开放式实验教学与学生创新能力培养探析

谭静芳 肖 静

（泰山学院物理与电子工程学院 山东 泰安 271021）

0 引言

当今社会是一个倡导创新的时代，而创新的实现取决于人的创新精神、创新意识和创新能力。因此，时代向我们的教育提出了新的要求——培养具有创新意识和创新能力的创造型人才。作为培养创新型人才的重要阵地——高等院校，应以培养学生的创新能力为己任，加强对大学生创新素质的培养。而实验教学是推动素质教育，大力培养学生的创新能力和实践能力的重要环节，随着科学技术的发展和教育理念的更新，如何使实验教学更好地将理论和实际相结合，探索新的教学模式，建设有利于培养学生创新能力的实践基地，全面提升高校实验教学的综合水平和可持续发展能力，是目前各高校探索和急待解决的重要问题。

1 传统实验教学模式存在的问题及国内一些高校所采取的措施

在传统的实验教学中，实验课始终处于从属地位。首先，在教学安排上，学时比较少，无法将所学知识及时运用到实践中。其次，在实验教学内容安排上，内容比较单一，对一些原理和现象的验证性或演示性的实验所占比例较大，而能提高学生创新能力和实践能力的设计性、综合性的实验较少，使学生缺乏科研训练。再次，在实验教学的方法上，多采用灌输式，即实验课题的选择、实验步骤的制定和仪器设备的组织准备等均由实验老师进行，实验时学生只需按照实验报告内容操作即可完成实验内容。因此，传统的实验教学客观上压抑了学生对科学实验的兴趣，影响了对学生创新能力的培养。

目前，国内一些大专院校都在实验教学改革方面做了许多工作：一是增加实验学时，二是将实验独立设课，都在一定程度上起到了加强实践环节的作用，但实验项目多以配合理论教学的验证性实验为主，因此效果并不理想。所谓单独设课均是按单一课程设置的教学实验模式，基本还是按理论教学的进度走，同类实验之间间隔时间长。这种实验教学结构、教学内容以及教学手段已不能适应高校培养创新型人才的实际需要。虽然国内外有关高校在实验教学改革、开放实验室方面已做了不少探索性工作，并取得了一定的成效，然而，具体到每一个专业，该如何进行实验教学改革是每位教师需要不断思考、探索、实践的重大课题。

2 开放式实验教学的优越性

2.1 教学过程中主体位置发生了变化

在传统的实验教学中，实验老师是传授知识和技能的主体，而学生只是被动地接受。在这种教学模式中，由实验老师来完成实验课题的选择、实验步骤的制定和仪器设备的组织准备等工作，而学生只需按规定的步骤操作即可完成实验。开放式实验教学则把学生推到实验的主体地位。在实验教学过程中，除了部分必须做的实验外，其它的由学生亲自选定实验课题，选择仪器设备，制定实验步骤，处理和分析实验结果和数据。实验老师只在提供实验资料、解答实验问题等方面为学生提供服务。

2.2 教学内容更能锻炼学生的自主创新能力，培养科学素养

在参考实验指导的基础上，象我们电子信息类专业的学生，可以结合本专业的特点，选择综合性实验为开放实验项目，也可以进行与本实验室相关自选科技项目。在开放式实验教学中，注重理论联系实际，重点培养学生的实验操作技能和独立思考、分析问题、解决问题的能力，使学生具有创新意识。

2.3 开放式实验教学有利于提高教师的业务水平，提升教师的科研创新能力

从事实验教学的教师，要立足本学科的特点和发展动向，结合教研室科研的优势项目，设计出好的实验，争取把最新最实用的技术介绍给学生，真正让学生从中得到锻炼。如果让授课老师来负责与自己课题相关的开放实验，不仅能更准确地把握实验的侧重点，给学生更深刻的理论和实践知识的支持，而且老师在带学生的过程中也会不断地反思和调整教学方法，从而提升自己的业务水平和科研创新能力。

2.4 开放式实验教学可以提高实验设备的利用率

传统的实验教学模式，学生做实验的时间比较集中，由老师统一安排，其余大多数时间实验室处于闲置状态，实验设备得不到充分的利用，造成资源浪费。实行开放式实验教学后，在时间安排上，对学生实行开放，学生可以根据自己的时间和实验室利用情况来安排做实验，从而可以最大限度地利用仪器设备。另外，每个高校还有一批在进行科研项目时购置的仪器设备，这些设备都比较先进，如果老师不用，基本处于闲置状态，而利用这些设备为学生提供实验教学平台，不仅能够达到开放实验教学的目的，而且还可以避免设备的浪费。

3 进一步优化开放式实验教学的方案

3.1 实验室开放管理制度的建立

开放性实验教学模式对实验室管理提出了更高的要求，原来的管理模式已不能满足开放式实验教学的需要，我们将制定出比较详细的实验室管理规则，例如，新的实验室开放管理制度、仪器设备管理制度以及开放式实验教学管理制度等相关的实验室管理制度。

3.2 实验室开放运行机制的建立

我系实验室将面向全系师生开放，以后甚至可以全方位地面向校内外开放，包含了实验项目开放、实验对象开放、实验场地开放、实验时间开放四个方面，学生可以根据自己的兴趣及能力选择相应的项目，再根据自己的时间安排及实验室的利用情况选择合适的实验时间及场地，所以开放式的实验教学环境将为学生提供丰富的教学资源和创新的条件。

3.3 优化、开放、创新式的实验教学内容体系的建立

开放式实验教学体系是以学生为主体，教师为先导的层次化教学体系，即注重实验教学的基础性、综合性及创新性等几个方面的内容。针对不同类型的实验，我们将采用不同的教学方法。第一类基础性实验，每位学生都必须完成；第二类验证性实验内容要压缩减少，保证1～2个验证性实验内容即可，通过前两类实验，为学生后期的自主创新性实验打好基础；第三类综合性实验旨在培养学生的创新能力，教师只负责给出实验技术设计要求，主要让学生自由选题，自己查阅文献资料，自己设计实验方案和独立完成实验。甚至学生可以自主选择自己比较感兴趣的实验，只要条件允许，都可以在实验室里完成。

3.4 因材施教，灵活的开放式教学方法的建立

在开放式实验教学中，我们将采用较灵活的教学方法。例如，针对不同学习水平的学生制定有差别的教学目标和标准、采用现代技术进行教学、形成灵活多样的学生成绩考核办法、积极开辟第二课堂等。

4 结论

实验教学改革是高等教育改革很重要的环节，对提高高等教育质量有着巨大的作用。开放式实验教学的进一步探索与实践，将有利于学生创新思维和创新精神的培养，有利于学生自学能力、动手能力、分析问题解决问题能力的进一步提高，并能有效地激发学生和教师投身科研的参与意识和多出成果的竞争意识，这是高校实验室自身发展的必然趋势。开放式实验教学无固定的模式可以依据，在以后的工作中需要我们不断地去探索、去研究，只有这样才能把高校的实验教学改革工作提高到一个新的水平，才能培养出适应时代发展需要的创新型人才。

［1］白云，柴钰.加强开放式实验教学，培养学生的创新能力[J].实验室研究与探索,2010，8,29(8)：109.

［2］胡生梅.实施开放式实验教学 提高高职医学生职业技能[J].医学教育,2007，12,36(12)：68.

［3］李秀珍，曹群，庞思平.实施开放式实验教学的几点体会[J].实验技术与管理,2008，2,25(2)：88.