开放性实验室建设的保障实践与激励探索

吴天安，王素红，张晓旭

开放性实验室建设的保障实践与激励探索

吴天安，王素红，张晓旭

(解放军信息工程大学 理学院，河南 郑州 450000)

大多数高校针对实验实践课程都实施了开放的教学模式，但是管理方式的转变相对滞后。该文从实验室开放的重要性和必要性出发，结合解放军信息工程大学的实际情况，运用激励理论，探讨构建互联网＋的教育平台，制定实验教学激励机制以及调动老师和学生积极性的开放教学模式。

实验室；开放模式；激励机制；互联网教育

实验室开放是教育部普通高等学校本科教学工作水平评估指标体系中的一个重要观测点，也是高校实验教学改革的必然趋势。实验室开放可以使实验室资源得到充分利用，为学生提供自主发展、实践锻炼的空间和环境，同时给予学生选择、参与、实践、创新的机会和条件，可以调动学生参加科学实践和创新活动的积极性、主动性，培养学生的科学作风、创新思维、创新能力和实践动手能力[1-4]。因此，开放的教学模式是大势所趋。经过这几年的建设与发展，解放军信息工程大学的大学物理实验课程实现了全开放的教学模式，但是，在实际的运行中，学生在整个教学活动中的参与度并没有达到预期的效果。

在现行的教育体制下，从小学到高中，学生一直都在老师的直接监管与指导下学习，学什么、怎么学都相当明确，学生的自主学习能力相对较差。进入大学以后，学习的目标变得不再那么具体明确，学生主动学习的欲望下降。对于一般的理论课程，大学的教学模式与高中时期的差不多，学生相对比较适应。而对于开放模式的实验课程，给了学生很大的学习自由度后，缺少了老师直接的督促，学生的参与度往往不高。如何有效地监管与激励学生，使其更好地融入新的学习环境中，成为当前迫切需要解决的问题。开放的教学模式实际上相当于互联网模式在教学上的延伸，不仅要建立完善的软硬件设施，更要有全新的互联网思维，探寻一套行之有效的方法，在相对宽松、自由的教学环境中对学生的学习进行有效的监管与激励。

1 实验室现有开放模式下的运行情况

物理实验作为一门涉及知识宽广的实验课程，在培养学生的创新能力与科学素养等方面有着其他学科和课程不能替代的独特功效。按照 “夯实基础、注重创新、加强应用”的改革理念，实现学生实践能力和综合素质全面提高[5-6]。

学校在2007年实施了大学物理实验的开放教学模式，由于教师数量与开放设施的限制，并不能实现实验室的全天候开放，只能在每周的有限时段内开放一定数量的实验项目，在开放的时间内，安排教师指导学生进行实验。但是学生可以网上自主选择实验项目，同时自主选择自己的上课时间，学习积极性有一定的提高。经过6年的探索与实践，在2013年大学物理实验实现了全开放的教学模式。

1.1 硬件保障

物理实验中心建设有30多个实验项目，分为基础性实验、设计综合性实验和研究性实验3个层次。为保证实验室的开放，每个实验位都安装有电源控制系统，每个教室安装有门禁系统，同时还安装有监控系统与语音交互系统。

1.2 软件保障

物理实验中心建设有功能完善的门户网站，主要有4个部分:选课系统、课前预习系统、实验报告批阅系统和实验位派位系统。

1.3 运行模式

大学物理实验开放分为课内和课外开放2个部分。对于课内开放，在每周固定的时间段内，实验中心每学期开放有12个实验项目，学生至少选做6个。这些开放的实验项目都有老师的课内辅导，学生需要课前预习，课内完成实验与数据测量，课后提交实验报告，教师根据学生的课堂实验操作与实验报告的完成情况给出单个实验的成绩评定。课外开放，学生拥有更灵活的选择，可全天候 (除去课内开放的时间)进行选课。学生需要物理实验中心的门户网站上提前预约，预约成功后按指定的时间到实验室做实验，在进入实验室之前，需要在实验室外面的派位机上刷卡派位，派位机会给学生按顺序选择实验位，并给相应的实验仪器打开电源，同时授权给门禁系统，学生刷卡进入实验室到相应的位置进行实验，完成实验后，需要到派位机上再次刷卡，关闭相应实验台的电源。学生在做实验期间，值班教师借助视频监控与语音交互系统，对学生的实验过程进行监管和指导。

1.4 鼓励措施

为了更好地激励学生学习，物理实验中心建立了规范统一的大学物理实验成绩评价体系。1)单个实验的成绩评定方法由以下4个部分组成。①预习成绩，学生选课后，通过认真学习视频资料，回答预习复习题，通过预先设置的预习准入门槛，并将预习分自动记录到系统中，预习成绩最高为10分。②考勤记录，根据课程安排和选课情况，设置了考勤记录，系统会根据学生刷卡的时间自动记录学生的到课情况，分正常、迟到、旷课和早退。对迟到和早退的学生系统自动扣除一定的分数，对旷课的学生记为零分。③数据处理，依据课程上测量的原始数据，按照项目要求进行数据处理。每个实验报告都设置了一个标准模板，给出了固定的数据处理评价方法，学生计算的数据一旦提交，计算机会自动评判出学生的分数。④思考题和实验总结，这部分是主观题，需要教师的人工评判。2)课程成绩评定方法。课程的总成绩主要由以下4个部分组成。①平时成绩。课程平时成绩以每学期选择的前6个实验成绩 (共12个)为依据进行综合评定，占课程总成绩的60。②拓展研究报告成绩。每学期至少从大学物理实验室、仿真实验室、开放实验室和演示实验室开设的项目中选择一项进行拓展研究，撰写研究报告，2份研究报告成绩占课程总成绩的10。③操作考试成绩。课程结束后在实验室中心门户网站 “中心公告”公布操作考试的题目，开放实验室1周，课程结束后第2周组织课程的操作考试。考试采取抽签的方式，随机抽取学生要考试的内容，并当堂完成实验数据的测量与处理，操作考试的成绩占总成绩的30。④竞赛成绩。每学年组织一次大学物理实验科技创新竞赛，获得一、二、三等奖的学生，物理实验成绩分别奖励10、7、5分，并计入总成绩。

2 实验室开放中存在的问题

物理实验中心通过完善的软硬件建设，以及实验成绩评定标准的规范统一，有效地提高了实验教学质量。但是这样的运行模式更像是传统教学思维的一种延伸与细化，不能很好地适应开放的教学模式。

2.1 师生间缺乏情感交流

在传统的班级教学环境下，教师与学生有相对固定的师生关系，有利于教师对学生的监管与鼓励，同时有相对稳定的相处时间，教师与学生容易进行情感交互，有了老师的关怀与鼓励，学生也会有更大的学习兴趣。在开放的实验教学环境中，老师与学生这种相对固定的对应关系被打破，整个教学活动更像一种流水线作业，老师与学生往往只有一面之缘，很难进行情感交流。

2.2 信息交互不流畅

实验教学往往面对的是全校学生，在开放的教学模式下，学生处在十分松散的环境中，教师发布的信息很难及时有效传达到学生。这种信息传递的延迟或不畅，很容易影响正常的教学活动。

2.3 学生内在动力不足

为了保证实验室开放模式的有效进行，建立了完善的规章制度与评价体系。但是，在实施的过程中，给学生充分的自由后，学生的积极性并没有所期望的那么高，学生内在的学习动力不足。这是由于思想还禁锢在传统的教学思维中，虽然真的班级不存在了，但是教师心中的 “班级”并没有消失，一切制度的设立，都是为了更好把学生围在自己的“班级”里面，学生有太多被动学习的成分。思维转变的滞后，使教学缺乏灵魂，不如在传统模式下得心应手[7-8]。

3 “互联网＋”教育下对实验室开放的全新思考

人类思维的惯性往往会导致思考判断的惰性，对新事物的理解会徘徊在已有思维的无形枷锁之中。“教育＋互联网”是传统教育利用了互联网这个平台，是教育手段的提升，互联网仅是一个工具。“互联网＋教育”不再是简单的叠加，而是用互联网思维去重新阐释教育[9-10]。在开放的教学模式下，不仅要建立完善的网络平台，更重要的是要有全新思维转变。如小米公司在激烈的商业竞争中能够脱颖而出，因其不仅有清晰的产品定位，更有全新的互联网思维，借助于互联网平台建立自己的文化，不仅有助于商品的推广宣传，也有利于培养稳定的消费群体。虽然大学物理实验教学与商业营销有着本质的区别，但是在开放的教学环境下，教师与学生处在网络环境两个端，两者如何有效结合，使 “产品”(大学物理实验教学)得到最大效能的产出，仍有不少可以借鉴的地方。

在开放的教学环境下，为了加强师生间的有效沟通，物理实验中心建立了功能完善的门户网站。要培养学生的登录浏览的习惯，长期有效的奖励是必不可少的措施。学生每天有效登录一次，可以得到相应的分值奖励 (学习币)。鼓励学生利用网络学习，网站每天都有一定的学习任务，比如，观看教学视频，回答问题等，学生也可以获得一定的奖励 (学习币)。在最后的成绩评定时，学生在网站上获得的奖励 (学习币)转化成一定的分值计入学生成绩中。

教师在网站中建立自己的个性化版块，采取有效的激励措施，培养自己的 “粉丝”。在这个网络平台上，不仅可以探讨实验中遇到的问题，也可以交流生活中遇到的困难，以此增强教师与学生的情感交流。既为了激发学生的发散思维，也为了聚人气，教师要不时抛出问题，问题可以不局限与物理实验，但必须新颖有趣。每个学生对问题的阐述，其他学生还可点赞 (投票)或评论，根据获得的点赞数量同样可以获得一定的奖励 (学习币)。让学生与学生、教师与学生间碰撞出思想的火花，从而激发学生的学习兴趣。同时，对教师的奖励也是必不可少的，可以根据网站的访问量转换成一定的工作量。

网络上的交流方便、快捷，但是总有时空隔离的感觉。每学期可以举办几次定期的交流会，让学生间进行面对面的思想碰撞，辩论到面红耳赤是设想的最高境界。辩论是进行创新的有效催化剂。再完善的制度建设，如果不激发人的情绪，就会缺乏生机。

4 结束语

“互联网＋教育”的浪潮席卷而来，代表了教育发展的趋势。我们要以互联网＋的思维，重新阐释开放的教学模式，使其从传统的思维中彻底解放，让开放的教学模式重新焕发生机。

[1]陈立君，杨丽艳.高校实验室开放保障和激励机制的研究与探索[J].实验室科学，2008(5):135-136.

[2]候凤才，张国华.高校实验室开放存在的问题与对策分析[J].实验室技术与管理，2011，28(1):177-179.

[3]陈文波，段琼瑾.高校开放实验室管理中的激励机制研究[J].邵阳学院学报 (社会科学版)，2007，6(5):156-158.

[4]衡容.高校实验室开放的激励机制构建[J].重庆科技学院学报 (社会科学版)，2013(9):197-200.

[5]王增宝，赵修太，付帅帅.改进实验教学方法，转变教学实验类型探索[J].实验科学与技术，2015，13(6):169-172.

[6]周治，樊树海.现代制造系统实验课的科研创新激励平台[J].实验室研究与探索，2012，31(1):76-78.

[7]王涛，钟穗东，张汉平，等.大学生开放实验教学的探索与研究[J].中国现代教育装备，2010(13):125-127.

[8]马红章，王龙，张亚萍，等.依托多元化定量考核机制促创新人才培养[J].实验技术与管理，2014，31(9):201-205.

[9]曲大为，赵福政.“互联网＋”对高等院校教育改革刍议[J].高教研究与实践，2015，34(3):12-15.

[10]洪炜宁，钱良存.基于网络平台的物理实验多维教学模式研究与实践[J].赤峰学院学报，2015，31(8):219-221.

Security Practice and Incentive Exploration of Open Laboratory Construction

WU Tianan， WANG Suhong， ZHANG Xiaoxu
(College of Science， The PLA Information Engineering University， Henan 450000， China)

Now most colleges and universities have implemented the open teaching mode for experimental courses，but the transformation way of management is relatively lagging.In this paper， based on the importance and necessity of laboratory opening， combined with the actual situation of our school， used the incentive theory， it explored to discuss the construction of Internet＋ and education platform，established the incentive mechanism of experiment teaching and the open teaching mode to mobilize the enthusiasm of teachers and students.

laboratory；open mode； incentive mechanism；internet education

G482

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.05.039

2016-03-29；修改日期:2016-05-30

信息工程大学教育教学研究课题项目 (XD6201573D)。

吴天安 (1981-)，男，硕士，讲师，主要从事物理实验教学与激光与物质相互作用方面的研究。