淺析工科院校開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及其管理系統(tǒng)的構(gòu)建＊

張建功

(鹽城工學(xué)院基建規(guī)劃處，江蘇鹽城224000)

淺析工科院校開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及其管理系統(tǒng)的構(gòu)建＊

張建功

(鹽城工學(xué)院基建規(guī)劃處，江蘇鹽城224000)

通過(guò)對(duì)工科院校開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的分析探討，揭示了運(yùn)行過(guò)程中開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，提出了加強(qiáng)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、建立科學(xué)合理的管理系統(tǒng)的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展思路。

工科院校;開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué);管理系統(tǒng)

近年來(lái)，隨著社會(huì)對(duì)高校畢業(yè)生的能力要求的不斷提高，高校畢業(yè)生就業(yè)形勢(shì)日益嚴(yán)峻。用人單位考核學(xué)生不僅僅局限于學(xué)生對(duì)書本知識(shí)理解和掌握的程度，對(duì)人才的需求更多地轉(zhuǎn)向了復(fù)合型和創(chuàng)新型。高等院校是培養(yǎng)和造就人才的搖籃，也是大學(xué)生走向社會(huì)的橋梁，如何實(shí)現(xiàn)把知識(shí)轉(zhuǎn)化成為生產(chǎn)力，培養(yǎng)有知識(shí)、有能力，并賦有創(chuàng)造力的、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的創(chuàng)新型人才，已成為高校培養(yǎng)人才的關(guān)鍵。

高校實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)和提高學(xué)生理論和實(shí)踐相結(jié)合的主要場(chǎng)所，其過(guò)程是學(xué)生驗(yàn)證書本知識(shí)和引發(fā)創(chuàng)新思想的重要環(huán)節(jié)，它在幫助學(xué)生將知識(shí)融會(huì)貫通，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S和開發(fā)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

一、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)

(一)國(guó)外的研究動(dòng)態(tài)

國(guó)外歷來(lái)注重開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生不以傳統(tǒng)的教師、課堂和教科書為中心。美國(guó)大學(xué)實(shí)行徹底的學(xué)分制，自由選擇科目和實(shí)驗(yàn)課程。他們打破專業(yè)限制，凡對(duì)實(shí)驗(yàn)有興趣的學(xué)生均可選擇這門課程，麻省理工學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)室充分利用儀器設(shè)備，為使本地區(qū)中學(xué)生充分體驗(yàn)科學(xué)家進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，開發(fā)他們從事科學(xué)研究的興趣，常年邀請(qǐng)他們進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，從事一些研究性的實(shí)驗(yàn);哈佛大學(xué)的設(shè)計(jì)性、探究性實(shí)驗(yàn)，完全由學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)題目，自由組合研究小組、規(guī)劃和擬定實(shí)驗(yàn)方案、配置實(shí)驗(yàn)設(shè)備、對(duì)實(shí)驗(yàn)所需機(jī)械零件親手加工，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量、采集分析、實(shí)驗(yàn)方案的調(diào)整、結(jié)果分析和完成報(bào)告時(shí)間等均不作硬性的規(guī)定，這樣學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間、興趣愛好和能力自由安排。從國(guó)外多年的實(shí)驗(yàn)選題上看，學(xué)生的選題多站在科學(xué)前沿，且極具創(chuàng)造性。許多學(xué)生為能看到世界上有可能是他第一次看到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)室中刻苦鉆研度過(guò)幾十個(gè)小時(shí)。這種教學(xué)模式極大地提高了學(xué)生的理論知識(shí)驗(yàn)證和創(chuàng)新的興趣愛好，培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力和創(chuàng)造力。

(二)國(guó)內(nèi)的研究動(dòng)態(tài)

我國(guó)目前的高等教育正處于重要的轉(zhuǎn)型期。很多高等院校借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，在改善因辦學(xué)規(guī)模迅速擴(kuò)大而造成的高峰時(shí)段實(shí)驗(yàn)設(shè)備不夠用，低峰時(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器等大量閑置等現(xiàn)狀方面做了大量研究工作，特別是，對(duì)于開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的應(yīng)用取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。如，浙江大學(xué)的開放性實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)、南京航天航空大學(xué)的基礎(chǔ)力學(xué)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)等，開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，即打破傳統(tǒng)教育模式所要求的“規(guī)定的時(shí)間、規(guī)定的內(nèi)容、規(guī)定的時(shí)長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)要求，學(xué)生根據(jù)個(gè)人的具體情況選擇合適的時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室，在放松的狀態(tài)下熟悉各種儀器或按實(shí)驗(yàn)要求完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作。與傳統(tǒng)的教育方式最為不同的是，學(xué)生可以自由進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分組、實(shí)驗(yàn)預(yù)約、真正做到課前預(yù)習(xí)，“研究性”教學(xué)理念正在逐漸形成。

二、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果分析

隨著高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的步伐不斷地加大，開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)被眾多高校廣為接受和采納，其表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)越性被越來(lái)越多的教師和學(xué)生所認(rèn)識(shí)，學(xué)生的獨(dú)立工作能力、科研能力、創(chuàng)新能力在此期間得到了培養(yǎng)。

(一)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多是一門課程，以班級(jí)為單位，以教材和教師為中心的教學(xué)。實(shí)驗(yàn)課程則完全依附于理論課程的教學(xué)進(jìn)度，這種死板的教學(xué)方式，一方面學(xué)生理論跟實(shí)驗(yàn)聯(lián)系不緊密，另一方面，實(shí)驗(yàn)室資源閑置較多，得不到充分的發(fā)揮。這種滯后于知識(shí)發(fā)展的教學(xué)模式，嚴(yán)重制約當(dāng)前高校對(duì)于復(fù)合型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

(二)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在充分體現(xiàn)以學(xué)生為中心的理念下提出的，一改原傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降?、開放的、近年來(lái)頗受高校推崇和被教育家學(xué)者研究的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)利用現(xiàn)代高新技術(shù)，特別是網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，采取將課堂理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)同學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，特別是在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和動(dòng)手能力等綜合能力上有著顯著的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，延伸了實(shí)驗(yàn)室有限的空間和開放時(shí)間，使學(xué)生可以反復(fù)進(jìn)行基本技能訓(xùn)練，對(duì)于自選的科研等高級(jí)實(shí)驗(yàn)有綜合的設(shè)計(jì)和實(shí)踐的時(shí)間，體現(xiàn)了以學(xué)生為本原則。

(三)效果分析

1)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性明顯增強(qiáng)。自主選擇實(shí)驗(yàn)題目、自主預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間的，改變了學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)走過(guò)場(chǎng)的、漠不關(guān)心的心態(tài)，有了充分的時(shí)間去認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn)方案。這一轉(zhuǎn)變，不僅提高了實(shí)驗(yàn)效果，而且因?yàn)橛辛顺删透?，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力都得到了極大的提高。

2)學(xué)生之間的討論與互助增多。開放式實(shí)驗(yàn)的一個(gè)顯著變化是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師不一定能夠現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)回答學(xué)生的提問(wèn)，學(xué)生獨(dú)立思考和通過(guò)相互之間的探討來(lái)解決問(wèn)題就很重要，沒有時(shí)間壓力的寬松實(shí)驗(yàn)環(huán)境很適合學(xué)生循序漸進(jìn)的只是消化過(guò)程，而且學(xué)生之間平等的討論可以激發(fā)靈感，暢想自己的思路。

3)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)上投入的時(shí)間增加。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生本著學(xué)以致用的學(xué)習(xí)精神，除預(yù)習(xí)時(shí)間以外，為完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)會(huì)投入幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間，他們不單純以追求實(shí)驗(yàn)一個(gè)結(jié)果為目的，而是獨(dú)立思考進(jìn)行多次方案嘗試。

4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程由學(xué)生獨(dú)立完成。學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告均由學(xué)生獨(dú)立完成，此過(guò)程大大加深了學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解，使學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得到了鍛煉。

三、我國(guó)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

(一)實(shí)驗(yàn)室開放的問(wèn)題

我國(guó)工科院校由于實(shí)驗(yàn)建設(shè)條件的限制，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容偏窄和對(duì)某些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的種類和層次的不夠，只能選擇部分開放，存在面向?qū)W生基本技能訓(xùn)練和興趣培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)比較少，有的高校的開放對(duì)象是針對(duì)參加實(shí)驗(yàn)大賽或搞畢業(yè)論文的學(xué)生，不能滿足大部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求。一些學(xué)生受重理論、輕實(shí)踐思想的影響，學(xué)生不能正確認(rèn)識(shí)開放實(shí)驗(yàn)室對(duì)他們綜合素質(zhì)提高的作用，思維方式缺乏獨(dú)立性和自主性，參與意識(shí)不強(qiáng)。

(二)實(shí)驗(yàn)室管理問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)室管理主要存在以下三方面的問(wèn)題:

1)與日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)的矛盾。開放實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹皇茄a(bǔ)充日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足更好地為師生服務(wù)，過(guò)度開放會(huì)大量占用實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率提高的同時(shí)，損壞率也隨之提高，如果對(duì)設(shè)備的保養(yǎng)維修跟不上，就會(huì)影響正常的教學(xué)。

2)開放實(shí)驗(yàn)的管理問(wèn)題。實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，學(xué)生出入試驗(yàn)室頻次增加，相對(duì)于正常教學(xué)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)對(duì)象相對(duì)固定，學(xué)生自行的實(shí)驗(yàn)時(shí)間、所用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備等都相對(duì)靈活，二者的合理調(diào)配都需要遵守科學(xué)合理的管理制度。

3)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室管理體制不到位?，F(xiàn)階段，工科院校存在實(shí)驗(yàn)室開放的工作運(yùn)行職責(zé)不清晰、要求不明確的現(xiàn)象。特別是在院系還是學(xué)校層面，教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，在共同完成計(jì)劃內(nèi)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的任務(wù)時(shí)能夠相互配合;而在完成實(shí)驗(yàn)室開放這一新興的、對(duì)學(xué)生能夠產(chǎn)生很大幫助的計(jì)劃外任務(wù)時(shí)，卻在一定程度上表現(xiàn)出不適應(yīng)和相互之間的不和諧，缺乏相應(yīng)的管理體制的約束。

4)資金的不到位。開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)必然會(huì)增加實(shí)驗(yàn)材料的消耗、增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備的檢修和維護(hù)費(fèi)用，實(shí)驗(yàn)人員的薪酬以及教師的課時(shí)費(fèi)等都是這項(xiàng)教學(xué)所面臨的費(fèi)用支出。由于開放實(shí)驗(yàn)形式多樣，并且往往是和正常教學(xué)實(shí)驗(yàn)共享實(shí)驗(yàn)室資源，因此經(jīng)費(fèi)的投入量很難精確地統(tǒng)計(jì)。由于很多院校對(duì)此尚未設(shè)立專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，使得現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)費(fèi)無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)室開放的需要，大大影響了室驗(yàn)室工作人員的積極性和實(shí)驗(yàn)室開放的質(zhì)量和效果。

四、構(gòu)建開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)應(yīng)注意的問(wèn)題

(一)開放式實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)

應(yīng)制定開放式實(shí)驗(yàn)相關(guān)管理制度，建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量管理體系。對(duì)開放式實(shí)驗(yàn)室實(shí)施質(zhì)量控制，其目的是對(duì)開放式實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精細(xì)化管理。開放式實(shí)驗(yàn)體系可由管理系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、信息反饋系統(tǒng)等組成。

(二)實(shí)行多元化的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1)時(shí)間上的多元化。為了保證日常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)段可多設(shè)置在正常實(shí)驗(yàn)課時(shí)間以外，比如晚上、周末、節(jié)假日或寒暑假，方便學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多元化。開放式實(shí)驗(yàn)室應(yīng)采用多層次開放，既利用節(jié)假日面向低年級(jí)學(xué)生開放，內(nèi)容或自選，或與指導(dǎo)教師共同討論，又面向高年級(jí)學(xué)生的綜合性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生幫助或直接參與到教師的科研項(xiàng)目研發(fā)中。

3)開放模式的多元化。開放式實(shí)驗(yàn)室不應(yīng)僅限于參加實(shí)驗(yàn)大賽人員或者畢業(yè)生，積極鼓勵(lì)各專業(yè)、各年級(jí)的學(xué)生參與到開放實(shí)驗(yàn)中，努力培養(yǎng)和提升自身的綜合能力;將院?；蛘咝Ｆ蠛献鞯膬?yōu)秀的科研項(xiàng)目引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研共享。積極推行校企合作的開放模式，利用工科院校的理論優(yōu)勢(shì)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備舉辦企業(yè)培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)校企共建實(shí)驗(yàn)室。

(三)建全實(shí)驗(yàn)室管理體制

1)改變傳統(tǒng)的經(jīng)費(fèi)劃撥方式。學(xué)校應(yīng)采取多種方式，通過(guò)各種渠道，在經(jīng)費(fèi)方面給予實(shí)驗(yàn)室以支撐和保障，如設(shè)置開放實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)基金，特別是對(duì)學(xué)生設(shè)置勤工儉學(xué)崗位，這樣，既能解決開放實(shí)驗(yàn)管理人員缺乏的問(wèn)題，也能鍛煉學(xué)生的工作責(zé)任心和積攢一定的工作經(jīng)歷

2)整合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室資源。應(yīng)制定相應(yīng)的管理制度，將分散設(shè)置和封閉管理的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行統(tǒng)一管理，優(yōu)化配置，整合資源。如針對(duì)全校的基礎(chǔ)課可以建設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室;對(duì)于專業(yè)課可以設(shè)置專業(yè)或綜合實(shí)驗(yàn)室等，除此之外，還應(yīng)建立共同使用的開放實(shí)驗(yàn)室

3)完善設(shè)備調(diào)配制度。利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，及時(shí)準(zhǔn)確地掌握各實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的完好程度，檢查是否在檢定有效期內(nèi)，對(duì)資源配置和設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，做好設(shè)備的科學(xué)、統(tǒng)一的調(diào)配。

4)建立實(shí)驗(yàn)室開放管理系統(tǒng)。通過(guò)校園網(wǎng)信息平臺(tái)，建立一整套實(shí)驗(yàn)室開放管理系統(tǒng)，實(shí)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)約制度，使學(xué)生、實(shí)驗(yàn)教師、實(shí)驗(yàn)室三者之間建立即時(shí)聯(lián)系。

五、結(jié)論

綜上所述，開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，近年來(lái)已成為教育部評(píng)估高校教學(xué)工作水平的重要的內(nèi)容之一。構(gòu)建開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)，對(duì)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行科學(xué)的、合理的管理，是高校院校教育改革的方向，也是向社會(huì)輸送高素質(zhì)的創(chuàng)新性人才永恒的話題。

［1］宋國(guó)利，蓋功琪.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的研究與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29(2):91 －93.

［2］霍文蘭.高校實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題及對(duì)策［J］.榆林學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，20(2):105 －107.

［3］劉琴.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究現(xiàn)狀及展望［J］.實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，8(4):81 －82.

2011－05－18

張建功(1972－)，男，江蘇鹽城人，碩士。