开放性实验教学促进学生创新素质培养的探讨

赵相君，张培培

（浙江农林大学 工程学院，浙江 杭州 311300）

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2012）》提出要着力培养信念执著、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才。在高等教育阶段，实验教学对于人才培养具有极为重要的意义，是培养学生科技创新能力的重要环节，实验教学的方法和手段是全面实施素质教育、培养学生创新能力的重要途径。而传统的实验教学往往是老师拟定实验方案，以验证实验为主，实践教学活动也只针对本专业学生，不能将教学资源与学生的兴趣结合起来，忽视了学生个性的培养，与培养具有创新精神人才的目标相脱节。因此，要加大实验教学改革力度，构建开放性实验环境和实验教学体系，以促进创新型人才培养的要求。

1.开放性实验教学在培养学生创新素质中的作用

实践教学对于创新能力的培养，在于实践环节的开放性和自主性。开放性实验教学以学生为主体，利用网络平台，学生自主选择实验时间和实验模块，提前预约，采取模块化教学体系，自主完成实验项目，教师在整个过程中提供实验准备、理论指导，并对全程进行监控[1]。图1为我校开放性实验项目的工作流程。实验教学的重点由知识的机械传授向以提高综合素质和培养学生创新能力转变。

图1 开放性实验项目工作流程

学生根据自己的知识结构及兴趣爱好，可自主选择一个或多个开放性实验教学项目，这些实验项目如同琳琅满目的商品，满足了学生的不同需求而受到他们的喜欢；在实验准备阶段学生需要自主去查询相关资料，然后与老师商讨确定工作步骤和程序；在实验过程中，学生选择仪器设备，分组独立完成实验项目，最后教师与学生共同评价。教师在整个过程中仅作为学习帮促者。这些过程都给予学生很大的自主性，开拓了学生思维，提高了学生对事物研究的积极性。无论是探索性实验还是验证性实验，都要经历失败和挫折，只有不断地重复，付出大量时间和劳动，才能得到期望的结果，这无疑是一个培育学生创新精神和意志品质的过程。特别是探索性实验：由于实验前并不知道会得到什么样的结果，所以常常会有新的发现，更容易培养创新意识，激励创新能力。开放性实验教学激发了学生内在的学习动力和创新欲望，提高了学生实践动手能力，开发了学生智力，培养了学生创新意识和创新能力，突出了学生的个性发展，同时促进了学生综合素质的提高。

2.实施开放性实验教学的策略

2.1 建立开放性实验教学体系

开放式实验教学不是简单地将实验仪器和设备在时间和空间上对学生开放，而是有组织地实施一定的开放式教学体系，针对实验室的现状和学生的需求制定相应的实验模块，并要求学生在实验前要完成自主学习[2]。开放性实验教学包含实验时间、实验内容和实验主体三要素[3]。

在教学体系中应突出实验教学的重要地位，鼓励学生选择开放性实验项目，并给予相应的学分，实行实验教学学分制。其次教师应将现代化教育技术手段运用于实践教学，尤其在利用网络教学资源和现代化的管理技术，构建适合学生开展探究型学习的实践教学平台，进行教学方法和教学手段改革，编写、引进新型实验教材，为培养学生的动手能力和创新能力创造条件。

2.2 分层级、多元化的开设开放性实验项目

拟定合适的开放性实验项目是实验教学改革成功的关键。根据学生的兴趣爱好、知识结构、专业发展方向，分层次、多元化的开设开放性实验项目，满足学生多样化的需求，赋予学生更多的自主性。开放性实验项目的多层次、多元化主要指：开放内容的多层次，包括基础实验层次、专业及组合实验层次、科研及创新实验层次；开放主体的多层次，所有实验室的实验主体都应尽可能扩大开放的范围，从专业内学生扩大到专业外学生，从单一层次学生扩大到多层次学生，例如在高年级学生申报创新性试验项目中，要求纳入低年级的学生参与，从而带动低年级学生自主学习的积极性，同时起到了帮带作用，培养了学生团队合作精神；开放时间的多元化，实验室的开放时间多放在晚上或者周末，学生可以到实验室预约系统中预约时间，根据自己的时间安排实验进度，完成实验。

2.3 加强实验室建设

实验室和是进行开放性实践教学的重要场所，也是培养学生动手能力和分析解决问题能力的重要场所，因此实验室建设的好坏，直接影响到学生创新能力、综合素质的培养。先进的实验教学设备管理平台大大提高了仪器的使用效率及教学效率，充分调动实验教师的主观能动性，为更好地开拓学生的思维方法和科研能力、增强学生的创新意识，增加新的实验内容，创建一个良好的基础。

开放实验室硬件配置是基础，教育资源库建设是核心，两者的配套运用是实现开放式实验教学的关键。教育资源库建设可以集中大量的优秀教学资源，为开放式实验教学提供丰富、优质的教学素材，有助于学生快速掌握知识，提高开放式实验教学的效果[4]。教育资源库可以利用网络建立教学资源模块、虚拟实验模块、教学互动模块。

开放性实验教学体系使实验教学充满活力， 但同时也增加了实验教学管理的难度。改变传统的实验教学经费管理模式。学校下拨的开放性实验项目经费由实验室统筹负责经费使用，经费主要用于项目的实验材料费、资料费、设计制作费、购置材料差旅费、学生论文发表版面费、教师奖励等。选择责任心强、管理能力好的优秀学生参与实验项目开放管理工作，既能解决因实验项目开放带来的管理人员不足问题，又可锻炼学生的管理能力，减少人员经费的支出。

2.4 提高教师实验教学能力

在开放性实验教学活动中，学生的主体意识增强，教师从传统的信息提供者变为学生求知过程中的协作者，帮助学生解决学习过程中的疑难问题，引导学生自主学习，独立思考和解决问题，使学生意识到提高素质与完善自我的重要性，从而培养了学生创新思维和创新能力。教师在开放式实验教学中起到主导作用，高素质、梯队合理的实验教学队伍是开放实验可持续发展的核心和根本。实验教师是开放性实验教学的直接参与者和执行者。由于种种原因实验教师的实践水平和科研能力有限，因此需迫切加强实验师资队伍建设。增强师资队伍实践教学能力的途径主要有：从企业引进高级技术人才，充实实验师资队伍；鼓励专业教师参与开放性实验教学；强化实验教学师资培训，鼓励教师到企业参加生产锻炼，增强教师职业技能。

2.5 制定全面的考核评价体系

开放性实验项目大多是在晚上和周末对学生开放，开放虽是主旋律，但绝不等于放任。不论是学生还是老师都要遵循一定的管理规定，以规范开放式实验教学活动，这就要求实验室制定科学的开放性实验考核评价体系。为此，根据不同层次的开放性实验项目建议不同的考核重点，对于基础实验层次，主要考核学生的实验操作及分析实验数据能力；对于专业及组合实验层次，主要考核学生的综合实验素质，学生实验完成后能撰写论文或报告；对于独立科研及创新实验层次，重点考核学生独立设计能力及撰写论文能力，完成试验后提交设计产品或论文。学生参加开放性实验，经考核合格后给予相应的学分，对公开发表论文、专利的学生给予一定的奖励。教师是开放性实验的主导者，教师的积极主动性和责任心是开放性实验高质量完成的有力保障，因此，学校应制定相应政策完善考核办法促进其健康发展。对参与开放性实验的指导教师除了给予相应的工作量外，同时补助一定的津贴，对工作中表现突出的教师给予特别的奖励，以吸引更多的教师积极参与实验室开放工作。

3.结束语

开放性实验调动了学生学习的主动性、自主性，提高了学生的实验能力，有助于学生创新思维的培养，是促进学生个性发展、培养学生创新能力的重要途径。在实施过程中，要不断的探索开行性实验教学的规律，充分优化资源，资源共享，打破传统实验观念的壁垒，大力推进开放性实验教学。虽然在开放式实验实施过程中存在着许多的问题，但是坚持开放式实验，就一定能够为社会培养出更多具有创新素质的人才。

[1]宋力，柴俊霖，吉平，等.汽车类专业开放式实验教学模式探讨[J].实验室科学，2012，（2）.

[2]周小红.开放式化学实验教学的探索与实践[J].中国现代教育装备，2010，（20）.

[3]徐小明，张湘伟，吴福根，等.综合型、开放型实验教学体系的构建与运作机制的探索[J].实验技术与管理，2007，（7）.

[4]谭爱国.多层次开放式电工与电子实验教学模式[J].实验室研究与探索，2010，（8）.

[5]陈岩，高先池，杨桂朋，等.大学生开放性实验教学的探讨[J].实验科学与技术，2012，（3）.

[6]刘虹.论开放式实验教学对培养学生创新能力的重要性[J].长春工业大学学报（高教研究版），2012，（1）.

[7]田茂盛.对汽车服务工程专业实践教学的思考[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2009，（4）.