运用开放实验教学 培养学生科研思维及创新能力

王银环 李 颖

(河北联合大学基础医学院机能实验室 河北唐山 063000)

运用开放实验教学 培养学生科研思维及创新能力

王银环 李 颖

(河北联合大学基础医学院机能实验室 河北唐山 063000)

开放教学 实验教学 能力培养

实验教学是高等教育的一个重要环节，是培养学生实践动手能力必不可少的手段之一。实验室要适应当今社会科学技术的发展需要，跟上理论教学发展的步伐，最大限度地满足学生对实验的要求，需要搭建一个良好的实践动手平台。随着教育理念的更新和教学改革的深入，实验教学必须承担起新时期赋予的任务和使命。随着我国高等教育管理体制改革的进一步深化、全面推进素质教育的实施，高等教育模式正在进行一场深刻的改革。对于高校实验室工作来说，既是一个挑战又是一个机遇，如何培养出具有实践能力和创新能力的高素质人才，是高校实验室改革的目标。实验室开放就是一种很好的模式，它有利于培养学生主动学习的积极性，培养其对科研工作的兴趣。锻炼其科研思维能力，为今后更好地从事科研及各方面工作打下良好的基础;同时又能充分发挥实验室的资源优势，促进实验教学课程改革。

1 开放实验的意义

实验室开放是教育教学改革的重要内容，也是高等教育培养创新人才、实现素质教育目标的一种重要方式。实验室开放教学这项改革不但能提高实验教学质量，而且能够培养学生的创新意识，训练学生的科研思维能力。我校作为一所医学院校，机能实验课是一门公共必修课程，基础实验项目的安排及开设的设计性实验、开放性实验，不但使学生的基本操作技能水平得到了很好的提高，而且初步训练了学生创新能力和科研思维，使学生的创造能力提高到了一个新的层次。通过实验室开放，还可提高任课教师的整体素质及教学水平、实验室仪器设备的利用率，实现资源共享，充分发挥实验室的潜能。要实现仪器设备资源共享，使大型精密仪器设备资源最大限度发挥效益，有必要通过开放实验室来弥补课堂实验教学的不足，开放实验室可给学生提供亲自动手、亲自感触这些仪器的机会，充分发挥学生的主观能动性;增加学生亲自动手操作的机会，弥补实验课学时的不足，扩展科研知识的传授途径［1］。

2 开放实验的形式

开放型实验是在学生常规或综合性实验训练的基础上进行的。主要目的是强化学生的实际操作能力和科研创新能力，以技能训练为基础，以探索性实验为核心，以小组带教的形式开展。完全以学生为主体，鼓励学生独立思考，大胆创新，并敢于质疑。教学模式主要分为以下几种:

2.1 学生自主性实验 ①首先教师讲解一些科研的基本知识，包括如何确立实验题目、选择实验对象和所需的药品、仪器设备如何确定有意义的观测指标，怎样做出合理的实验设计。学生根据教师所讲知识，自由组合，3～5人为一组，选择合适的实验项目，由各教师带领初步写出实验设计书，，并填写开放实验申请表，上交教师。教师对设计书认真批阅后，组织各小组学生进行讨论，说明自己的设计思路，教师针对每份设计书分析其实验项目的可行性，对实验项目进行论证，最后从各设计方案中确定出切实可行的设计。根据讨论结果，进一步完善实验设计书。②组织实施实验:包括实验室的安排，学生的分组，药品、试剂、营养液的配制、仪器设备的准备、调试、维护保养等，并讨论实验可能的结果及注意事项，在教师的指导下进行预实验，如果得到阳性结果，再进行正式实验。这种形式主要是训练学生的思维能力、知识的综合运用能力、创新能力和实际动手能力。

2.2 学生科技创新活动实验 学生自行拟定科技活动课题，结合实验室条件，联系到相应实验室和指导教师开展实验活动。实验室提供相应的实验条件，并指派教师进行指导。以学生科技活动的阶段性成果(如论文或实验报告等)和实验指导教师的评价作为学生取得创新学分的评定依据。

2.3 学生参与科研实验 主要面向高年级本科学生，实验室定期发布科研项目中的开放研究题目，吸收部分优秀学生早期进入实验室参与教师的科学研究活动。由于学生学习能力、实验技能掌握情况各不相同，根据学生要求，可适当选择能力较强、操作熟练的学生参加教师或研究生的科研实验，并根据学生具体情况，分担不同的科研工作，学生通过查阅文献资料、与指导教师协商等，制定切实可行的实验方案，并付诸实施，得出实验结果。这一过程完全以学生为主体，教师只起辅助作用，目的是培养其严谨的科学思维、严肃的工作态度，熟练的工作技能，增加其综合素质与能力。学生通过参与教师的科研工作，不仅可以学到新型的、精密仪器的正确使用和维护方法，而且更重要的是对科研课题的申请立项、资料的收集、数据的处理、文章撰写及发表等各环节都有了初步的了解，这样既可以弥补课堂上学时的不足，又可以开阔学生的视野，拓宽了思路，增长了知识。

2.4 完全独立性实验 这种类型的实验，指导教师可以命题，也可以由学生自主命题，整个过程由学生自己组织实施，但应该在教师的指导下进行，教师只提建议，而不作硬性规定，以便最大限度发挥学生学习的主动性。整个实验过程充分发挥了学生的主观能动性，引导学生创新性思维，体现了科学研究的探索精神;鼓励学生独立思考，大胆创新并敢于质疑，帮助学生建立的思维方式和科学的研究方法［2］。

3 开放实验的效果

3.1 评价开放实验主要有两点 一是看开放的范围、开放的时间、对学生的覆盖面;二是看学生实验的内容是否多学科综合。目前我院机能开放实验主要针对本科生、研究生、教师科研开放，没有教学任务的实验室实行全天开放。近几年共有25名研究生在机能实验室完成了毕业论文的研究工作，并且针对研究生开设了专门介绍前沿实验技术的课程。针对本科生的学习内容也突破了原有教学计划的限制，照顾到学生的个性化学习需求，教学内容变得丰富多样;对实验教学而言，实验室开放就是为学生提供自主性学习环境。

3.2 通过实验室开放，学生取得了更多参与实践的机会，从而进一步激发了他们积极学习、主动学习的兴趣，绝大多数学生认为很有收获，有创新性。通过开放实验问卷调查，学生对开放实验室满意率比较高，并且调查结果显示出学生对开放实验室兴趣浓厚，并提出了很好的建议，如开放性实验最好能突出专业、突出特点，具有专业性、先进性、综合性，充分反映学科专业的特点。

总之，通过实验室开放教学这一模式，不仅使原有的传统教育理念、教育模式及教学方法得到了很大的改观，而且充分利用了实验室现有资源，实现资源共享;同时，开放实验进一步增强了学生对实验课乃至科研工作的兴趣，启发了他们的科研思维，开阔了视野，活跃了思路，使学生根据自己的兴趣进行实验操作和开展科研探索，全面提高了综合素质和实践能力，从真正意义上做到了“授人以渔”。

［1］ 蔡晚栓.实验室实施开放模式 搭建创新教学新平台［J］.实验室科学，2006，10(5):91

［2］ 肖爱萍.综合性和设计性实验教学浅谈［J］.中山大学学报论丛，2006，26(7):229

G 642.4

A

1008－6633(2011)04－570－02

(2011－04－18 收稿)(王一伊 编辑)