關(guān)于高校實驗室開放模式的探討

王書紅，張換平，牛永生

（安陽工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，河南安陽455000）

隨著社會的發(fā)展，高校畢業(yè)生綜合素質(zhì)的要求越來越高，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、創(chuàng)新創(chuàng)造能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的人才已成為世界各國高校教育的發(fā)展目標(biāo)。實現(xiàn)該發(fā)展目標(biāo)的重要手段就是實驗。高校實驗室是提高學(xué)生實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新人才不可或缺的重要基地，是開展教學(xué)、實踐、科研三結(jié)合的重要場所［1，2］。左鐵鏞院士認(rèn)為，“實驗室是學(xué)校的半壁江山”[3]。而實施實驗室開放是提高實驗室使用效率，使實驗室更好地發(fā)揮作用的有效途徑。

實驗室開放，是指打破傳統(tǒng)的實驗室單位分割的封閉狀態(tài)，實行一定條件下的資源共享，即充分利用各實驗室的師資、儀器設(shè)備、設(shè)施、學(xué)術(shù)和技術(shù)優(yōu)勢,將實驗室的資源部分或全部地提供給進(jìn)行實驗教學(xué)、實驗技術(shù)研究、科研和社會服務(wù)的實驗者，包括教師、學(xué)生、實驗技術(shù)人員等[4]。本文所說的高校實驗室開放主要指在完成計劃內(nèi)教學(xué)、科研任務(wù)的前提下，對學(xué)生開放，為學(xué)生提供實踐學(xué)習(xí)的條件。

1 高校實踐教學(xué)環(huán)節(jié)現(xiàn)狀及存在的問題

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式是依據(jù)實驗教學(xué)大綱，采用在固定時間開設(shè)固定實驗項目的做法。實驗大都是驗證性實驗，設(shè)計性、綜合性實驗較少。實驗內(nèi)容隸屬于某門課程，學(xué)科間的交叉很少。開設(shè)實驗時，學(xué)生只是被動地依照實驗指導(dǎo)教師講授的注意事項、實驗試劑與設(shè)備的使用方法等進(jìn)行實驗，整個實驗過程刻板保守、毫無新意，實驗教學(xué)模式封閉、單一，極大地限制了學(xué)生主動性和創(chuàng)造性的發(fā)揮，嚴(yán)重削弱了學(xué)生對實驗課的興趣。實施實驗室開放是避免這種弊端的最好辦法，實驗室開放可在提高實驗室各種資源使用效率的同時，更好地培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)造精神、科學(xué)探索能力及團(tuán)隊合作意識。

目前，許多高校實施了實驗室開放，但在管理和運行中都或多或少地存在一些問題。高校實驗室開放存在的問題，主要有如下4個方面:

1）部分儀器設(shè)備的使用率偏低。由于實驗室開放程度不夠、資源配備不合理及共享上的不足，實驗室儀器設(shè)備的使用率偏低甚至長期閑置等浪費的現(xiàn)象在許多高校普遍存在[5]。

2）學(xué)生創(chuàng)新能力受到限制。隨著科技的高速發(fā)展，不同學(xué)科間的交叉和滲透越來越多，但是許多高校實驗室開放項目往往僅立足于某一學(xué)科，多學(xué)科交叉融合、具有創(chuàng)新性的設(shè)計性、綜合性和創(chuàng)新性實驗項目較少，實驗室開放不能很好地鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力，極大地限制了學(xué)生創(chuàng)新能力的提高[6]。

3）開放性實驗的參加人數(shù)相對還較少，學(xué)生能接觸到的實驗室開放項目也較少。許多高校開放實驗內(nèi)容主要是大學(xué)生科技創(chuàng)新項目和一些老師的科研項目，所涉及學(xué)生人數(shù)較少，而且學(xué)生只能在指導(dǎo)教師的科研室做實驗，能接觸到的儀器和能做的實驗項目都很有限。對高校教育培養(yǎng)知識面寬、創(chuàng)新能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的人才的發(fā)展目標(biāo)而言效果不夠理想。

4）經(jīng)費支持不足。許多高校開放實驗室資金短缺，設(shè)備維護(hù)、低值易耗品購置等必需開支難以維持，對指導(dǎo)教師的工作量難以體現(xiàn)，這些都影響了開放實驗室的正常運行[7]。

鑒于以上幾點高校實驗室開放管理和運行存在的問題，作者通過學(xué)習(xí)其他院校開放實驗室的成功案例和進(jìn)行實驗室開放項目的實踐探索后，結(jié)合我校的實際情況對我校實驗室開放模式進(jìn)行了探討。

2 實驗室開放的模式

2.1 實驗室開放的形式

實驗室開放包括實驗時間的開放、實驗內(nèi)容的開放和實驗對象的開放[8]。為使學(xué)生能夠及時、全面了解實驗室開放的項目、儀器設(shè)備、開放時間、指導(dǎo)教師等情況，避免因信息傳遞不暢導(dǎo)致的實驗室開放而學(xué)生寥寥、開放效果不好的尷尬局面，實驗室開放的管理手段采用公開透明的網(wǎng)絡(luò)管理。

2.1.1 實驗室開放對象

實施實驗室開放，實現(xiàn)資源共享，要求打破學(xué)院的限制，不僅對本專業(yè)、本學(xué)院學(xué)生開放，也對跨專業(yè)、跨學(xué)院的學(xué)生開放。這樣不僅有利于提高實驗室各種資源的使用效益，更有利于拓寬學(xué)生的知識面和提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力。

2.1.2 實驗室開放內(nèi)容

對于實驗室開放的內(nèi)容，大體有如下6種形式：

1）課程內(nèi)的選做實驗。由于實驗教學(xué)學(xué)時的限制，每門實驗課程在規(guī)定的教學(xué)時間內(nèi)，只能在必做實驗以外做少數(shù)選做實驗，剩下的選做實驗即可作為實驗室開放的項目。使學(xué)生在了解儀器的使用方法外，掌握更多的實驗方法、手段；

2）教師的科研項目；

3）大學(xué)生科技創(chuàng)新項目；

4）大學(xué)生科技競賽；

5）廢舊儀器的改造利用。在每個教學(xué)實驗室，都會有一些儀器設(shè)備報廢或擬報廢，將這部分儀器設(shè)備用于實驗室開放，供學(xué)生拆卸、安裝、修理、改進(jìn)、改造，除了可以增強(qiáng)學(xué)生的實際動手能力和加深學(xué)生對儀器使用和設(shè)計原理的更深層次的領(lǐng)悟外，還可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和發(fā)明創(chuàng)造能力。在學(xué)生的修理和改進(jìn)、改造下，具有更佳或新的使用功能的儀器可能會誕生，可以變廢為寶；

6）學(xué)生自行擬定的實驗項目。學(xué)生自主擬定實驗題目、設(shè)計實驗方案、技術(shù)路線，指導(dǎo)教師審核實驗方案的可行性，然后實施實驗、撰寫實驗報告，學(xué)生通過這一系列過程進(jìn)行科學(xué)研究訓(xùn)練。該項目可使學(xué)生充分地發(fā)揮主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，提高學(xué)生的科學(xué)探索能力和創(chuàng)新能力。

實驗室開放可針對開放內(nèi)容，鼓勵學(xué)生自主選擇實驗方法和實驗手段，由原來的單一型實驗?zāi)Ｊ睫D(zhuǎn)變?yōu)椤盎A(chǔ)型、設(shè)計型、創(chuàng)新型、綜合型、開放型”的實驗?zāi)Ｊ絒9]。

2.1.3 實驗室開放時間

實驗室時間上的開放主要包括4種方式：全面開放、定時開放、階段開放和預(yù)約開放[10]。

我校目前生師比較大、教師資源相對短缺，因全面開放會造成教師資源的浪費，所以不太適合我校。為有效利用師資和儀器設(shè)備、設(shè)施，建議針對不同的實驗室開放內(nèi)容采取不同的時間開放方式。課程內(nèi)的選做實驗項目可采取定時開放，主要根據(jù)實驗課授課時間進(jìn)行開放。每學(xué)期初，將各實驗室的實驗課表放到實驗室開放的網(wǎng)絡(luò)平臺上，學(xué)生可根據(jù)自己的時間去做開放實驗項目。大學(xué)生科技競賽可采取階段開放，在競賽前一段時間集中開放，開放時間放到實驗室開放網(wǎng)絡(luò)平臺上。對于教師的科研項目，學(xué)生可直接與指導(dǎo)教師聯(lián)系。大學(xué)生科技創(chuàng)新項目、廢舊儀器的改造利用和學(xué)生自行擬定的實驗項目可實行預(yù)約開放，學(xué)生通過實驗室開放的網(wǎng)絡(luò)平臺預(yù)約實驗項目、時間。

2.2 建設(shè)微課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺

為使開放實驗項目順利、高效進(jìn)行，要求學(xué)生做實驗前自主學(xué)習(xí)實驗項目的相關(guān)基礎(chǔ)知識。為方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)，可建設(shè)微課程[11]網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺。指導(dǎo)教師制作所負(fù)責(zé)實驗項目的微課程放到網(wǎng)絡(luò)平臺，供學(xué)生學(xué)習(xí)使用。學(xué)生通過微課程的學(xué)習(xí)，撰寫實驗預(yù)習(xí)報告。

2.3 實驗室開放的考核

為保證實驗室開放的質(zhì)量，要對實驗室開放項目的實施實行有效地考核。建議通過平時抽檢學(xué)生做實驗情況、期末查驗實驗報告和抽取部分學(xué)生進(jìn)行實驗項目的答辯等形式進(jìn)行考核。

2.4 實驗室開放的管理

要使開放實驗室工作真正地得到落實，健全的規(guī)章制度必不可少。有了制度保證，開放實驗室的工作開展起來才會高效順利。而實驗室規(guī)章制度需要人去管理和執(zhí)行，所以實驗室開放成敗的關(guān)鍵是加強(qiáng)實驗室?guī)熧Y隊伍培訓(xùn)與管理[12]。所以建設(shè)一支穩(wěn)定、高素質(zhì)的實驗隊伍是當(dāng)前實驗室開放管理的當(dāng)務(wù)之急。

2.5 實驗室開放的激勵措施

我校開放實驗室的提出已有一年多的時間，但是現(xiàn)有的制度不能充分調(diào)動任課教師參加實驗室開放教學(xué)的積極性。為調(diào)動教師參與實驗室開放的積極性，學(xué)校需設(shè)立實驗室開放專項基金，在保障設(shè)備維護(hù)、低值易耗品購置等必需開支的同時，保障指導(dǎo)教師的工作量。

對于學(xué)生，針對我校多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高的實際情況，應(yīng)在學(xué)生必修實驗學(xué)分的基礎(chǔ)上，額外設(shè)立實驗室開放的實踐學(xué)分。實踐學(xué)分可根據(jù)每個實驗項目的性質(zhì)和難易程度進(jìn)行設(shè)立，實驗項目、學(xué)分等情況面向全校公開，以提高學(xué)生參與實驗室開放的積極性和主動性。

3 結(jié)束語

開放實驗室是我國高等教育實踐教學(xué)改革的一個方向，是一個系統(tǒng)工程，要成功做好實驗室開放，必須從整體上把握，做好各方面工作。本文探討了一個開放實驗室模式，實驗室開放的模式是否適合我校，還要在實施實驗室開放的過程中加以檢驗。

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