高校地理实验室开放模式的探究与实践

程武学, 杨宇科, 封 玲, 张 伟, 蒋 容

(1. 四川师范大学 地理与资源科学学院 中心实验室,四川 成都 610101； 2. 四川师范大学 西南土地资源评价与监测教育部重点实验室, 四川 成都 610068；3. 四川师范大学 实验室与设备处, 四川 成都 610068)

实验课程改革

高校地理实验室开放模式的探究与实践

程武学1,2, 杨宇科3, 封 玲3, 张 伟1, 蒋 容1

(1. 四川师范大学 地理与资源科学学院 中心实验室,四川 成都 610101； 2. 四川师范大学 西南土地资源评价与监测教育部重点实验室, 四川 成都 610068；3. 四川师范大学 实验室与设备处, 四川 成都 610068)

地理学科的特点决定了地理实验室除服务于本科生、研究生的教学科研之外,还应加强对外开放,充分发挥其科研科普双功能的效应。通过在实验室开放过程中的具体实践,总结地理学科实验室开放过程中存在的问题与不足,提出3种有效的开放模式。旨在通过有效的开放模式的实践推动实验室的资源得到充分的利用,创造良好的社会效益。

开放模式； 地理实验室； 探究与实践； 资源有效利用

高校实验室是进行实验教学、开展科学研究、培养创新能力、提高综合素质的重要基地。在教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》文件中明确提出,“学校的各类实验室、图书馆要对本科生开放,打破‘学科壁垒’,加强统筹建设和科学管理,实现资源共享,提高使用效率”[1]。目前, 各个高校都不同程度地开展了实验室开放的研究和实践, 把实验室开放作为培养大学生动手能力、创新能力、自主学习能力等综合素质的有效途径。但从当前高校实验室开放的实施情况来看, 还存在很多不足之处。高校实验室应该结合实验室自身的学科特点,制定行之有效的开放模式。

1 地理实验室开放的必要性

1.1促进实验教学改革与实验室建设协同发展

实验室的开放会使得参与者认识到实验教学过程中的不足,促进实验教学改革的前进[2-3]。同时,在开放过程中会发现实验室建设存在的漏洞,通过设备的补充转而促进实验教学水平的提高。所以,实验室的开放会加速实验教学内容、教学方法和教学手段的改进。根据开放实验的目标,逐步完善实验设备、设施及耗材的投入和使用,从而提高高校实验室为教学和科研服务的质量。比如近期的一个科创项目要求使用多普勒流速流向测定仪,实验室管理者通过补充该设备,提高了流速流向测定的精度。

1.2 有助于培养创新型人才

李克强总理提出“大众创新、万众创业”的号召,创新的理念深入人心,对高校大学生创新能力的培养直接关乎社会创新的能力[4]。新的思路和观点需要大学生在反复的实验中获得,但目前大学生的动手能力还远远不足。实验室开放为学生的自主学习提供了良好的平台,实验室成为培养高素质创新人才的基地[5]。

1.3 有助于提升学生综合科研能力

实验室开放能够提升大学生分析问题和解决问题的能力。学生是实验过程中的主体,通过实验方案的设计、实验方法的运用,能够非常好地锻炼和提升学生的综合科研能力[6]。同时,学生做实验一般不是一个人,需要同一课题组学生的相互配合、相互协作,这有助于培养学生的团队意识。地理学科实验室的开放除科研外,还承担着对外科普的功能。学生通过参与科普方案的设计、执行、讲解、总结等环节，很好地提升了自身各方面的素质。

1.4 有助于提升教师的综合素质

实验室的开放对实验教师及指导教师都提出了更高的要求,教师需要投入更多的时间来开发实验项目、调试实验设备、指导学生更好地实验及维修实验设备,并在实验的过程中发现问题、分析问题和解决问题。在反复指导学生的进程中,教师的动手能力和科研能力也得到了一定的提升。同时,和学生进行充分交流也了解了学生的需求,有助于改进自身的教学内容、教学方法,提升教师的综合素质。

1.5 有助于提升实验室资源的利用率

提升实验室资源的利用率是发挥实验室设备效益最大化的有效途径[7]。近年各高校都对实验室建设投入了巨大资金,购置了大量先进实验仪器。有的课程开设时仪器设备一年只用一两次,没有很好地发挥仪器设备资源的效益。几年下来,又面临着仪器的更新换代,造成了非常严重的浪费。把这些资源开放出来,让更多的学生参与进来,可以物尽其用、优化资源配置、挖掘设备潜力,实现资源共享,提高投资效益。

2 地理实验室开放存在的问题

地理学科实验室开放的关键是实现实验教学、科研、科普三者的有效结合,不断更新教学内容和方法,因材施教。实验教师在开放实验过程中只有采用启发式、讨论式、探索式的教学方法指导学生,才能使开放取得良好的效果。近年来,我院进行了实验室开放模式的探索和实践,在实践过程中存在的问题主要包括学生自主性问题、教师指导问题、实验经费问题、开放管理问题等。

2.1 学生自主性问题

我院实验室开放目前主要针对本科生、研究生进行科创项目。在开放过程中,有的学生认真负责,在项目进行过程中综合素质有了很大的提升,但有的学生题目很大,没有得到很好的执行,时间分配不合理,导致实验屡屡失败,浪费了时间也没有做出好的成绩。有的学生赶潮流,别人做自己也要申请,但课程学习压力大,根本无暇顾及项目的完成。针对以上问题,指导教师应该在立项的时候就把好关,根据学生的自身条件设定好题目,合理分配时间,在有限的时间内发挥学生的主观能动性,很好地完成既定目标[8]。

2.2 教师指导问题

实验室开放过程中,教师的指导至关重要。因为开放实验一般有综合性的特征,项目内容丰富,实验难度较大,有的还有不可预见性。一些新的实验方法、实验技术及实验设备还需要实验教师不断地去学习,提高自身的业务能力。同时,因为实验室开放后,实验教师的工作时间会延长,工作量会加大,实验教师除本职工作外的各方面压力也会倍增,如果没有在绩效上加以体现的话,实验教师不会愿意长期做这项工作。再者,随着开放实验的增多,现有的实验师资力量显得不足,需要继续补充新生力量。

2.3 实验经费问题

随着实验室开放的进行,实验仪器的利用率会得到很大的提高,会产生很多好的成果,但同时也会带来维护费用的大幅增加[9]。一般来说,实验室的投入经费有限,有些还要走比较长的招投标程序。另外,实验指导教师工作量的增多势必影响到学院的绩效分配方案,对于没有参与的教师来说,如果这块体现得过多也会引起不满情绪的滋生。所以,学校要做好经费投入的增加才能解决好这一问题。

2.4 开放管理问题

实验室开放为学生提供了锻炼和自由发挥才能的机会和空间,但也会引发一些教学矛盾。实验室开放过程中,开放实验时间如何确定、实验经费如何配套、仪器设备如何维护、仪器设备损坏如何赔偿、实验报告如何评定、实验学分如何计算、取得的成果如何奖励、教师积极性如何提高等一系列问题必须要有解决办法,并且有切实可行的管理制度和措施给予保障,不然实验室开放就难以形成长效机制[10]。同时,随着实验室开放项目增多,进出实验室的人员会增多,安全隐患也会增多[11]。保障学生能够安全地使用仪器设备,杜绝安全事件发生也成为一个迫切需要解决的问题。

3 地理实验室开放模式探讨

结合地理学科特点,对实验室开放模式进行了深入研究,提出了3种模式,在实践过程当中,收到了很好的预期效果。

3.1 科研与科普相结合的模式

地理学科属于文理综合的学科,有理科性质的自然地理学、地理信息科学专业,也有偏文科性质的人文地理学、地理科学专业,所以有些实验室开放项目侧重于做实验,有些却偏一些人文研究。根据这一特点,学院依托实验设备处的项目、学院的科创项目、实验室对外开放项目等,将科研与科普结合在一起开展实验室开放工作。比如,我校实验设备处的大精仪器项目、实验开放项目、自制仪器项目、实验技术与管理项目就是促进实验室开放的有效手段,这些项目每年都面向全校师生开放,一般是教师做课题负责人,学生参与进去。每个项目都有相应的1万元到2万元不等的经费支持,支持力度很大。同时,本科生还可以申请到学院的科创项目,大部分也在实验室完成。

我院结合自身特点,将这些科研项目和科普项目进行了结合,现在大约每月举办一次实验室对外开放项目,以学生团体为主,向参与者讲解地理园区、天象厅的相关知识以及学生最近项目上产生的一些好的成果。目前校内外报名者络绎不绝,幼儿园、小学、中学、大学的学生都很愿意参与项目。近期还举办了以世界气象日为主题的专题实验室开放活动。通过举办实验室开放日活动,旨在为学生和社会提供优质科普平台,完成教学任务的同时,实现服务社会的职能。

3.2 院内与院外相结合的模式

院内主要开放各个实验室和地理园区,但这些科研项目及科普项目的展开有时候一家单位力量不足,所以必须要走和学校其他学院相结合的路子。这种不同学科的碰撞,更能激发学生的创新能力。目前,我院和生命科学学院有很好的互动,生命科学学院的有些教师和学生到我院来做实验室开放项目,我院有些项目也依托生命科学学院的仪器来做。这一模式也是实验设备处主推的一种模式,这样不但实现了学院内部资源的充分利用也实现了整个学校各个部门的资源共享,能够在全校范围内实现实验室资源的优化配置。

近年在实验室对外开放方面也进行了深度合作，我院、物理与电子工程学院、生命科学学院3学院联合举办了数次实验室开放日活动,参与者几千人之多,取得了良好的社会效应。参与者不但可以观看地理园区、天象厅,同时还可以欣赏物理与电子学院的展示大厅以及生命科学学院的动植物标本馆。同时也与四川省天文台等机构保持着良好的合作关系。这种模式值得进一步尝试和推广。

3.3 教师与学生相结合的模式

在进行实验室开放的过程中,刚开始是教师引导学生设计方案、使用仪器设备,起到一定的指导作用。当学生熟悉之后,学生就可以充当主角。学生在实验的过程中会发现新的问题,需要和教师进一步交流探讨。这种教学相长的模式在我院的实验室开放项目中也得到了很好的应用。对于实验室开放日活动,刚开始几次教师做一些讲解,后面就以学生为主体来组织和执行。目前我院制订了地理园区讲解方案,成立了专门的实验室开放学生服务团队,在此过程中，学生的综合科研素质得到了很好的提升。

4 实验室开放的保障

4.1 加强实验室开放力度

实验室开放是实验教学改革的重要组成部分,是高等院校培养创新型人才、实现素质教育目标的需要[12]。要想搞好实验室的开放,关键是管理者和教师思想上的开放。学院各级相关的人员要充分认识到实验室开放建设的重要性,解放思想,制定切实有效的实验室开放措施,实现实验室真正意义上的开放。

4.2 完善实验室开放制度

实验室开放并不只是实验教学的开放,而是一个系统工程。实验室开放不仅要对开放的时间、内容等提出标准,而且也要对实验室的建设、日常管理以及仪器的维护提出要求。管理部门要能够有效地调用人力、物力、技术、资金等。同时,为确保实验室开放的质量,必须制定“实验室开放管理办法”等制度,提出实验室开放原则、开放条件、审批程序、管理体制与职责等,保证实验室开放的顺利开展[13]。

4.3 鼓励教师和学生积极参与

实验室开放需要更多的指导教师和学生的参与,拥有一支结构合理、素质优良的师资队伍是实验室开放可持续发展的决定因素。制定相应政策、提高指导教师的待遇、引进和重组实验教师、鼓励具有奉献精神的教师积极参与。同时,要对参与的学生进行积极引导,使得学生能够受益。

4.4 加强实验室安全保障力度

实验室安全无小事,近年国内一些大学实验室发生的爆炸事故、我校实验室着火事件都在警示,在进行实验室开放的过程中更应该加强安全保障。我校及我院对实验室安全问题一直都高度重视,成立了安全领导小组,不定期地对实验室安全隐患进行监督检查、建立安全台账、实行安全问题一票否决制。同时,进入实验室的教师和学生必须要通过实验室安全考试。这些良好的安全保障措施是我院做好实验室开放的重要前提[14-15]。

5 结语

目前,我国处在重要的转型期,社会需要大量能够理论联系实际的创新型人才。实验室开放可以促进创新人才的成长,因此,我们对地理实验室的开放进行了分析,找出了其中的一些不足之处,提出了3种不同的开放模式,以提高开放的质量和效果,培养更多更好的地理创新型人才。

References)

[1] 教育部.关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见[J].中国大学教学,2001(6):4-5,36.

[2] 杨宏,李国辉. 走自制实验设备之路 促进实验教学改革[J].实验技术与管理,2013,30(1):225-227.

[3] 郝光香,张涛,袁文,等.开展创新实验研究 促进实验教学改革[J].实验室研究与探索,2010,29(7):204-206.

[4] 陈智勇,胡忠红.大众创新万众创业背景下高校实践教学改革探析[J].科教导刊(中旬刊),2016(9):15-16.

[5] 熊芳,刘甫.开放性实验室培养创新人才的实践与研究[J].中国科技信息,2013(1):144.

[6] 胡彦.探究式学习在中学物理实验教学中的探索与实践[D].武汉:华中师范大学,2003.

[7] 马鑫雨,孙亚丽.实验室开放对培养学生自主学习能动性的探究[J].现代交际,2014(10):177,176.

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[10] 翟云会.高校实验室开放现状及对策研究[J].科教文汇(下旬刊),2010(8):182-183.

[11] 周慧珍.应用型本科院校实验室开放管理方法探索[J].科技风,2016(7):145-146.

[12] 田毅,顾邦军.传媒实验示范中心建设初探[J].实验科学与技术,2011(1):156-157,183.

[13] 高平,陈晓平,李长杰.高校实验室开放制度化探讨[J].江苏大学学报(高教研究版),2004(3):88-91.

[14] 李莉.加强高校实验室安全管理的思考[J].创新科技,2013(9):32-33.

[15] 邵凯隽,孟军,王世泽,等.实验室安全管理常效保障体系的建设与实践[J].实验技术与管理,2016,33(3):235-240.

Exploration and practice on open mode ofuniversity geography laboratory

Cheng Wuxue1,2, Yang Yuke3, Feng Ling3, Zhang Wei1, Jiang Rong1

(1. Central laboratory, School of Geography and Resource Science, Sichuan Normal University, Chengdu 610101, China; 2. Key Laboratory of Evaluation and Monitoring of Southwest Land Resources of Ministry of Education, Sichuan Normal University, Chengdu 610068, China; 3. Department of Laboratory and Equipment, Sichuan Normal University, Chengdu 610068, China)

The characteristics of the geography discipline determine that the laboratory should not only serve the teaching and research for the undergraduate and graduate students, but also widen its opening to the outside campus and give full play to its dual functions of research and popular science. Through the concrete practice in the process of the laboratory opening, the existing problems and shortcomings in the opening process of the geography laboratory are summarized, and the three effective open modes are proposed. The purpose is to promote the better utilization of the laboratory resources through the effective practice of the open mode, and to bring about good social benefits.

open mode; geography laboratory; exploration and practice; efficient utilization of resources

G642.0

: B

: 1002-4956(2017)09-0195-03

10.16791/j.cnki.sjg.2017.09.049

2017-04-14

四川师范大学开放实验项目“地理学院中心实验室开放项目”(KFSY2016-44)

程武学(1980—),男,陕西西安,理学博士,副教授,硕士生导师,实验室主任,主要从事植被与生态遥感.

E-mail:cwx714826@163.com