浅析独立学院开放实验室建设

张薇薇　姜广军

摘要：通过对实验教学的现状研究，发现高校人才培养中表现出的实践能力和创新能力明显不足。结合目前独立学院的教学情况，对传统大学物理实验教学模式存在的弊端以及实验室开放对教学所带来的成效提出了几点思考。

关键词：开放实验室；创新；实践

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2018.4.039

中图分类号：G648 文献标识码：A 文章编号：1671-1580（2018）4-0139-03

大学物理实验是理工科学生入学的必修课程，它以实践教学为主，培养大学生的思维能力和分析解决问题的能力，提高学生的动手实践能力和创新意识，进而更好地适应社会。独立学院开设大学物理实验是培养高素质应用型人才的重要途径。

一、开放实验室教学模式存在的问题

（一）实验室开放是提升大学生创新能力的重要手段。高校实验室是创新人才的培养基地，推动着国家的科技创新发展。然而现阶段，对于大学物理实验室开放教学的思想认识还不够深刻，多数独立学院重理论、轻实验，实验教学中的诸多环节都存在很大的问题：如实验内容、实验的规章制度、考核方式以及小组分配方式等等，都会对学生创新意识的培养产生不利影响。在理工科大學生的实验教学安排上，严重缺乏团队协作意识。首先，校领导对实验室开放管理的重视程度不够，导致实验室硬件设施不齐全；其次，教师对于实验室开放都存在意见，不愿花费过多的时间和劳力；第三，问题导向不够明确，学生没有端正学习态度，影响学习效果，失去了开设物理实验的实践意义。因此，实验教学的改革势在必行，与理论教学相比，实验教学不仅能够让学生掌握基本的理论知识与技巧，还可以在相关实验技能方面得到充足的练习，从而培养学生严谨的科学态度和思维模式。

（二）开放实验室仪器设备不完善以及使用率不高。完备的教学资源是实验室开放的前提要素，然而，对于当前多数独立学院来说，学生的增长速度远远超过了实验室的改革，学校用于完善实验室开放的经费资源明显不足以支撑实验室设备的更新。而且受传统实验室管理体制的影响，亟需解决的是提高仪器利用率，要将有限的教学资源充分应用在不同教学情境中，这势必会出现资源紧缺、仪器使用不灵活等现象。

（三）提高教师团队的实验教学能力。在理工科院校中，学生对物理实验课的认识还比较肤浅，大多数学生只是关注自己的专业课，并不知道物理实验也是一门单独的课程。上实验课只是单纯的为了完成数据测量和实验报告，得到相应的学分，究其根源还是要加强师资队伍建设。然而，实验教师的福利待遇及职称评定与专职教师相比，存有一定的差异，使得实验室难以留住人才；实验教学是以教师为主导，学生为主体的教学模式，但由于教学观念的陈旧，教师过于详尽地讲解和演示实验过程，学生照葫芦画瓢，失去了独立思考和行为的能力。因此，转变实验教师的教学观念是实验教学中不容忽视的问题。但由于实验教师在学校的整体教学地位偏低，很少有机会外出学习交流和培训，在课题研究和实验室管理模式上很难作进一步的完善和更新。

二、开放实验室的意义

深化实验教学改革，对提高学生知识的应用和创新能力，培养学生分析问题和解决问题的能力具有巨大的促进作用。因此，物理实验教学在完成基本的实验教学任务的基础上，要增设一些设计性和综合性的实验课题，激发学生的求知欲，促进学生在实践能力和创新能力上的提升。

（一）锻炼学生自主学习和实践动手能力，培养学生的创新意识。独立学院实验室开放为学生提供了发挥自我优势的空间，让学生的学习由被动变为主动。在开放实验室里，学生可以根据自己的兴趣爱好选择自己的实验项目，在实验教师适当的指导和帮助下，体验到研究和探索过程中所带来的乐趣，同时也可以增强学生的自信心和团队协作意识。在此基础上也可以带领学生参加一些科研活动和竞赛等，丰富学生的课余生活、增长见识。

（二）提高独立学院的教学科研水平。实验室开放的教学管理模式，对提高独立学院的整体教学水平具有重要促进意义。首先，实验室的开放管理能够实现仪器设备的合理分配，提高利用率。其次，开放实验室可以调动教师的积极性，在设计、研讨开放性实验课题的同时，不仅可以提高教学质量，还可以提升独立学院的科研创新能力。

（三）学科之间互通，实现资源共享。传统的实验教学模式只对本专业学生开设实验课，造成了实验设备利用率不高，同时学生做实验的积极性和主动性也受到了限制，一些原本对物理实验这门课程感兴趣的学生没有机会动手实践操作，不利于学生综合素质的提高。开放实验室既能实现仪器设备的合理分配，又可以为一些喜欢创造发明的非本专业学生提供机会，同时也增进了相近学科专业之间的交流合作，达到实验室资源共享、共同进步的目的。

三、开放实验室的模式

提高学生的综合素质、顺应教学改革的要求，实验室开放达到了教育理论实践与发展所提出的要求，是实验室改革创新的必经之路，也是实现仪器设备利用率最大化、缓解高校扩招带来的压力行之有效的方法。因此，实验室开放既要做到时间上的开放，还要做到在实验教学内容及方法上的开放，这样学生可以利用选课平台自主选课及实现师生间的交流互动，充分调动学生的主观能动性，促进学生思维能力的提升，使学生在实践操作过程中锻炼和提高自己。

（一）开放实验室的时间。根据目前独立学院的学科设置及安排情况，学生除了要完成专业课的学习外，还要有一部分时间外出考察实习，故实验室的开放时间采取两种形式：预约开放。学生通过预约平台进行提前预约，备注好所选实验题目，实验室将根据学生的人数及预约内容进行统一安排，发布具体时间；定时开放。考虑到实验室的教学安排和学生的时间，将学生的课余时间以及周六日定为实验室开放日。

（二）开放实验室的内容。实验室开放主要是以课程计划外的物理实验设计为主，兼顾基础物理实验教学，提高学生的实践能力和创新意识。因此，以本校学生开设物理实验课程的情况为例，将实验室开放的教学模式分为以下5个模块来进行（见表1）。

1.基础性实验：物理实验预习、重做及补做。其目的是使学生通过实验加深对基础物理知识的理解和认识，培养其动手操作能力。经过一系列基础性物理实验的训练，激发学生的学习兴趣和求知欲。考虑到当前多数理工科院校的课程设置特点，物理实验的课时少，时间短，内容多，对于一些基础差的学生来说，当堂消化理解全部实验内容和技巧很难，需要重做。这样学生可以利用实验室开放的时间重新温习补做实验，既解决了学生对实验学分的担忧，同时也解决了实验室课时紧张，任务繁多以及仪器利用率低等问题。

2.综合性实验：自选物理实验课题，独立完成实验设计。综合性物理实验的开设，学生能够更好地巩固专业知识，提高学习兴趣，增强学习的积极性和主动性。

3.创新与设计性实验：结合实际生活应用，自选物理实验课题，独立完成实验设计和发明创造经过前两轮的物理实验训练，教师会根据学生专业课的特点以及已掌握的实验理论与技能，权衡实验室的仪器使用分配情况，制定教学计划以外的设计性实验供学生自主选择。实验过程中，由学生自己独立完成整个实验方案的设计，经教师指导修改后独立进行实验仪器的调试及整个实验过程。同时，实验室开放还可为对物理实验感兴趣的学生提供广阔的施展空间，学生可自主设计、发明创造，修理、改造实验仪器等，培养他们钻研、探索、创新的精神。

创新与设计性的实验教学模式，既培养了学生综合运用专业知识的能力，又可以提高学生的实验技能，增强团队协作意识。

4.仿真实验：仿真实验主要是通过操作鼠标、键盘，在计算机虚拟环境中对真实系统的模型进行模拟实验的过程。将仿真实验引入实验课堂，是物理实验教学手段邁向现代化的重要举措。通过仿真实验可以将实验设备、教学内容、教师指导和学生操作有机结合起来，达到对学生自主能力的培养。而且仿真实验的开设，可以突破传统的封闭式实验教学，是实验室开放的一个重要方向，既可以降低实验成本，还可以缓解某些实验项目短缺的问题。同时，通过仿真实验教学，让学生对实验技术在生活中的应用有了更进一步的了解。

5.毕业设计与竞赛：此外，学生还可利用实验室开放的时间来完成课程论文、毕业设计等，能够充分的将理论与实践结合起来，真正的达到学以致用的目的。这样，对学生分析解决问题的能力和创新思维能力的提升都大有帮助。

（三）开放实验室的预期成效。学生的兴趣培养及综合素质的提升；更新观念，提高对实验教学的认识及科研水平；提高独立学院的教学、科研水平。

四、结语

随着经济社会对高素质应用型人才需求量的增加，构建以培养为中心的实践教学模式，实现实验室开放教学，对独立学院的发展进步有着不可替代的作用。实验室开放存在的问题还很多，需要不断的改革尝试。但与传统的实验教学相比，前期效果显著，充分调动了学生学习的积极性和主动性，学习兴趣显著提高。

[责任编辑：王辰]