淺論高校開放性實驗教學(xué)的實施

陳小鋒

（揚州大學(xué)，江蘇 揚州 225127）

培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實驗?zāi)芰Φ母呒墝ｉT人才已被寫進(jìn)高等教育法。人才培養(yǎng)目標(biāo)的這一調(diào)整，不僅對人才培養(yǎng)提出了更高的要求，而且蘊含著高等教育的深刻變革。要適應(yīng)這一根本性的變化，高等教育必須實現(xiàn)“三個轉(zhuǎn)變”，即從以知識傳授為中心向以能力培養(yǎng)為中心轉(zhuǎn)變；從培養(yǎng)繼承和使用知識的人才向培養(yǎng)能夠發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新知識的人才轉(zhuǎn)變；從為當(dāng)今社會培養(yǎng)人才向為未來社會培養(yǎng)人才的轉(zhuǎn)變［1］。實驗教學(xué)是高等院校教學(xué)計劃中的一個重要環(huán)節(jié)，它貫穿于整個高等教育理論教學(xué)的過程之中。它是一種知識與能力、理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)活動。實驗教學(xué)環(huán)節(jié)在整個教學(xué)過程中具有舉足輕重的作用，一方面，通過實驗教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生鞏固、加深理論課教學(xué)中所學(xué)到的基本理論知識，另一方面，也是更重要的一個方面，通過實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和應(yīng)用知識解決實際問題的能力。加強實驗教學(xué)環(huán)節(jié)、建立開放性實驗室是實現(xiàn)這“三個轉(zhuǎn)變”的最基本的手段和途徑。如何合理有效地利用實驗室資源，建立開放性實驗教學(xué)是當(dāng)前高校教學(xué)改革的一個重要內(nèi)容。

本文結(jié)合多年來從事實驗教學(xué)和實驗室管理的體會，從兩個方面對高校如何實施開放性實驗教學(xué)做了初步探索，提供給廣大從事實驗教學(xué)的教師參考。

一、組建開放性的實驗教學(xué)團隊

實驗教學(xué)團隊的優(yōu)化是保證實驗教學(xué)效果，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要保障。近年來，雖然高校實驗教學(xué)團隊的建設(shè)有了較大的提高，新增教師的學(xué)歷與業(yè)務(wù)水平也大大提高，然而，相對于培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的要求，目前高校的實驗教學(xué)隊伍仍存在數(shù)量不足、缺乏實踐知識以及高校對實驗教學(xué)團隊重視程度不夠的問題［2-4］。因此，作者認(rèn)為在現(xiàn)行管理制度下有必要對實驗教學(xué)團隊組成進(jìn)行優(yōu)化，建立一支開放性的實驗教學(xué)隊伍。

1.鼓勵并要求教授參與實驗教學(xué)。高校教授的知識結(jié)構(gòu)、分析與解決問題的能力及對教學(xué)過程的掌控能力能夠保證優(yōu)良的教學(xué)效果。教授的科研成果及研究體會對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維具有重要作用。然而，目前由于高校的考核制度，大多數(shù)教授主要精力用于爭項目、拿經(jīng)費、寫文章，根本無暇顧及教學(xué)任務(wù)，更不用說實驗教學(xué)。因此，基于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，高校應(yīng)從制度上鼓勵并要求教授參與實驗教學(xué)。以不同的教學(xué)形式，如開設(shè)實驗新技術(shù)、新方法講座，更新實驗內(nèi)容，將自己的科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生做科研創(chuàng)新項目等方式［5］，引導(dǎo)教授參加到實驗教學(xué)中來。

2.培訓(xùn)現(xiàn)有實驗教學(xué)隊伍，提高實驗教學(xué)效果。大多數(shù)高校現(xiàn)有實驗教師僅是充當(dāng)“保管員”的角色，并沒有真正接觸到教師的教學(xué)與科研中，因此，他們對專業(yè)知識更新的把握、對專業(yè)發(fā)展的方向等方面存在認(rèn)識上的不足。同時，“保管員”的角色又限制了他們接觸實踐的機會，所以，在實踐方面存在很大的欠缺。基于此，個人認(rèn)為迫切需要對高校現(xiàn)有實驗教師進(jìn)行專業(yè)知識的培訓(xùn)：理論方面，要求他們參與教師的課堂教學(xué)；實踐上，一方面要求他們參與教師的科研工作，另一方面，在有條件的情況下，讓實驗教師走出校門，深入田頭，走進(jìn)企業(yè)，真正融入到一線生產(chǎn)實踐中去［6］。

3.引進(jìn)企業(yè)單位專業(yè)研究人員，優(yōu)化實驗教學(xué)隊伍。企業(yè)單位的研究人員在研究理論及對研究領(lǐng)域研究方向的把握方面可能比不上高校教師，但他們具有豐富的實踐知識，這一點恰恰是教師最欠缺的方面。學(xué)生在高校實驗室所做的實驗很多是對理論知識的驗證與演示，而極少接觸實踐中存在的具體問題。因此，引進(jìn)企業(yè)單位的專業(yè)研究人員進(jìn)行實驗教學(xué)，走校企共教的道路有助于培養(yǎng)學(xué)生分析與解決實際問題的能力，有助于拓寬學(xué)生視野，有助于學(xué)生學(xué)以致用，更重要的是有利于培養(yǎng)社會需要的高素質(zhì)人才。

4.發(fā)揮研究生助教作用，促進(jìn)實驗教學(xué)團隊建設(shè)。由于歷史和現(xiàn)實中的種種原因致使現(xiàn)有實驗教師隊伍在年齡結(jié)構(gòu)，職稱、學(xué)歷等方面，不能完全適應(yīng)現(xiàn)代實驗教學(xué)的要求。因此，實驗教師隊伍中迫切需要引進(jìn)高學(xué)歷、高層次人才來充實。研究生助教助管制度在國外大學(xué)中有悠久的歷史，在國內(nèi)也有許多成功的經(jīng)驗。研究生教育是國家面向公民進(jìn)行素質(zhì)教育的重要組成部分，也是國家高級人才培養(yǎng)的主要方式。在創(chuàng)建世界一流大學(xué)的進(jìn)程中，學(xué)校整體水平的提高與研究生教育密切相關(guān)。研究生是高校中承擔(dān)科研力量的主力軍，有著豐富的實驗室經(jīng)驗與很強的實踐動手能力，富有創(chuàng)新精神，只要稍加培訓(xùn)和引導(dǎo)，即可在實驗教學(xué)中發(fā)揮重要作用，有效地幫助教師和實驗技術(shù)人員完成實驗教學(xué)任務(wù)。我校多年的實踐證明，實驗教學(xué)團隊中引進(jìn)研究生隊伍對于促進(jìn)實驗教學(xué)團隊的建設(shè)，提高學(xué)生的動手操作能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識具有積極的意義。

二、設(shè)計開放性的實驗教學(xué)內(nèi)容與方法

陳舊的實驗教學(xué)內(nèi)容及傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法是阻礙學(xué)生創(chuàng)新性思維發(fā)展的一個重要原因。因此，開放性實驗室建設(shè)有必要對實驗教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法進(jìn)行革新，設(shè)計出真正符合培養(yǎng)創(chuàng)新性人才目標(biāo)的實驗教學(xué)內(nèi)容和實驗教學(xué)方法。

1.減少驗證演示性實驗，增加綜合設(shè)計性實驗。驗證演示性實驗是為了檢驗單一的理論或原理，練習(xí)基本的實驗方法、基本操作技能的一類實驗。它的實驗?zāi)康氖桥囵B(yǎng)學(xué)生的基本認(rèn)知能力，在傳授基本實驗知識、基本實驗方法方面快捷而有效。綜合設(shè)計性實驗則強調(diào)實驗內(nèi)容的復(fù)合性、實驗方法的多元性及人才培養(yǎng)的綜合性，要求學(xué)生根據(jù)實驗的目的與條件，綜合運用自己所學(xué)的專業(yè)理論及相關(guān)知識進(jìn)行合理的實驗設(shè)計，并選用合適的實驗方法完成實驗。此類實驗更注重學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、實驗內(nèi)容的探索性及實驗過程的多樣性［7］。

由于實驗?zāi)康牟煌?，這兩類實驗對學(xué)生培養(yǎng)的側(cè)重點也不同，就人才培養(yǎng)的目標(biāo)與要求而言，綜合設(shè)計性實驗更符合人才培養(yǎng)的目標(biāo)。因此，在日趨激烈的人才市場競爭中，減少驗證演示性實驗數(shù)量，增加綜合設(shè)計性實驗內(nèi)容顯得尤為重要。

2.拓展研究探索性實驗。研究探索性實驗是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下獨立自主地完成實驗，或者在指導(dǎo)教師的研究領(lǐng)域或者其個人的學(xué)科方向進(jìn)行有目的、有意識的實質(zhì)性探索與研究活動。它不追求實驗成功，但注重強調(diào)學(xué)生在實驗過程中學(xué)會思考，強調(diào)實驗內(nèi)容的自主性、實驗方法、手段的創(chuàng)新性及實驗結(jié)果的未知性［8］。其教學(xué)目的在于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究興趣和研究創(chuàng)新能力。因此，實驗內(nèi)容的規(guī)劃上，高校應(yīng)該加大學(xué)生自由選項，獨立開展的實驗項目。目前，各高校正在針對大學(xué)生開展科研立項工作，對這種科研立項學(xué)校均予以經(jīng)費支持。由于立項的課題是學(xué)生自己選擇，所以，積極鼓勵學(xué)生以科研項目作為創(chuàng)新性實驗題目，學(xué)生在實驗中一定能充分發(fā)揮能動性、積極性和創(chuàng)造性。在進(jìn)行創(chuàng)新實驗時，對每一個具體的實驗過程不需規(guī)定結(jié)束時間，允許失敗。在這個過程中，實驗教師只在實驗資料、解答實驗問題等方面為學(xué)生提供服務(wù)。

實踐是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的根本途徑，研究探索性實驗則是實驗教學(xué)中實現(xiàn)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)目標(biāo)的主要方法。沒有對理論知識的綜合實踐，沒有對所學(xué)知識的融會貫通，就沒有創(chuàng)新性思維的形成。及時跟蹤本專業(yè)的研究熱點，更新實驗教學(xué)內(nèi)容，將當(dāng)前最新型的實驗方法引入到實驗教學(xué)中，這有利于學(xué)生創(chuàng)新性思維的發(fā)展與形成。

3.革新實驗教學(xué)方法和手段，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。在實驗教學(xué)過程中需要打破傳統(tǒng)“教師教，學(xué)生聽，結(jié)果交報告”式的教學(xué)方法，實行啟發(fā)式和討論式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生獨立思考，使學(xué)生在實驗過程中感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣。在實驗教學(xué)過程中，保證學(xué)生能夠有足夠的時間獨立思考，有足夠的時間查閱實驗所需的資料，培養(yǎng)學(xué)生自己設(shè)計實驗方案的能力，充分發(fā)揮學(xué)生的個性和潛能。同時，引入最新的實驗教學(xué)手段，如多媒體教學(xué)，計算機模擬等，保證良好的教學(xué)效果。

此外，筆者認(rèn)為將實驗的場所由室內(nèi)搬至室外有助于培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。如，農(nóng)科院校的實驗可以根據(jù)季節(jié)性，調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度，減少實驗室的實驗，加大田間現(xiàn)場實驗教學(xué)的份量。有機合成實驗則完全可以在工廠的車間完成，這不僅可以讓學(xué)生更早地接觸生產(chǎn)第一線，更重要的是可以將理論與實踐相結(jié)合，并在實踐中學(xué)會用理論指導(dǎo)實踐。

建設(shè)開放性實驗教學(xué)雖然適應(yīng)了高等教育人才培養(yǎng)的目標(biāo)，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維，但是也給實驗室管理和實驗教學(xué)管理帶來了新的問題。因此，要采取措施來處理好解決這些問題。首先，要制定一系列行之有效的管理制度，對教學(xué)管理、儀器設(shè)備、實驗耗材、實驗室的開放、安全和衛(wèi)生等方面進(jìn)行規(guī)范化的管理；另一方面，實驗室要有人性化的環(huán)境設(shè)計，有條件的應(yīng)努力實現(xiàn)自動化的智能管理辦法，創(chuàng)造一個寬松、和諧、有利于學(xué)生自由發(fā)揮的實驗環(huán)境，真正培養(yǎng)出符合社會性發(fā)展所需要的“高、精、尖”人才。

［1］ 莊福金，劉智軍.培養(yǎng)創(chuàng)新人才全面推進(jìn)實驗室示范中心建設(shè)［J］.實驗室研究與探索，2005，（12）.

［2］ 任長松.探究式學(xué)習(xí)：18條原則［J］.教育理論與實踐，2002，（1）.

［3］ 任長松.探究式學(xué)習(xí)：18條原則［J］.教育理論與實踐，2002，（2）.

［4］ 茹少鋒，宮勝，李文斌.建立實驗教學(xué)團隊合作機制，培養(yǎng)創(chuàng)新性人才［J］.實驗技術(shù)與管理，2010，（6）.

［5］ 張金紅，劉方，白艷玲，刁虎欣，卜文俊.組織教授參加本科實驗課教學(xué)的探索［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2007，（2）.

［6］ 李天松，周海燕，黃建華.校企共建實驗室培養(yǎng)創(chuàng)新人才的探索與實踐［J］.桂林電子科學(xué)大學(xué)學(xué)報，2009，（2）.

［7］ 鄒吉高，李克華.對構(gòu)建高校實驗教學(xué)創(chuàng)新體系的思考［J］.科技教育創(chuàng)新，2006，（4）.

［8］ 李寧，聞紹飛.從研究創(chuàng)新型實驗課的教學(xué)實踐談創(chuàng)新能力培養(yǎng)［J］.實驗室科學(xué)，2008，（10）.