴趣和能力自行选择的,对待这样的实验自然是有想做的欲望。爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师”,有了兴趣,主动性、积极性就能得到充分发挥。历年来在我所带开放性实验期间,学生都是多次前来咨询,确定实验项目后,对实验原理和实验内容都能做到充分预习,做实验时教师根本不用再费口舌去解释这些内容。实验过程中测量数据非常细心,同组的学生经常为实验方法和数据争论不休,对得到的数据都不敢一次确定,都是反复测量,并主动要求教师指导点评。开放性实验全部安排在课余时间,许多学生为此放弃周末的休息时间,到实验室准备实验,完成实验。

特别值得一提的是,参加开放实验的学生往往会对涉及到他所做实验知识的课程也表现出极大的兴趣,还有不少的高年级学生在做课程设计和论文选题时能结合他所做的开放性试验。

1.2 培养了学生分析问题、解决问题的能力

培养和提高学生的实践能力是实践教学的核心内容和目的,是培养学生综合能力和创新能力的重要手段。

做验证性实验,实验内容是早已确定好的,实验目的明确,原理清晰,步骤完整,其实验结果也是可以预期的。指导老师的任务主要是讲解实验操作要点、检查学生实验数据是否准确,对学生的评价也仅仅是看其实验态度是否认真、实验报告是否工整完备。

在开放性实验中,实验原理和实验步骤不再由指导老师来详细讲解,这迫使学生在实验前就要靠自己掌握相关理论知识,掌握各种实验手段和实验设备的原理与操作。在学生遇到困惑时,指导老师往往不是直接给出答案,而是诱导学生从实验原理中寻找答案。这样一来,学生在实验过程中就必须积极的思考,独立解决所遇到的实际问题,从而真切领悟到科学严谨的实验精神。

实践证明,学生在做过开放性实验后,再去做下面的课程设置中的一些实验时,往往不再像以前那样遇到问题就举手,大多能最终自行解决实验中所遇到的问题。由此可见,通过开放性实验的锻炼,学生分析问题、解决问题的能力得到极大的提高。

1.3 提高了实验室资源的利用效率

经过多年的发展,现在各个高校的实验室条件普遍得到大幅度的提高。就像现在江苏省搞的一百个基础实验示范中心的建设,使得各个高校争相投入实验设备,改善实验室条件。同时我们也发现,有许多实验室利用率不是很高,特别是专业实验室[1],往往只是针对某个专业的少数学生在某一学期开设实验。设备都是有一定的寿命的,不能在有限的寿命期内充分利用,这是对资源的极大浪费。

开放性实验都是利用实验室空闲时间来安排的,这使得实验室的容量大幅度提高[2]。做开放性实验的学生不再是指定的,不同学科、不同专业的学生都可以来选做,还可实现各院、系间的资源共享。实验室可以根据空闲的程度来确定开放性实验项目的数量和可接纳的学生人数,从而大大提高了仪器设备的利用率。

1.4 促进了实验教师水平的提高

虽然开放性实验的主体是学生,学生大多能主动去查阅相关资料、选择实验项目,但是本科生的理论水平有限、实践经验尚浅,各自的基础也不一致,这就对指导老师自身的业务水平和综合能力提出了更高的要求。

开放性实验的项目是在教学计划之外的,实验项目的数量和难度都得到增加,学生在实验中往往会发现更多、更深、更广泛的问题;也可能涉及到更多的新理论、新知识,这就迫使实验教师去主动学习,以拓宽自己的知识面,提高自己的实验技术水平,达到提高师资队伍能力与素质的目的[3]。

教师在指导开放性实验过程中,还可能发现平时实验教学的不足之处,及时地对课堂实验内容进行补充和修订,改进教学方法,从而不断提高课堂教学质量和自身的教学水平。

2 目前开放性实验存在的主要问题

2.1 对开放性实验提出过高要求

现在许多人把开放性实验看成很高要求的实验,认为必须达到综合性、设计性实验甚至是研究性实验的要求才算。

认真解读《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》后可以看出,“实验室开放”和“综合性、设计性实验”其实是两个不同的概念。评估方案中给出了综合性、设计性实验的定义:“设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验;综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验[4]。”相关部门在解释本方案时指出:“只要一门实验课程有1个实验项目是综合性、设计性的,就算这门课程有综合性、设计性实验。”这就充分说明综合性、设计性实验毕竟是要求比较高的实验,不可能高比例、广泛的开设。评估方案中还有这样一段注释:“实验室开放要考察开放的范围、开放的时间、开放的内容和对学生的覆盖面”。由此可见,开放性实验重在开放的广泛程度,并不是过于强调其高起点。

少数研究型大学,科研条件好,学生基础好,教师教学理念高,搞的开放性实验的时间长,起点的确是比较高。但就中国大多立足与基础教学的高校而言,目前搞的开放性实验其实就是针对教育部提出的“实验室开放”而开设的实验。

试想高起点、高难度的实验怎么可能做到广泛开展呢?如果不注重学生的实际能力,过高要求学生,开放性实验就不能使大部分人收益,能做到的也只可能是极少数系统学习过所有相关理论的一些优秀学生,这恐怕与教育部的初衷背道而驰。

2.2 有的开放性实验流于形式

有些教学单位在没有认真研读领会相关精神、尚未达到统一认识的情况下,为了应付上级检查,直接下达硬性指标。许多实验室未必具备开放的条件,加上没有统一的要求,导致许多教师搞文字游戏,把一些很简单的基础验证性实验改头换面报上去,更有甚者直接找学生做假报告。由于没有完善的评价体系,也基本没有严格的检查,有的所谓开放性实验花半天时间做做文字材料就搞定了,这使得开放流于形式,根本起不到应有的效果。而评价的结果却往往是责任心强的教师付出很多却不如材料做的好的人,这严重挫伤了许多教师的积极性。

2.3 开放性实验的覆盖面太小

2006年10 月至12月徐建东等老师对宁波大学开放实验的实施情况的调查结果表明该校“参加开放实验的学生人数不及总人数的10%”[5],而根据我们学校每年公布的开放实验选课情况统计表,能明显感觉到参与率不会超过这个数字。

2.4 开放性实验的效果不明显

目前开设的开放性实验项目基本上都是教师指定的,师生的积极性又不足,自然极大的影响了实验效果。实际操作中为了“早点完成任务”,许多实验变相成为验证性实验了,不同的只是复杂的文字材料,这样根本达不到原来的实验目的,效果自然不佳。

2.5 开放性实验的外部条件不足

开放的条件不足主要表现在学生空余时间上和实验设备、经费上的不足。

我们学校最近几年来一直在探索教学计划的修订,可是由于许多专业开设的基本课程是教育部规定好的,能动的很有限。况且目前的就业形势非常严峻,各个高校都把就业问题放到首位,教学计划的修订方向趋向于最后一年留更多的实习时间给学生,还要根据实际需要增设许多方向性课程,这就使得原本就很紧凑的课程学习进一步增大了密度,学生在校期间的机动时间更加不足了。学生的学习时间很紧,做开放性实验只能占用许多晚自习和周末休息时间,使得一些学生不太情愿了。

各个教学单位当初在申报添置实验设备时主要还是针对教学计划中开设的实验项目,这就限制了开放性实验所能利用的设备条件。许多开放性实验需要消耗大量的材料,往往突破学校经费从紧政策下的预算,不得不要求学生承担部分,这直接导致部分原本积极性较高的学生被吓退了。

3 开放性实验的改革建议

3.1 合理设置实验内容

开放性实验的实验内容就不能是由教师来唯一确定,指导老师至少应该提供若干可行性实验课题给学生,学生可以根据自己的兴趣和能力选择适合自己的实验项目。自身水平较高的学生也可以根据实验室条件自行拟订实验项目,经过指导老师的检查认可,就可以确定为实验项目。实验目的肯定是要明确的,相关原理部分可以是由教师提供,也可以让学生自己去查阅相关的资料。实验步骤就不需要教师去拟订,应该由学生自行拟订实验方案和具体的操作步骤,可能有一定危险的则需要指导老师审核才能进行实验。

许多很好的基础验证性实验由于学时不足,不能开设。在低年级学生中利用开放实验的机会,让部分学生多做点不能普遍开设的相对要求较高的基础验证性实验,也是一个不错的选择。

3.2 协调安排开放时间

开放性实验不是所有学生来参与的实验,由于各个项目难度和内容的不同,完成的时间一般也无法准确预知,自然也不可能由教务部门来统一安排时间。学生总会有别的早已约定时间的课,实验室也不会是一直空闲的,教师往往事情更多,这就需要学生和指导老师根据各个方面的情况来协调安排实验时间。有人说实验室要做到全天候开放,这是很不现实的。

搞开放性实验不能严格规定学生利用实验室的次数,每次实验时间不宜太短,时间又要机动安排,实际操作中往往是利用晚上或者周末时间[6]。

其实在确定实验项目前,实验室就该开放了,其目的是让想参与开放性试验的学生来了解实验室的各种仪器设备,知道该各个实验室可以提供的实验条件,这样才能有目的确定实验内容。较为复杂的实验还可能要使用到几个实验室的仪器设备,这需要提前协调好。

3.3 探讨灵活开放形式

学校应该统筹安排不同层次的开放性实验,面对低年级的学生开放的实验,起点要低,着重于培养学生的兴趣,调动其主动性,逐步提高其实验技能。对于高年级的学生则应该更多强调开放性实验与其专业相结合,强调各种知识的综合应用,最好能切合社会的实际需求来高标准设计实验项目[7]。

3.4 定期做好宣传工作

各个学校可以在每学期定期开展一些活动,通过讲座、版画宣传、建设相关网站的形式向广大学生介绍开放性实验项目的相关内容,介绍各个实验室所能提供的各种实验器材(包括仪器原理、用途、操作方法、注意事项等)[8],让学生充分理解开放性实验的目的和意义,对自己将要选的实验项目有足够的了解。

3.5 建立健全考核制度

开放性实验普遍开设的时间还不是很长,各个学校的评价体系还有待在实践中不断的完善。各个学校需要加强交流,相互借鉴学习,共同探索建立一个公正严明的操作和考核制度,才能充分发挥开放性实验的效应。

4 小 结

虽然开放性实验在运行遇到了不少的困难与挫折,但是我们坚信随着实践经验的增加和考核制度的逐步完善,开放性实验出现的许多问题肯定能得到根本的解决。只要能坚持不懈的开展下去,一定能实现开放性实验的良性循环和开放性实验的持续发展,为我们的教育事业增光添彩。

[1]鄂大辛,庞愉平.开放实验的研究与实践[J].实验技术与管理,2003,20(2):116-119.

[2]胡明.计算机科学与技术专业开放实验教学的探索与实践[J].高校实验室工作研究,2008,3(1):54-55.

[3]杨晓红,李聪敏,何炜,等.开放实验及其对本科实践教学的影响[J].西南农业大学学报:社会科学版,2007,5(6):149-150.

[4]教育部.普通高等学校本科教学工作水平评估方案(试行)[EB/OL].[2004.8.12].

[5]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.

[6]付必谦,于志红,李春林.开放实验,促进学生自主研究[J].实验技术与管理,2005,22(9):11-14.

[7]姜增如,汤建平.加强能力培养,探索开放实验新模式[J].实验技术与管理,2006,23(2):14-15.

[8]郭彦杰,王晓娟,秦春斌.充分发挥大学物理开放实验功能的探讨[J].河南教育学院学报:自然科学版,2008,17(2):59-60.

Research and Practice of the Open Experiment Teaching

XIE Jian-ming

(Yancheng Teachers University,Jiangsu,Yancheng 224002)

Firstly,we summarize the positive effect of open experiment on experiment teaching reformation.Then we analyze the main problems that existing in open experiment at present.In the end,we bring forward some reformation advice.

open experiment;effect;problem;reformation

G642

A

1007-2934(2010)06-0100-04

2010-06-24