開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的構(gòu)建與探討

孫萬虹　李海玲　孫豫

[摘 要] 通過對(duì)我?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前存在問題的分析，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)際情況，搭建適合我校的“開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)”平臺(tái)，以多層次、多角度的開放形式，以及相應(yīng)的管理模式，全面提高我校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)

[中圖分類號(hào)] O6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2014）14-0089-02

“開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)”是國外通用的教學(xué)模式，它打破傳統(tǒng)的封閉教育體系，以創(chuàng)新、包容、靈活的方式充分調(diào)動(dòng)和利用課堂內(nèi)外的教育資源。[1] [2] [3]這一教學(xué)模式在教學(xué)中體現(xiàn)為“以學(xué)生為主體，以學(xué)習(xí)為中心”的教學(xué)理念，重在學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和能力的提高。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式將成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)新方向。[4]

一、存在問題

一方面，我校實(shí)驗(yàn)中心承擔(dān)了全校相關(guān)專業(yè)的無機(jī)、分析、生化、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)課均為小班授課，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)的任務(wù)較重；另一方面，我校屬于地方民族院校，西北五省少數(shù)地區(qū)的生源占有較大比例，而其余生源絕大多數(shù)來自全國各地少數(shù)民族地區(qū)。生源的特殊性使我們面臨如下問題：學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)參差不齊，實(shí)驗(yàn)技能較薄弱；學(xué)生既渴望做實(shí)驗(yàn)，又害怕動(dòng)手；學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課缺乏認(rèn)識(shí)、不夠重視。目前，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師多側(cè)重學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練和提高，對(duì)不同專業(yè)和能力的學(xué)生不能實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)；學(xué)生過于注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在課堂上急于完成實(shí)驗(yàn)，而忽略實(shí)驗(yàn)過程的基本操作和問題分析；教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上缺少對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

二、開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

在目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，我校開放實(shí)驗(yàn)主要表現(xiàn)為3種形式：1.開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較單一，或是實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)內(nèi)容的“擴(kuò)充版”，缺乏學(xué)科間的交叉與綜合，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)主要依賴于課堂教學(xué)，不夠貼近生活，缺乏創(chuàng)新性；2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)重，實(shí)驗(yàn)室不能保證全天候開放；3.開放實(shí)驗(yàn)依附于教師的科研項(xiàng)目，一部分學(xué)生能夠真正深入課題，對(duì)實(shí)驗(yàn)具有掌控能力，而一部分學(xué)生依賴于教師的指導(dǎo)，沒有對(duì)課題作深入的思考，成為不會(huì)動(dòng)腦的“操作工”。

三、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

（一）建立多形式開放實(shí)驗(yàn)

按照不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)，即驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)等，開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)可按實(shí)驗(yàn)技能的不同分年級(jí)、分專業(yè)、分層次實(shí)施因材施教，并將教師科研滲入本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。[5] [6]具體要做到：1.開放實(shí)驗(yàn)應(yīng)根據(jù)年級(jí)的不同開設(shè)難易不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。對(duì)低年級(jí)且實(shí)驗(yàn)技能薄弱的學(xué)生，主要開設(shè)一些技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主；對(duì)高年級(jí)且實(shí)驗(yàn)技能較好的學(xué)生，應(yīng)以綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上盡可能涉及多門課程的學(xué)科交叉。2.對(duì)于那些學(xué)有余力、實(shí)驗(yàn)技能強(qiáng)，并具有實(shí)驗(yàn)探索和創(chuàng)新精神的學(xué)生，主要是讓其參與指導(dǎo)教師科研項(xiàng)目的子項(xiàng)目，或在教師指導(dǎo)下申請(qǐng)完成校級(jí)或國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目。3.根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)開設(shè)不同實(shí)驗(yàn)。為了提高學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性，即使是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程也應(yīng)選擇貼近專業(yè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而不是“吃大鍋飯”。4.針對(duì)不同的開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也應(yīng)采用不同的開放形式。對(duì)于驗(yàn)證性開放實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由教師指定，實(shí)驗(yàn)過程在教師的指導(dǎo)下完成；而對(duì)于綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，則需經(jīng)教研室相關(guān)教師進(jìn)行論證，分析實(shí)驗(yàn)的可行性和難易程度，參與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)生將在教師指導(dǎo)下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。

（二）積極配合“創(chuàng)新項(xiàng)目”實(shí)施

為了給實(shí)驗(yàn)熱情高和科研能力強(qiáng)的學(xué)生搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，中心化學(xué)教研室教師每學(xué)年都會(huì)擬定一定數(shù)目的研究課題供學(xué)生選擇。學(xué)生可根據(jù)自己的喜好選擇指導(dǎo)教師，并可申請(qǐng)校級(jí)和國家級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目，在科研方面得到充分的體驗(yàn)，達(dá)到深層次的鍛煉和培養(yǎng)。而將“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”與“研究性實(shí)驗(yàn)”相結(jié)合，則有助于學(xué)生將理論與實(shí)際聯(lián)系起來，培養(yǎng)自身的科研能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

（三）全方位開放

實(shí)驗(yàn)中心設(shè)有專門的化學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室實(shí)行“學(xué)生管理為主，教師管理為輔”的原則，實(shí)驗(yàn)室管理細(xì)則完善規(guī)范，開放實(shí)驗(yàn)室都裝有門禁系統(tǒng)。對(duì)于篩選評(píng)估后的學(xué)生課題，由教師負(fù)責(zé)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可自主安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自主安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。

對(duì)于節(jié)假日，實(shí)驗(yàn)室的開放要按照學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理的要求，由學(xué)生提出申請(qǐng)，經(jīng)中心主管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)后再安排指導(dǎo)教師進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)。近幾年，我校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)高度重視，教學(xué)效果顯著，深受學(xué)生歡迎。

（四）開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量保障體系

1.師資力量

中心化學(xué)教研室專業(yè)有專任教師13人，教授1人，副教授5人，講師4人，實(shí)驗(yàn)師3人，其中具有博士學(xué)位5人，其余都是碩士學(xué)歷。涉及專業(yè)有無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、環(huán)境工程、分析檢測、生物化學(xué)等相關(guān)專業(yè)。這種“復(fù)合型”教師隊(duì)伍，不僅具有先進(jìn)的教學(xué)理念，且具有學(xué)科門類多、實(shí)踐能力強(qiáng)、學(xué)識(shí)水平高和職業(yè)素質(zhì)好等優(yōu)勢(shì)?；瘜W(xué)教研室多學(xué)科的教師團(tuán)隊(duì)，不僅在傳授基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和前沿動(dòng)態(tài)方面具有互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，而且在學(xué)科交叉方面創(chuàng)造更好的條件。同時(shí)，在傳授知識(shí)的方法和思想上也可以取長補(bǔ)短?？傊?，多學(xué)科的教學(xué)團(tuán)隊(duì)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)品質(zhì)、職業(yè)發(fā)展能力等方面都表現(xiàn)出較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。

2.指導(dǎo)教師在教學(xué)中的作用

教師是開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)者、組織者和指導(dǎo)者，指導(dǎo)教師在開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中起到主導(dǎo)的作用，具體要做好3個(gè)方面的工作：① 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的合理性關(guān)系到實(shí)驗(yàn)效果和教學(xué)質(zhì)量，這是重中之重；② 課前預(yù)習(xí)。具體實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)須在教師的指導(dǎo)下完成，教師要熟悉、掌握相關(guān)儀器設(shè)備，能夠規(guī)范操作，學(xué)生在教師引導(dǎo)下獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。③ 實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文評(píng)定。對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文的評(píng)定要及時(shí)、翔實(shí)、準(zhǔn)確，能讓學(xué)生從中了解自己的不足和改進(jìn)的方向。由此看出，開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，而指導(dǎo)教師的指導(dǎo)也尤為關(guān)鍵。

3.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)指導(dǎo)教師的要求

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)指導(dǎo)教師提出更高要求，表現(xiàn)在：①指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要符合不同層次學(xué)生的實(shí)際水平和認(rèn)知規(guī)律，要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和不同層次的學(xué)生需要，做到因材施材。②指導(dǎo)教師要采用科學(xué)、先進(jìn)的教學(xué)方法，在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中應(yīng)通過激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，讓學(xué)生自己探尋相關(guān)知識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)研究方法。③指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的評(píng)定要客觀、合理、公正。因此，指導(dǎo)教師應(yīng)具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，掌握學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)與前沿知識(shí)，對(duì)自身知識(shí)和技能的擴(kuò)展和更新要求更高。

（五）開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

1.讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人

在開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生才成為真正學(xué)習(xí)的主人，有充分的自主權(quán)。學(xué)生可根據(jù)個(gè)人的專業(yè)特點(diǎn)和興趣愛好選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和時(shí)間，且在學(xué)有余力的情況下，可開展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，也可參與教師科研項(xiàng)目。除個(gè)別經(jīng)典驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，而是在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自己完成文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器的使用與調(diào)試，最后撰寫實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告。通過對(duì)整個(gè)過程的規(guī)劃設(shè)計(jì)，充分鍛煉了學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)的能力，也提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2.提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教師科研

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)必然帶給實(shí)驗(yàn)教師和專業(yè)指導(dǎo)教師更多工作任務(wù)和困難。如需要大量的時(shí)間和精力，高水平的實(shí)驗(yàn)技能，扎實(shí)全面的知識(shí)儲(chǔ)備。然而，通過開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師不僅僅是“照本宣科”，而是密切聯(lián)系學(xué)科前沿，使教學(xué)與科研相輔相成，力求在科研上不斷探索與創(chuàng)新，能為教學(xué)注入新的“血液”——科研成果，從而起到教學(xué)與科研相長的良好教學(xué)效果。

四、結(jié)束語

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是目前我國高等教育的一項(xiàng)重要目標(biāo)，而推行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是實(shí)施創(chuàng)新型人才教育的重要途徑。構(gòu)建良好的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是實(shí)驗(yàn)室高效、可持續(xù)開放的基礎(chǔ)，不僅可以充分利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資源，提高教學(xué)水平和質(zhì)量，更有助于形成綜合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新機(jī)制。構(gòu)建和實(shí)施開放式實(shí)踐教學(xué)模式是一個(gè)系統(tǒng)工程，也是今后教學(xué)改革的長期任務(wù)。我們目前所做的工作只是在摸索適合我校實(shí)際情況的教學(xué)模式，部分工作還在構(gòu)建中，還有更多的需求，值得我們繼續(xù)為之探索。

[ 注 釋 ]

[1] 鄺溯瓊，楊定新，陶利民.構(gòu)建開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].高等教育研究學(xué)報(bào)，2012.

[2] 龔利華.實(shí)驗(yàn)室開放存在的問題及解決辦法探討[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)與技術(shù)，2009.

[3] 宋國利，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.

[4] 王興邦.實(shí)驗(yàn)室開放的內(nèi)涵與機(jī)制研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009.

[5] 侯振雨，段凌瑤，侯超逸，侯玉霞.農(nóng)科專業(yè)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的探索[J].河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2012.

[6] 雷杰，高翔，馬林，張晉芬，莊繼華.加強(qiáng)大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)之間聯(lián)系的嘗試[J].大學(xué)化學(xué)，2012.

[責(zé)任編輯：覃侶冰]