开放化学实验教学的构建与探讨

孙万虹　李海玲　孙豫

[摘 要] 通过对我校化学实验教学目前存在问题的分析，根据实验教学改革的实际情况，搭建适合我校的“开放式实验教学”平台，以多层次、多角度的开放形式，以及相应的管理模式，全面提高我校基础化学实验教学质量。

[关键词]化学实验 实验教学 开放实验教学

[中图分类号] O6 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）14-0089-02

“开放式实验教学”是国外通用的教学模式，它打破传统的封闭教育体系，以创新、包容、灵活的方式充分调动和利用课堂内外的教育资源。[1] [2] [3]这一教学模式在教学中体现为“以学生为主体，以学习为中心”的教学理念，重在学生综合素质的培养和能力的提高。开放式实验教学模式将成为实验教学改革的一个新方向。[4]

一、存在问题

一方面，我校实验中心承担了全校相关专业的无机、分析、生化、有机化学实验的教学任务，实验课均为小班授课，因此实验教学的任务较重；另一方面，我校属于地方民族院校，西北五省少数地区的生源占有较大比例，而其余生源绝大多数来自全国各地少数民族地区。生源的特殊性使我们面临如下问题：学生的专业素质参差不齐，实验技能较薄弱；学生既渴望做实验，又害怕动手；学生对实验课缺乏认识、不够重视。目前，在化学实验教学过程中，教师多侧重学生基本实验技能的训练和提高，对不同专业和能力的学生不能实现针对性的实验教学；学生过于注重实验结果，在课堂上急于完成实验，而忽略实验过程的基本操作和问题分析；教师在实验教学内容设计上缺少对学生创造性思维和综合素质的培养。

二、开放实验教学现状

在目前的实验教学过程中，我校开放实验主要表现为3种形式：1.开放实验内容比较单一，或是实验课堂教学内容的“擴充版”，缺乏学科间的交叉与综合，实验内容的设计主要依赖于课堂教学，不够贴近生活，缺乏创新性；2.实验教学任务重，实验室不能保证全天候开放；3.开放实验依附于教师的科研项目，一部分学生能够真正深入课题，对实验具有掌控能力，而一部分学生依赖于教师的指导，没有对课题作深入的思考，成为不会动脑的“操作工”。

三、开放式实验教学模式

（一）建立多形式开放实验

按照不同的实验内容设计，即验证性实验、综合性实验、研究性实验等，开放式实验教学可按实验技能的不同分年级、分专业、分层次实施因材施教，并将教师科研渗入本科化学实验教学中。[5] [6]具体要做到：1.开放实验应根据年级的不同开设难易不同的实验内容。对低年级且实验技能薄弱的学生，主要开设一些技能训练实验项目，以验证性实验为主；对高年级且实验技能较好的学生，应以综合性和设计性实验为主，在实验内容上尽可能涉及多门课程的学科交叉。2.对于那些学有余力、实验技能强，并具有实验探索和创新精神的学生，主要是让其参与指导教师科研项目的子项目，或在教师指导下申请完成校级或国家级大学生创新项目。3.根据专业特点开设不同实验。为了提高学生做实验的积极性和主动性，即使是基础实验课程也应选择贴近专业的实验内容，而不是“吃大锅饭”。4.针对不同的开放实验内容，也应采用不同的开放形式。对于验证性开放实验，实验内容由教师指定，实验过程在教师的指导下完成；而对于综合性和研究性实验内容，则需经教研室相关教师进行论证，分析实验的可行性和难易程度，参与实验项目的学生将在教师指导下在规定时间内完成。

（二）积极配合“创新项目”实施

为了给实验热情高和科研能力强的学生搭建实验平台，中心化学教研室教师每学年都会拟定一定数目的研究课题供学生选择。学生可根据自己的喜好选择指导教师，并可申请校级和国家级创新项目，在科研方面得到充分的体验，达到深层次的锻炼和培养。而将“创新实验项目”与“研究性实验”相结合，则有助于学生将理论与实际联系起来，培养自身的科研能力和团队协作精神。

（三）全方位开放

实验中心设有专门的化学开放实验室，实验室实行“学生管理为主，教师管理为辅”的原则，实验室管理细则完善规范，开放实验室都装有门禁系统。对于筛选评估后的学生课题，由教师负责进行实验，学生可自主安排实验时间，在规定时间内自主安排实验进度。

对于节假日，实验室的开放要按照学校对实验室管理的要求，由学生提出申请，经中心主管领导批准后再安排指导教师进行开放实验。近几年，我校领导对开放性实验教学高度重视，教学效果显著，深受学生欢迎。

（四）开放式实验教学的质量保障体系

1.师资力量

中心化学教研室专业有专任教师13人，教授1人，副教授5人，讲师4人，实验师3人，其中具有博士学位5人，其余都是硕士学历。涉及专业有无机化学、有机化学、分析化学、环境工程、分析检测、生物化学等相关专业。这种“复合型”教师队伍，不仅具有先进的教学理念，且具有学科门类多、实践能力强、学识水平高和职业素质好等优势。化学教研室多学科的教师团队，不仅在传授基础知识、基本技能和前沿动态方面具有互补优势，而且在学科交叉方面创造更好的条件。同时，在传授知识的方法和思想上也可以取长补短。总之，多学科的教学团队在培养学生的创新意识、科学品质、职业发展能力等方面都表现出较强优势。

2.指导教师在教学中的作用

教师是开放式实验教学的设计者、组织者和指导者，指导教师在开放式实验教学过程中起到主导的作用，具体要做好3个方面的工作：① 设计实验项目。实验项目设计的合理性关系到实验效果和教学质量，这是重中之重；② 课前预习。具体实验方案的设计须在教师的指导下完成，教师要熟悉、掌握相关仪器设备，能够规范操作，学生在教师引导下独立完成实验内容。③ 实验报告或论文评定。对于学生实验报告或论文的评定要及时、翔实、准确，能让学生从中了解自己的不足和改进的方向。由此看出，开放式实验教学可以充分调动学生的积极性，而指导教师的指导也尤为关键。

3.开放式实验教学对指导教师的要求

开放式实验教学对指导教师提出更高要求，表现在：①指导教师设计的实验内容要符合不同层次学生的实际水平和认知规律，要结合专业特点和不同层次的学生需要，做到因材施材。②指导教师要采用科学、先进的教学方法，在实验指导过程中应通过激发学生实验兴趣，让学生自己探寻相关知识，掌握实验技能和科学研究方法。③指导教师对学生实验成绩的评定要客观、合理、公正。因此，指导教师应具有扎实的专业知识，掌握学科发展动态与前沿知识，对自身知识和技能的扩展和更新要求更高。

（五）开放式实验教学的意义

1.让学生成为学习的主人

在开放式实验教学模式下，学生才成为真正学习的主人，有充分的自主权。学生可根据个人的专业特点和兴趣爱好选择实验内容和时间，且在学有余力的情况下，可开展创新实践活动，也可参与教师科研项目。除个别经典验证性实验外，实验内容没有详细的实验指导书，而是在实验教师的指导下，学生自己完成文献查阅、实验方案设计、实验仪器的使用与调试，最后撰写实验总结报告。通过对整个过程的规划设计，充分锻炼了学生综合运用理论知识的能力，也提高了学生的实验技能，培养了学生分析问题、解决问题的能力。

2.提高教学质量，促进教师科研

开放式实验教学必然带给实验教师和专业指导教师更多工作任务和困难。如需要大量的时间和精力，高水平的实验技能，扎实全面的知识储备。然而，通过开放式实验教学，教师不仅仅是“照本宣科”，而是密切联系学科前沿，使教学与科研相辅相成，力求在科研上不斷探索与创新，能为教学注入新的“血液”——科研成果，从而起到教学与科研相长的良好教学效果。

四、结束语

培养创新型人才是目前我国高等教育的一项重要目标，而推行开放式实验教学就是实施创新型人才教育的重要途径。构建良好的开放式实验教学模式是实验室高效、可持续开放的基础，不仅可以充分利用学校实验室资源，提高教学水平和质量，更有助于形成综合型、创新型人才培养的新机制。构建和实施开放式实践教学模式是一个系统工程，也是今后教学改革的长期任务。我们目前所做的工作只是在摸索适合我校实际情况的教学模式，部分工作还在构建中，还有更多的需求，值得我们继续为之探索。

[ 注 释 ]

[1] 邝溯琼，杨定新，陶利民.构建开放式实验教学模式培养创新型人才[J].高等教育研究学报，2012.

[2] 龚利华.实验室开放存在的问题及解决办法探讨[J].实验室科学与技术，2009.

[3] 宋国利，盖功琪.开放式实验教学模式的研究与实践[J].实验室研究与探索，2010.

[4] 王兴邦.实验室开放的内涵与机制研究[J].实验室研究与探索，2009.

[5] 侯振雨，段凌瑶，侯超逸，侯玉霞.农科专业无机及分析化学实验教学平台建设的探索[J].河南科技学院学报，2012.

[6] 雷杰，高翔，马林，张晋芬，庄继华.加强大学基础化学实验之间联系的尝试[J].大学化学，2012.

[责任编辑：覃侣冰]