淺談開放實驗與學生能力培養(yǎng)模式

黃燕芬，袁小鳳，金波，張宇燕，丁志山

摘要：開放式實驗教學在優(yōu)化資源配置，提高實驗設備和儀器的利用率，培養(yǎng)學生實踐動手能力、創(chuàng)新意識、團隊合作能力等方面發(fā)揮著重要作用。本文就實驗開放形式、開放實驗平臺建設、實驗教學改革研究、網(wǎng)絡化建設和智能化管理方面進行了總結，闡述了實驗室的開放與學生能力培養(yǎng)的模式。

關鍵詞：開放實驗室；實驗平臺建設；實驗教學改革；能力培養(yǎng)

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）15-0240-02

實驗室開放是高校實驗教學改革的必然趨勢。實驗室開放最大的受益者是學生，它給了學生自主發(fā)展、實踐鍛煉的空間和環(huán)境，為學生提供了選擇、參與、實踐、創(chuàng)新的機會和條件，極大地調(diào)動了學生參加科學實踐和創(chuàng)新活動的積極性、主動性，對學生的創(chuàng)新觀念和創(chuàng)新意識、科學作風、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有不可替代的作用[1]。

關于開放實驗室的建設以及開放實驗室對培養(yǎng)高素質(zhì)人才方面的作用，許多院校都做了不少有益的工作，我們本著“厚基礎、寬口徑、求創(chuàng)新”的實驗教改原則，圍繞學生綜合能力的培養(yǎng)在開放實驗室的建設和管理上進行了一些嘗試，收到了良好的效果。

一、分層次的實驗開放模式

根據(jù)學生的學習年制和學習能力的不同，我們將開放實驗分為不同的層次：（1）實驗室保潔層次。主要是一年級的學生，學生志愿報名參加，學習內(nèi)容主要是清洗實驗室試劑瓶、常用試劑的配置，簡單儀器的使用保管，實驗室的衛(wèi)生打掃等。（2）基本技能訓練層次。根據(jù)目前學生多、實驗資源少，學生課堂實踐的機會不多，掌握課堂實踐操作要點后，在開放實驗室中進行基本實驗技能、基本操作技能的強化與熟練訓練?；静僮骷寄艿挠柧殲閯?chuàng)新能力的培養(yǎng)提供充足的基礎和后勁。（3）課堂實驗的拓展。針對開放性實驗教學的特點及要求，有些選做性質(zhì)的綜合性設計性的實驗項目因為課堂時間有限，具體全過程的操作實踐必須通過課外時間，利用在開放實驗室完成。比如植物組織的石蠟切片的制作整個操作時間長。（4）科研創(chuàng)新層次。主要是三四年級的學生帶領低年級的學生在開放實驗室中，在教師、實驗技術人員指導下積極申報開展學校和學院的學生專項科研。這些學生科研項目可以是學生自己的想法，也可以是學生參與老師的科研項目。在這基礎上，遴選優(yōu)秀的項目參加“學科競賽”、“挑戰(zhàn)杯”、等科研創(chuàng)新活動。培養(yǎng)和鍛煉學生的科研創(chuàng)新能力和團隊合作的能力[2]。

二、學科引領，提高實驗室建設水平

加強學校開放實驗平臺建設是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和動手實踐能力的有效途徑和推進學校實驗教學改革的重要手段?？蒲袑嶒炇液徒虒W實驗室一體化的開放建設，是實驗室開放走向良性循環(huán)、促進實踐教學水平提高的重要保證[3]。依托學科優(yōu)勢，整合優(yōu)質(zhì)辦學資源，促進學科實驗室與教學實驗室一體化建設，實現(xiàn)學科實驗室與教學實驗室一體化的建設是構建高水平實踐教學平臺的重要舉措。我們依托2個浙江省重點學科，1個浙江省高校重中之重學科，1個國家中醫(yī)藥管理局實驗室、2個省級重點實驗室，建設了“浙江省生物技術教學實驗示范中心”，并且已經(jīng)向全校學生全面開放。

加強科研成果轉化，促進實驗平臺自主研發(fā)，提升實驗設備水平和實驗開放層次，為學生開設專業(yè)綜合實驗和自主創(chuàng)新實驗提供根本保證。我們的教師利用國家基金《浙貝母根際微生物與內(nèi)生菌的群落結構特征及其與生物堿合成的關系研究》，浙江省自然科學基金《槲寄生內(nèi)生真菌發(fā)酵液抗腫瘤作用的研究》等研究思路和成果融入到微生物學實驗教學內(nèi)容，完善微生物學的實驗平臺建設。大大提高了實驗教學的層次，拓寬了學生對課程的學習和理解，增加了學生的學習興趣。這種“課內(nèi)與課外結合、教學與科研結合”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制，使開放式科學研究和實驗教學得以全面實施[4]。無論是老師和學生都必須不斷地進行學習與科研，了解和跟上不斷發(fā)展的學術潮流。教師將反映近些年所取得的有關學科的重大研究引入相關課堂，營造學術氛圍，這也是我們學生評價老師授課的一個指標。大大提高了實驗教學的層次，拓寬了學生對課程的學習和理解，增加了學生的學習興趣。

三、深入開展實驗教學改革研究，提升改革理念

科學的實驗課程體系是建好實驗中心的核心內(nèi)容，只有建立適合人才培養(yǎng)需要的創(chuàng)新實驗課程體系和方法，才能培養(yǎng)出具有實踐能力和創(chuàng)新能力的人才?？茖W的實驗課程體系的建設是一項長期持續(xù)的工程，我們以教學實驗體制改革為契機，整合資源，打破各門實驗課的界限，進行了《培養(yǎng)學生綜合能力的生物技術實驗教學改革》、《以創(chuàng)新和研究能力培養(yǎng)的生物科學專業(yè)實驗教學》等實驗教學專項研究。有力地推動了學科間的交叉融合，為實驗教學課程體系和實驗教學內(nèi)容、方法、手段的改革提供良好的平臺。在此基礎上按“基本技能、現(xiàn)代技術、綜合應用和創(chuàng)新能力”建立一體化、多層次、開放式的實驗課程新體系思路，循序漸進地安排實驗內(nèi)容，對實驗教學大綱重新修訂、完善，優(yōu)化了基礎必修實驗、加重選修實驗、強化綜合實驗、增加設計實驗、增設自主創(chuàng)新實驗。堅持基礎培養(yǎng)、增加應用實驗實踐、突出學科交叉，與時俱進更替與現(xiàn)代技術緊密結合的實驗項目，引導學生自主學習、合作學習、研究性學習。既提高了學生的學習興趣，也為實驗教學注入新的血液，又達到優(yōu)質(zhì)資源共享，合理使用資源；減少實驗儀器設備重復購置，為學生自主創(chuàng)新實驗擴大了空間。

四、加強網(wǎng)絡化建設和智能化管理

開放實驗，辦學成本大大增加，教師工作量也大幅度增加，建立開放實驗網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)實驗室管理、實驗教學管理的網(wǎng)絡化是實現(xiàn)開放實驗高效管理的有效途徑[5]。網(wǎng)絡化信息平臺是實現(xiàn)網(wǎng)上輔助教學和網(wǎng)絡化、智能化管理，促進信息技術與課程的整合，實現(xiàn)教師的教學方式、學生的學習方式和師生互動方式的改革，充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術的優(yōu)勢，為教師的教學和學生的學習提供服務。我們正積極籌建網(wǎng)絡信息平臺的建設，設網(wǎng)絡信息平臺包括開放實驗的簡介、實驗教學內(nèi)容、儀器設備環(huán)境、實驗儀器的操作規(guī)程、實驗教學資源、實驗教案，結合我們申報有關實驗課程精品課程建設和申報，制作實驗操作的教學錄像，實驗多媒體課件。錄制實驗儀器的操作過程。網(wǎng)絡化信息平臺便于學生與教師取得聯(lián)系，實現(xiàn)師生互動。逐步實現(xiàn)學生通過網(wǎng)絡化信息平臺提交實驗報告，發(fā)表觀點，參與學習和交流研討等活動；學生可以提出問題，教師進行解答。建設好基礎的網(wǎng)絡信息平臺的基礎上，同時可以采用計算機技術建立虛擬實驗室，并使虛擬實驗室網(wǎng)絡化。這樣會使高層次、高水平的基礎課實驗更具有開放性、示范性和輻射作用。能夠使實驗和科研不受時間和地點的限制，提高教學和科研的效率，充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造能力，提高學生的綜合素質(zhì)[5]。endprint

五、結束語

我們也發(fā)現(xiàn)，開放實驗存在著教師工作量大幅度增加，成本大量增加而經(jīng)費不足，學生進實驗室的積極性的保障等方面的問題。比如實驗室能夠真正滿足的學生人數(shù)并不多[6]。學生進實驗室的積極性不高，在實驗室開放過程中，除了對學生正確地引導，建立必要的制度，比如實行實驗學分制度，鼓勵學生參與實驗室開放，將開放實驗教學納入學生實踐教學環(huán)節(jié)，規(guī)定學生的最低實驗學分數(shù)，以鼓勵和引導學生主動參與開放實驗，學生參加實驗并經(jīng)考核后的成績計算學分。學生表現(xiàn)突出的或完成獨創(chuàng)性實驗并取得成果，可作為優(yōu)先推薦評審獎學金的條件之一。改變只有部分學生經(jīng)常來實驗室，而部分學生根本不感興趣的局面[7]，因為他們只關心“能否順利畢業(yè)”，對不需要考核、沒有學分的課程則不聞不問。

開放實驗的建設是一項復雜的持續(xù)的系統(tǒng)工程，需要在實際工作過程中不斷探索研究，與時俱進，堅持不懈和不斷創(chuàng)新，我們將在已有建設基礎上總結經(jīng)驗，把課內(nèi)教學與課外第二課堂活動很好地結合起來。讓學生有更大的自由、更多的選擇機會，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，使學生的個性得到更好地發(fā)展。

參考文獻：

[1]侯鳳才，張國華.高校實驗室開放存在的問題與對策分析系[J].實驗技術與管理，2011，28（1）.

[2]謝軍軍，章志量，華春珍.開放實驗室與學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索與實踐[J].中國高等醫(yī)學教育，2007，（6）.

[3]張家棟，房海蓉.加強開放實驗平臺建設促進學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].現(xiàn)代教育技術，2009，19（7）.

[4]崔玉民，苗慧，張文保等.以科研促教學，培養(yǎng)學生科研創(chuàng)新能力[J].化工高等教育，2010，（4）.

[5]張偉，郭順京.開放式實驗教學網(wǎng)絡建設的研究[J].實驗室科學，2011，14（1）.

[6]朱艷，秦民堅，吳剛.開放實驗室？搖培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力[J].藥學教育，2009，（3）.

[7]付爭兵.建立開放式實驗室的必要性及其管理模式探討[J].實驗室研究與探索，2008，（3）.

基金項目：浙江中醫(yī)藥大學教學改革課題（2011025）。

通訊作者：丁志山，教授，浙江中醫(yī)藥大學生命科學學院。

作者簡介：黃燕芬（1974-），女，浙江金華，碩士，浙江中醫(yī)藥大學，副教授，從事中藥成分的分離與中藥藥理研究工作。endprint