浅论高校开放性实验教学的实施

陈小锋

（扬州大学，江苏 扬州 225127）

培养具有创新精神和实验能力的高级专门人才已被写进高等教育法。人才培养目标的这一调整，不仅对人才培养提出了更高的要求，而且蕴含着高等教育的深刻变革。要适应这一根本性的变化，高等教育必须实现“三个转变”，即从以知识传授为中心向以能力培养为中心转变；从培养继承和使用知识的人才向培养能够发现和创新知识的人才转变；从为当今社会培养人才向为未来社会培养人才的转变［1］。实验教学是高等院校教学计划中的一个重要环节，它贯穿于整个高等教育理论教学的过程之中。它是一种知识与能力、理论与实践相结合的教学活动。实验教学环节在整个教学过程中具有举足轻重的作用，一方面，通过实验教学环节使学生巩固、加深理论课教学中所学到的基本理论知识，另一方面，也是更重要的一个方面，通过实验教学环节，培养学生综合分析问题和应用知识解决实际问题的能力。加强实验教学环节、建立开放性实验室是实现这“三个转变”的最基本的手段和途径。如何合理有效地利用实验室资源，建立开放性实验教学是当前高校教学改革的一个重要内容。

本文结合多年来从事实验教学和实验室管理的体会，从两个方面对高校如何实施开放性实验教学做了初步探索，提供给广大从事实验教学的教师参考。

一、组建开放性的实验教学团队

实验教学团队的优化是保证实验教学效果，培养创新人才的重要保障。近年来，虽然高校实验教学团队的建设有了较大的提高，新增教师的学历与业务水平也大大提高，然而，相对于培养创新性人才的要求，目前高校的实验教学队伍仍存在数量不足、缺乏实践知识以及高校对实验教学团队重视程度不够的问题［2-4］。因此，作者认为在现行管理制度下有必要对实验教学团队组成进行优化，建立一支开放性的实验教学队伍。

1.鼓励并要求教授参与实验教学。高校教授的知识结构、分析与解决问题的能力及对教学过程的掌控能力能够保证优良的教学效果。教授的科研成果及研究体会对培养学生的创新意识，启发学生的创新性思维具有重要作用。然而，目前由于高校的考核制度，大多数教授主要精力用于争项目、拿经费、写文章，根本无暇顾及教学任务，更不用说实验教学。因此，基于创新型人才的培养目标，高校应从制度上鼓励并要求教授参与实验教学。以不同的教学形式，如开设实验新技术、新方法讲座，更新实验内容，将自己的科研成果转化为实验教学内容，指导学生做科研创新项目等方式［5］，引导教授参加到实验教学中来。

2.培训现有实验教学队伍，提高实验教学效果。大多数高校现有实验教师仅是充当“保管员”的角色，并没有真正接触到教师的教学与科研中，因此，他们对专业知识更新的把握、对专业发展的方向等方面存在认识上的不足。同时，“保管员”的角色又限制了他们接触实践的机会，所以，在实践方面存在很大的欠缺。基于此，个人认为迫切需要对高校现有实验教师进行专业知识的培训：理论方面，要求他们参与教师的课堂教学；实践上，一方面要求他们参与教师的科研工作，另一方面，在有条件的情况下，让实验教师走出校门，深入田头，走进企业，真正融入到一线生产实践中去［6］。

3.引进企业单位专业研究人员，优化实验教学队伍。企业单位的研究人员在研究理论及对研究领域研究方向的把握方面可能比不上高校教师，但他们具有丰富的实践知识，这一点恰恰是教师最欠缺的方面。学生在高校实验室所做的实验很多是对理论知识的验证与演示，而极少接触实践中存在的具体问题。因此，引进企业单位的专业研究人员进行实验教学，走校企共教的道路有助于培养学生分析与解决实际问题的能力，有助于拓宽学生视野，有助于学生学以致用，更重要的是有利于培养社会需要的高素质人才。

4.发挥研究生助教作用，促进实验教学团队建设。由于历史和现实中的种种原因致使现有实验教师队伍在年龄结构，职称、学历等方面，不能完全适应现代实验教学的要求。因此，实验教师队伍中迫切需要引进高学历、高层次人才来充实。研究生助教助管制度在国外大学中有悠久的历史，在国内也有许多成功的经验。研究生教育是国家面向公民进行素质教育的重要组成部分，也是国家高级人才培养的主要方式。在创建世界一流大学的进程中，学校整体水平的提高与研究生教育密切相关。研究生是高校中承担科研力量的主力军，有着丰富的实验室经验与很强的实践动手能力，富有创新精神，只要稍加培训和引导，即可在实验教学中发挥重要作用，有效地帮助教师和实验技术人员完成实验教学任务。我校多年的实践证明，实验教学团队中引进研究生队伍对于促进实验教学团队的建设，提高学生的动手操作能力、培养学生的创新意识具有积极的意义。

二、设计开放性的实验教学内容与方法

陈旧的实验教学内容及传统的实验教学方法是阻碍学生创新性思维发展的一个重要原因。因此，开放性实验室建设有必要对实验教学内容及教学方法进行革新，设计出真正符合培养创新性人才目标的实验教学内容和实验教学方法。

1.减少验证演示性实验，增加综合设计性实验。验证演示性实验是为了检验单一的理论或原理，练习基本的实验方法、基本操作技能的一类实验。它的实验目的是培养学生的基本认知能力，在传授基本实验知识、基本实验方法方面快捷而有效。综合设计性实验则强调实验内容的复合性、实验方法的多元性及人才培养的综合性，要求学生根据实验的目的与条件，综合运用自己所学的专业理论及相关知识进行合理的实验设计，并选用合适的实验方法完成实验。此类实验更注重学生学习的主动性、实验内容的探索性及实验过程的多样性［7］。

由于实验目的不同，这两类实验对学生培养的侧重点也不同，就人才培养的目标与要求而言，综合设计性实验更符合人才培养的目标。因此，在日趋激烈的人才市场竞争中，减少验证演示性实验数量，增加综合设计性实验内容显得尤为重要。

2.拓展研究探索性实验。研究探索性实验是学生在教师的指导下独立自主地完成实验，或者在指导教师的研究领域或者其个人的学科方向进行有目的、有意识的实质性探索与研究活动。它不追求实验成功，但注重强调学生在实验过程中学会思考，强调实验内容的自主性、实验方法、手段的创新性及实验结果的未知性［8］。其教学目的在于激发学生的创新欲望、培养学生的科学研究兴趣和研究创新能力。因此，实验内容的规划上，高校应该加大学生自由选项，独立开展的实验项目。目前，各高校正在针对大学生开展科研立项工作，对这种科研立项学校均予以经费支持。由于立项的课题是学生自己选择，所以，积极鼓励学生以科研项目作为创新性实验题目，学生在实验中一定能充分发挥能动性、积极性和创造性。在进行创新实验时，对每一个具体的实验过程不需规定结束时间，允许失败。在这个过程中，实验教师只在实验资料、解答实验问题等方面为学生提供服务。

实践是培养创新性人才的根本途径，研究探索性实验则是实验教学中实现创新性人才培养目标的主要方法。没有对理论知识的综合实践，没有对所学知识的融会贯通，就没有创新性思维的形成。及时跟踪本专业的研究热点，更新实验教学内容，将当前最新型的实验方法引入到实验教学中，这有利于学生创新性思维的发展与形成。

3.革新实验教学方法和手段，培养学生创新思维。在实验教学过程中需要打破传统“教师教，学生听，结果交报告”式的教学方法，实行启发式和讨论式教学，激发学生独立思考，使学生在实验过程中感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生的科学精神和创新思维习惯。在实验教学过程中，保证学生能够有足够的时间独立思考，有足够的时间查阅实验所需的资料，培养学生自己设计实验方案的能力，充分发挥学生的个性和潜能。同时，引入最新的实验教学手段，如多媒体教学，计算机模拟等，保证良好的教学效果。

此外，笔者认为将实验的场所由室内搬至室外有助于培养学生解决实际问题的能力。如，农科院校的实验可以根据季节性，调整教学的进度，减少实验室的实验，加大田间现场实验教学的份量。有机合成实验则完全可以在工厂的车间完成，这不仅可以让学生更早地接触生产第一线，更重要的是可以将理论与实践相结合，并在实践中学会用理论指导实践。

建设开放性实验教学虽然适应了高等教育人才培养的目标，有利于培养学生创新性思维，但是也给实验室管理和实验教学管理带来了新的问题。因此，要采取措施来处理好解决这些问题。首先，要制定一系列行之有效的管理制度，对教学管理、仪器设备、实验耗材、实验室的开放、安全和卫生等方面进行规范化的管理；另一方面，实验室要有人性化的环境设计，有条件的应努力实现自动化的智能管理办法，创造一个宽松、和谐、有利于学生自由发挥的实验环境，真正培养出符合社会性发展所需要的“高、精、尖”人才。

［1］ 庄福金，刘智军.培养创新人才全面推进实验室示范中心建设［J］.实验室研究与探索，2005，（12）.

［2］ 任长松.探究式学习：18条原则［J］.教育理论与实践，2002，（1）.

［3］ 任长松.探究式学习：18条原则［J］.教育理论与实践，2002，（2）.

［4］ 茹少锋，宫胜，李文斌.建立实验教学团队合作机制，培养创新性人才［J］.实验技术与管理，2010，（6）.

［5］ 张金红，刘方，白艳玲，刁虎欣，卜文俊.组织教授参加本科实验课教学的探索［J］.中国大学教学，2007，（2）.

［6］ 李天松，周海燕，黄建华.校企共建实验室培养创新人才的探索与实践［J］.桂林电子科学大学学报，2009，（2）.

［7］ 邹吉高，李克华.对构建高校实验教学创新体系的思考［J］.科技教育创新，2006，（4）.

［8］ 李宁，闻绍飞.从研究创新型实验课的教学实践谈创新能力培养［J］.实验室科学，2008，（10）.