实验室开放式管理下实验教学改革的若干尝试

尹本雄　陈举科　梁晓峰

[摘 要]目前全国各高校都将实验室开放列入实践教学的评价范围，在提高实验设备利用率的同时如何提高学生的实践能力、科研能力等综合素质是一个值得重视和研究的问题。作为广西壮族自治区示范实验中心，通过实践探索出“教师进驻实验室，带动学生搞科研”，“导师制与科研小组相结合”，“任务驱动式实验教学”等一些颇有成效的开放性实验教学改革方法。

[关键词]开放式管理 任务驱动 实验教学 综合素质 管理平台

[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）05-0185-02

实验教学在高校理工科教学过程中的重要性不言而喻。然而，现实中的实验教学大多仅是加深学生对课程中基本概念和理论的理解和掌握，对实验教材中的实验进行简单的验证、重现。如何培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养本科生初步科研的能力，应该是本科生实验教学的一个更重要的意义。作为全校率先开展实验室开放管理的实验中心，通过几年的实践探索，扬长避短，积极开展实验教学改革，取得了良好的教学效果。

一、教师进驻实验室，带动学生搞科研

（一）解决了教师办公条件的问题

由于条件限制，未能做到每位教师都配备有一台办公计算机，但是绝大多数的实验室里都至少有一台计算机，教师进驻实验室办公，实验室计算机在没有实验的时间作为教师的办公计算机，在一定程度上解决了教师没有办公计算机的问题。

（二）解决了开放实验室管理下学生实验缺乏指导教师的问题

由于引入实验室开放管理，实验指导教师配备难的问题十分凸显。实验中心也曾经想方设法解决，但是由于涉及师资数量不足等众多客观原因都未能妥善解决。相应的教师进驻相应的实验室后，教师上班后大多数时间在实验室，学生可随时就实验过程中碰到的问题请教教师，较好的解决了这一问题。

（三）有利于培养学生初步科研的能力

“让学生参与到科研中来”，这是实验中心在本科生教学中提倡的做法。学生课后学习缺乏指导，这是本科生目前存在的一个较为普遍的现象。仅仅依靠课堂上讲授的内容，对于学生掌握好课程知识还是明显不够的，实验中心对此做过一些调查，学生自身也是认识到的。刚入学的新生往往在课上很积极，但是课后如何更深入地学习？从哪里着手？学生对于这些问题往往感到很困惑。久而久之，懒散之心开始滋生。

对此，实验中心的做法是，教师在课堂授课时，将课堂内容与自己的科研项目相结合。课后，在实验室里与学生共同讨论科研项目进展，定期或不定期的开展类似学术沙龙之类的讨论活动，这些对于培养学生的初步科研能力有极大的帮助。

二、长期“导师制”与阶段性科研小组相结合

（一）仿用研究生的“导师制”

一位教师进驻一个实验室后，并不就局限在这个实验室里，因为有些教师的科研项目可能会涉及另外一个实验室，也有可能会横跨几个实验室。对于这种情形，比较好的解决办法是仿用研究生的“导师制”。每位教师担当一个年级中3～5名学生的课外导师。新生刚入学的时候，根据每位教师的研究方向，由学生结合自己的学习兴趣，选择一位教师作为自己今后四年学习的导师。导师在学生的四年学习过程中，对每位学生的学习作出一个规划，并予以督促。

（二）成立科研小组，进一步提升学生科研能力

结合教师当前的科研课题，根据学生的兴趣以及表现，成立阶段性的科研小组。教师可以将自己当前科研课题的一部分，交由这个科研小组协助来完成。通过这种方法，带动学生参与到教师的科研中来，将课堂教学延伸到课外，既能提高学生的学习兴趣，又能通过对科研任务的完成，掌握科研的一般方法，进一步提高学生的科研能力。

三、开展任务驱动式实验教学

（一）提出明确而适度的任务，激发学生学习兴趣

目标任务的明确对于今后的学习与任务的最终完成起着至关重要的作用。实验教学中，教师根据所要掌握的知识点，把所要学习的知识巧妙地包含在一个个相对完整的任务当中，使学生在完成任务的过程中达到理解学科知识、掌握技能的目的。设计精巧的“任务”能充分调动学生的学习热情和求知欲望，在融洽与和谐的情境中获得良好的教学效果。例如在“嵌入式系统设计与开发”实验教学中，将linux内核编译、驱动程序的编写与添加、中断调用、v4l编程等一个个相关教学内容纳入“基于arm的视频监控服务器”这样一个较完整的任务中来，学生带着较强烈的学习动机主动的完成任务，从而达到教学目的。刚开始实施这种方法时，选择了几个该方面能力较好的学生作为试验，后来出现其余大多数学生主动找到老师要求也给予他们任务的可喜场面。这说明“任务驱动式”教学方法在实验教学中提高学生学习兴趣的作用是相当明显的。具体操作时，在注意任务明确的同时还要注意适度，应该根据每个学生的不同能力差异设置不同的任务，防止因任务难度过大学生无法达成任务而造成积极性受挫、放弃任务的局面。

（二）合理分解任务，提倡学生间的协作学习

协作学习是为了在个人自主学习的基础上，通过小组讨论、协商，以进一步完成和深化对主体的意义建构。分解任务是将一个大的任务分成若干个分任务，再将分任务往下分，直到每个小的子任务可操作或执行为止。在这些分任务中，有很多是以前没学过的知识或技能技巧，即隐含了新的知识点，这时就需要引发学生的积极性和探究问题（任务）的欲望。通过分解任务，把一个任务的完成分为若干个相对独立的模块，这有助于学生理清实验的思路，了解实验原理，同时分步骤的完成在心理上有助于学生提升自信心。

四、开发开放式实验教学管理平台

实验室引入开放式管理的益处是显而易见的，但是管理难度的增加也随之而来，主要体现在以下几个方面：由于全天候开放，安全管理方面的问题是首要问题。对于这个问题，可以结合学生的勤工俭学，招聘一些家庭经济较为困难、责任心强的学生作为学生管理员，由学生管理员负责诸如晚上等时间的安全卫生工作。另一个问题是实验任务的布置与批阅。在开放式实验教学中，实验开展的时间、实验任务的选择、实验报告的提交时间等等都由学生自主把握。对于这些工作，如果没有适当的管理机制就会造成管理上的混乱。为此，实验中心建设了一个基于开放式的实验室教学管理平台。平台建设的思路是：采用三层B / S结构，教师在管理端录入每门实验课程的实验项目列表、每个实验项目的CAI教学演示课件、实验要求注意事项、相关资源等，学生登录系统后，首先选择实验项目，并进行网上预约登记。实验过程可通过实验室办公室的集中监控系统对每个实验室予以监控。实验报告通过平台上传后，教师在管理端分年级分课程批阅。另外，还设置了交流模块，教师可以解答学生提出的一些疑难问题，学生之间也可以进行相互的讨论。整个实验教学过程实现了“无纸化”管理。

教师端功能模块包括：信息公告、课程管理、资源管理、实验教学、作业管理、作品管理、学生管理、新增栏目、个人资料等。

学生端则包括：我的实验、资料管理、作业管理、作品提交等模块。

本实验中心从传统管理改革为开放式管理已有几年时间。在转变初期，无论是在管理机制的完善还是教学效果的提升上，都走过了一些弯路。通过几年时间的不断摸索与学习，我们逐渐走出了一条自己的路，形成了自己的一些特色，学校领导和一些外校同行都给予了肯定。实验室开放式管理不过是一种管理制度，实验教学开展的好坏最终还是体现在设备利用率以及实验教学效果的提高上。毋庸置疑，开放式管理是一种科学有效的管理方法，如何在开放的前提下更好地完善管理工作，提高实验教学效果，增强学生的综合素质，提升就业竞争实力，还需要广大相关工作者进行更长期更深入的研究和探索。

[ 参 考 文 献 ]

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[责任编辑：钟 岚]