開放性實驗實踐教學研究與實踐

謝建明

(鹽城師范學院,江蘇鹽城 224002)

開放性實驗實踐教學研究與實踐

謝建明

(鹽城師范學院,江蘇鹽城 224002)

根據(jù)教學實踐總結了開放性實驗在實驗教學改革中的起到的積極作用,分析了目前開放性實驗存在的主要問題,提出了一些改革的建議。

開放性實驗;作用;問題;改革

開放性實驗是指學生利用課余時間,選擇課程計劃外的合適的實驗項目,在實驗教師的指導下,自行擬訂實驗方法和步驟,并完成該實驗。開放性實驗在學生能力的培養(yǎng)方面所起到的作用的確是驗證性實驗所無法比擬的,如今開放性實驗已經(jīng)成為《普通高等學校本科教學工作水平評估方案》中的考核內(nèi)容,其重要性可見一斑。

值此首輪本科教學工作水平評估結束之際,為了進一步搞好實踐教學活動,下面總結一下開放性實驗的作用、存在問題,并提出一些改進意見。

1 開放性實驗在實驗教學改革中的作用

1.1 激發(fā)了學生的積極性和主動性

學生缺乏主動積極性是各個教師在做驗證性試驗中一直比較頭疼的事情,這嚴重影響了實驗的效果。在開放性試驗中,實驗內(nèi)容是由學生根據(jù)自己的興趣和能力自行選擇的,對待這樣的實驗自然是有想做的欲望。愛因斯坦曾經(jīng)說過:“興趣是最好的老師”,有了興趣,主動性、積極性就能得到充分發(fā)揮。歷年來在我所帶開放性實驗期間,學生都是多次前來咨詢,確定實驗項目后,對實驗原理和實驗內(nèi)容都能做到充分預習,做實驗時教師根本不用再費口舌去解釋這些內(nèi)容。實驗過程中測量數(shù)據(jù)非常細心,同組的學生經(jīng)常為實驗方法和數(shù)據(jù)爭論不休,對得到的數(shù)據(jù)都不敢一次確定,都是反復測量,并主動要求教師指導點評。開放性實驗全部安排在課余時間,許多學生為此放棄周末的休息時間,到實驗室準備實驗,完成實驗。

特別值得一提的是,參加開放實驗的學生往往會對涉及到他所做實驗知識的課程也表現(xiàn)出極大的興趣,還有不少的高年級學生在做課程設計和論文選題時能結合他所做的開放性試驗。

1.2 培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題的能力

培養(yǎng)和提高學生的實踐能力是實踐教學的核心內(nèi)容和目的,是培養(yǎng)學生綜合能力和創(chuàng)新能力的重要手段。

做驗證性實驗,實驗內(nèi)容是早已確定好的,實驗目的明確,原理清晰,步驟完整,其實驗結果也是可以預期的。指導老師的任務主要是講解實驗操作要點、檢查學生實驗數(shù)據(jù)是否準確,對學生的評價也僅僅是看其實驗態(tài)度是否認真、實驗報告是否工整完備。

在開放性實驗中,實驗原理和實驗步驟不再由指導老師來詳細講解,這迫使學生在實驗前就要靠自己掌握相關理論知識,掌握各種實驗手段和實驗設備的原理與操作。在學生遇到困惑時,指導老師往往不是直接給出答案,而是誘導學生從實驗原理中尋找答案。這樣一來,學生在實驗過程中就必須積極的思考,獨立解決所遇到的實際問題,從而真切領悟到科學嚴謹?shù)膶嶒灳瘛?/p>

實踐證明,學生在做過開放性實驗后,再去做下面的課程設置中的一些實驗時,往往不再像以前那樣遇到問題就舉手,大多能最終自行解決實驗中所遇到的問題。由此可見,通過開放性實驗的鍛煉,學生分析問題、解決問題的能力得到極大的提高。

1.3 提高了實驗室資源的利用效率

經(jīng)過多年的發(fā)展,現(xiàn)在各個高校的實驗室條件普遍得到大幅度的提高。就像現(xiàn)在江蘇省搞的一百個基礎實驗示范中心的建設,使得各個高校爭相投入實驗設備,改善實驗室條件。同時我們也發(fā)現(xiàn),有許多實驗室利用率不是很高,特別是專業(yè)實驗室[1],往往只是針對某個專業(yè)的少數(shù)學生在某一學期開設實驗。設備都是有一定的壽命的,不能在有限的壽命期內(nèi)充分利用,這是對資源的極大浪費。

開放性實驗都是利用實驗室空閑時間來安排的,這使得實驗室的容量大幅度提高[2]。做開放性實驗的學生不再是指定的,不同學科、不同專業(yè)的學生都可以來選做,還可實現(xiàn)各院、系間的資源共享。實驗室可以根據(jù)空閑的程度來確定開放性實驗項目的數(shù)量和可接納的學生人數(shù),從而大大提高了儀器設備的利用率。

1.4 促進了實驗教師水平的提高

雖然開放性實驗的主體是學生,學生大多能主動去查閱相關資料、選擇實驗項目,但是本科生的理論水平有限、實踐經(jīng)驗尚淺,各自的基礎也不一致,這就對指導老師自身的業(yè)務水平和綜合能力提出了更高的要求。

開放性實驗的項目是在教學計劃之外的,實驗項目的數(shù)量和難度都得到增加,學生在實驗中往往會發(fā)現(xiàn)更多、更深、更廣泛的問題;也可能涉及到更多的新理論、新知識,這就迫使實驗教師去主動學習,以拓寬自己的知識面,提高自己的實驗技術水平,達到提高師資隊伍能力與素質(zhì)的目的[3]。

教師在指導開放性實驗過程中,還可能發(fā)現(xiàn)平時實驗教學的不足之處,及時地對課堂實驗內(nèi)容進行補充和修訂,改進教學方法,從而不斷提高課堂教學質(zhì)量和自身的教學水平。

2 目前開放性實驗存在的主要問題

2.1 對開放性實驗提出過高要求

現(xiàn)在許多人把開放性實驗看成很高要求的實驗,認為必須達到綜合性、設計性實驗甚至是研究性實驗的要求才算。

認真解讀《普通高等學校本科教學工作水平評估方案》后可以看出,“實驗室開放”和“綜合性、設計性實驗”其實是兩個不同的概念。評估方案中給出了綜合性、設計性實驗的定義:“設計性實驗是指給定實驗目的要求和實驗條件,由學生自行設計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗;綜合性實驗是指實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關課程知識的實驗[4]?！毕嚓P部門在解釋本方案時指出:“只要一門實驗課程有1個實驗項目是綜合性、設計性的,就算這門課程有綜合性、設計性實驗?！边@就充分說明綜合性、設計性實驗畢竟是要求比較高的實驗,不可能高比例、廣泛的開設。評估方案中還有這樣一段注釋:“實驗室開放要考察開放的范圍、開放的時間、開放的內(nèi)容和對學生的覆蓋面”。由此可見,開放性實驗重在開放的廣泛程度,并不是過于強調(diào)其高起點。

少數(shù)研究型大學,科研條件好,學生基礎好,教師教學理念高,搞的開放性實驗的時間長,起點的確是比較高。但就中國大多立足與基礎教學的高校而言,目前搞的開放性實驗其實就是針對教育部提出的“實驗室開放”而開設的實驗。

試想高起點、高難度的實驗怎么可能做到廣泛開展呢?如果不注重學生的實際能力,過高要求學生,開放性實驗就不能使大部分人收益,能做到的也只可能是極少數(shù)系統(tǒng)學習過所有相關理論的一些優(yōu)秀學生,這恐怕與教育部的初衷背道而馳。

2.2 有的開放性實驗流于形式

有些教學單位在沒有認真研讀領會相關精神、尚未達到統(tǒng)一認識的情況下,為了應付上級檢查,直接下達硬性指標。許多實驗室未必具備開放的條件,加上沒有統(tǒng)一的要求,導致許多教師搞文字游戲,把一些很簡單的基礎驗證性實驗改頭換面報上去,更有甚者直接找學生做假報告。由于沒有完善的評價體系,也基本沒有嚴格的檢查,有的所謂開放性實驗花半天時間做做文字材料就搞定了,這使得開放流于形式,根本起不到應有的效果。而評價的結果卻往往是責任心強的教師付出很多卻不如材料做的好的人,這嚴重挫傷了許多教師的積極性。

2.3 開放性實驗的覆蓋面太小

2006年10 月至12月徐建東等老師對寧波大學開放實驗的實施情況的調(diào)查結果表明該校“參加開放實驗的學生人數(shù)不及總人數(shù)的10%”[5],而根據(jù)我們學校每年公布的開放實驗選課情況統(tǒng)計表,能明顯感覺到參與率不會超過這個數(shù)字。

2.4 開放性實驗的效果不明顯

目前開設的開放性實驗項目基本上都是教師指定的,師生的積極性又不足,自然極大的影響了實驗效果。實際操作中為了“早點完成任務”,許多實驗變相成為驗證性實驗了,不同的只是復雜的文字材料,這樣根本達不到原來的實驗目的,效果自然不佳。

2.5 開放性實驗的外部條件不足

開放的條件不足主要表現(xiàn)在學生空余時間上和實驗設備、經(jīng)費上的不足。

我們學校最近幾年來一直在探索教學計劃的修訂,可是由于許多專業(yè)開設的基本課程是教育部規(guī)定好的,能動的很有限。況且目前的就業(yè)形勢非常嚴峻,各個高校都把就業(yè)問題放到首位,教學計劃的修訂方向趨向于最后一年留更多的實習時間給學生,還要根據(jù)實際需要增設許多方向性課程,這就使得原本就很緊湊的課程學習進一步增大了密度,學生在校期間的機動時間更加不足了。學生的學習時間很緊,做開放性實驗只能占用許多晚自習和周末休息時間,使得一些學生不太情愿了。

各個教學單位當初在申報添置實驗設備時主要還是針對教學計劃中開設的實驗項目,這就限制了開放性實驗所能利用的設備條件。許多開放性實驗需要消耗大量的材料,往往突破學校經(jīng)費從緊政策下的預算,不得不要求學生承擔部分,這直接導致部分原本積極性較高的學生被嚇退了。

3 開放性實驗的改革建議

3.1 合理設置實驗內(nèi)容

開放性實驗的實驗內(nèi)容就不能是由教師來唯一確定,指導老師至少應該提供若干可行性實驗課題給學生,學生可以根據(jù)自己的興趣和能力選擇適合自己的實驗項目。自身水平較高的學生也可以根據(jù)實驗室條件自行擬訂實驗項目,經(jīng)過指導老師的檢查認可,就可以確定為實驗項目。實驗目的肯定是要明確的,相關原理部分可以是由教師提供,也可以讓學生自己去查閱相關的資料。實驗步驟就不需要教師去擬訂,應該由學生自行擬訂實驗方案和具體的操作步驟,可能有一定危險的則需要指導老師審核才能進行實驗。

許多很好的基礎驗證性實驗由于學時不足,不能開設。在低年級學生中利用開放實驗的機會,讓部分學生多做點不能普遍開設的相對要求較高的基礎驗證性實驗,也是一個不錯的選擇。

3.2 協(xié)調(diào)安排開放時間

開放性實驗不是所有學生來參與的實驗,由于各個項目難度和內(nèi)容的不同,完成的時間一般也無法準確預知,自然也不可能由教務部門來統(tǒng)一安排時間。學生總會有別的早已約定時間的課,實驗室也不會是一直空閑的,教師往往事情更多,這就需要學生和指導老師根據(jù)各個方面的情況來協(xié)調(diào)安排實驗時間。有人說實驗室要做到全天候開放,這是很不現(xiàn)實的。

搞開放性實驗不能嚴格規(guī)定學生利用實驗室的次數(shù),每次實驗時間不宜太短,時間又要機動安排,實際操作中往往是利用晚上或者周末時間[6]。

其實在確定實驗項目前,實驗室就該開放了,其目的是讓想?yún)⑴c開放性試驗的學生來了解實驗室的各種儀器設備,知道該各個實驗室可以提供的實驗條件,這樣才能有目的確定實驗內(nèi)容。較為復雜的實驗還可能要使用到幾個實驗室的儀器設備,這需要提前協(xié)調(diào)好。

3.3 探討靈活開放形式

學校應該統(tǒng)籌安排不同層次的開放性實驗,面對低年級的學生開放的實驗,起點要低,著重于培養(yǎng)學生的興趣,調(diào)動其主動性,逐步提高其實驗技能。對于高年級的學生則應該更多強調(diào)開放性實驗與其專業(yè)相結合,強調(diào)各種知識的綜合應用,最好能切合社會的實際需求來高標準設計實驗項目[7]。

3.4 定期做好宣傳工作

各個學校可以在每學期定期開展一些活動,通過講座、版畫宣傳、建設相關網(wǎng)站的形式向廣大學生介紹開放性實驗項目的相關內(nèi)容,介紹各個實驗室所能提供的各種實驗器材(包括儀器原理、用途、操作方法、注意事項等)[8],讓學生充分理解開放性實驗的目的和意義,對自己將要選的實驗項目有足夠的了解。

3.5 建立健全考核制度

開放性實驗普遍開設的時間還不是很長,各個學校的評價體系還有待在實踐中不斷的完善。各個學校需要加強交流,相互借鑒學習,共同探索建立一個公正嚴明的操作和考核制度,才能充分發(fā)揮開放性實驗的效應。

4 小 結

雖然開放性實驗在運行遇到了不少的困難與挫折,但是我們堅信隨著實踐經(jīng)驗的增加和考核制度的逐步完善,開放性實驗出現(xiàn)的許多問題肯定能得到根本的解決。只要能堅持不懈的開展下去,一定能實現(xiàn)開放性實驗的良性循環(huán)和開放性實驗的持續(xù)發(fā)展,為我們的教育事業(yè)增光添彩。

[1]鄂大辛,龐愉平.開放實驗的研究與實踐[J].實驗技術與管理,2003,20(2):116-119.

[2]胡明.計算機科學與技術專業(yè)開放實驗教學的探索與實踐[J].高校實驗室工作研究,2008,3(1):54-55.

[3]楊曉紅,李聰敏,何煒,等.開放實驗及其對本科實踐教學的影響[J].西南農(nóng)業(yè)大學學報:社會科學版,2007,5(6):149-150.

[4]教育部.普通高等學校本科教學工作水平評估方案(試行)[EB/OL].[2004.8.12].

[5]徐建東,王海燕,蔡銀燕.寧波大學開放實驗現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J].寧波大學學報:教育科學版,2007,29(6):101-104.

[6]付必謙,于志紅,李春林.開放實驗,促進學生自主研究[J].實驗技術與管理,2005,22(9):11-14.

[7]姜增如,湯建平.加強能力培養(yǎng),探索開放實驗新模式[J].實驗技術與管理,2006,23(2):14-15.

[8]郭彥杰,王曉娟,秦春斌.充分發(fā)揮大學物理開放實驗功能的探討[J].河南教育學院學報:自然科學版,2008,17(2):59-60.

Research and Practice of the Open Experiment Teaching

XIE Jian-ming

(Yancheng Teachers University,Jiangsu,Yancheng 224002)

Firstly,we summarize the positive effect of open experiment on experiment teaching reformation.Then we analyze the main problems that existing in open experiment at present.In the end,we bring forward some reformation advice.

open experiment;effect;problem;reformation

G642

A

1007-2934(2010)06-0100-04

2010-06-24