淺談開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高校實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用

車雨辰

摘 要：伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，國(guó)家對(duì)國(guó)民教育的投入越來(lái)越大，但是受制于傳統(tǒng)思想以及教育資源匱乏等多方面因素的制約，我國(guó)的高等教育，特別是理論與實(shí)際相結(jié)合方面還處于摸索階段，本文通過(guò)對(duì)開(kāi)放式教學(xué)的闡述，以及發(fā)展歷史，并以實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為案例，力求探索開(kāi)放式教學(xué)對(duì)于教學(xué)改革的重要性，通過(guò)開(kāi)放式教學(xué)，不僅能有效提高學(xué)生的積極性，也在很大程度上提高教職人員的業(yè)務(wù)、學(xué)術(shù)水平，其發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)課 開(kāi)放式教學(xué) 高等教育

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）09（b）-0242-02

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)已逐步邁入世界強(qiáng)國(guó)之列，而與之對(duì)應(yīng)的則是國(guó)民的教育程度還稍顯不足，因此，近些年來(lái)，國(guó)家加大了對(duì)教育領(lǐng)域的投入力度，伴隨著教育的普及，國(guó)民的整體受教育程度有了顯著的提高，尤其體現(xiàn)在高等教育領(lǐng)域，截止到2014年，我國(guó)高等教育毛入學(xué)率為37.5%，已經(jīng)超過(guò)中高收入國(guó)家的平均水平，而教育普及程度和人力資源開(kāi)發(fā)水平的大幅提升，則有效地提高了全體國(guó)民的素質(zhì)，改善了國(guó)內(nèi)人力資源的結(jié)構(gòu)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了強(qiáng)有力支撐。

而作為教育環(huán)節(jié)中最高層次的一環(huán)，各大高校也在近幾十年來(lái)的不斷摸索和創(chuàng)新下，將教育的形式從單純地要求學(xué)生死記硬背逐漸引入理論與實(shí)踐相結(jié)合，更多地要求學(xué)生不僅知道“為什么做”，更去明白“怎么做”中來(lái)，而如何有效地提高實(shí)驗(yàn)課與理論課的有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生從實(shí)際中更好地融會(huì)貫通理論知識(shí)，這正是當(dāng)前每一個(gè)教育工作者特別是實(shí)驗(yàn)課教員都在深深思考的問(wèn)題。

1 國(guó)外的發(fā)展與國(guó)內(nèi)的弊端

在19世紀(jì)初，德國(guó)的工業(yè)水平幾乎比當(dāng)時(shí)的“日不落帝國(guó)”英國(guó)落后整整一個(gè)世紀(jì)，而為了提高本國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平，德國(guó)政府率先在全世界的教育界中推行“雙元制”，在校的學(xué)生要花費(fèi)一小部分的時(shí)間首先來(lái)完成理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，即“一元”，更主要的是將大部分的時(shí)間留在實(shí)際的生產(chǎn)工作中進(jìn)行培訓(xùn)，將實(shí)際與理論知識(shí)有效地結(jié)合起來(lái)，這被稱為“二元”。這種教學(xué)模式最明顯的特點(diǎn)就是在保持原有實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，通過(guò)精準(zhǔn)的定位，能夠完成多種形式、多種層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為國(guó)家培養(yǎng)出真正符合市場(chǎng)需求的、具有更多專業(yè)技能的實(shí)用性人才，而這也正是20世紀(jì)初德國(guó)能迅速崛起的，代替英國(guó)稱為歐洲頭號(hào)工業(yè)強(qiáng)國(guó)的根本。

目前，我國(guó)的高等教育已經(jīng)逐步由少而精向廣而全的方面發(fā)展，這不僅體現(xiàn)在高校的不斷擴(kuò)招上，多學(xué)科的設(shè)置，辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，為了緩解因?yàn)閿U(kuò)招導(dǎo)致的教學(xué)資源緊張，很多高校開(kāi)始實(shí)施學(xué)分制和選修制，雖然這在一定程度上能夠緩解當(dāng)前的教育資源緊缺的局面，但是在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)設(shè)施沒(méi)有增加的情況下，理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)在時(shí)間上和空間上必然會(huì)出現(xiàn)分裂，兩者不能同步進(jìn)行，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果大打折扣，甚至很多學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課無(wú)關(guān)緊要，再加上國(guó)內(nèi)高校的實(shí)驗(yàn)課程與實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式很多已經(jīng)沿襲多年，與當(dāng)前社會(huì)日新月異的發(fā)展相距甚遠(yuǎn)，因此，實(shí)驗(yàn)課的改革勢(shì)在必行，而本文正是借鑒德國(guó)的教育理念，采用開(kāi)放式自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，對(duì)當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行探索性的應(yīng)用，力圖找到一條更符合創(chuàng)新可持續(xù)發(fā)展的教學(xué)之路。

2 開(kāi)放式教學(xué)計(jì)劃

興趣是學(xué)習(xí)的根本動(dòng)力，如何有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣是每一個(gè)教育工作者的最大考驗(yàn)，縱觀傳統(tǒng)的教育模式，特別是實(shí)驗(yàn)課，通常由老師開(kāi)始進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的講解，然后由老師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作，最后再由學(xué)生進(jìn)行模仿，這種模式下，且不說(shuō)學(xué)生的積極性是否調(diào)動(dòng)，單說(shuō)在時(shí)間上，大部分都是交由老師去掌控，剩余的時(shí)間只夠?qū)W生進(jìn)行簡(jiǎn)單的模仿，連嘗試都談不上，何來(lái)興趣一說(shuō)？建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識(shí)本身并不是通過(guò)傳授才獲得的，而是在一定的情景下，借助旁人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)自身的意愿結(jié)合實(shí)際的意義建構(gòu)得來(lái)的，因此在實(shí)驗(yàn)課中引入開(kāi)放式教學(xué)的好處就是將實(shí)驗(yàn)課的大部分時(shí)間和自主權(quán)力都交給學(xué)生，以學(xué)生為實(shí)驗(yàn)主體，教師為輔助，盡可能減少對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的干涉，參考國(guó)外的教學(xué)模式，僅將實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟列出，要求學(xué)生在課前應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的自行查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并培養(yǎng)學(xué)生自主選擇的能力，對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器不應(yīng)該僅僅提供必要的準(zhǔn)備，也應(yīng)該提供更多的選擇甚至干擾器皿，畏首畏尾的實(shí)驗(yàn)即使成功也不過(guò)是復(fù)制，而達(dá)不到創(chuàng)新和培養(yǎng)學(xué)生的目的。

只有通過(guò)自身努力得來(lái)的結(jié)果，無(wú)論好壞，都必將銘記一生，哪怕實(shí)驗(yàn)失敗，但是通過(guò)錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)過(guò)程才能理解成功的方式，而作為開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)課的輔助者，老師在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)以鼓勵(lì)的態(tài)度對(duì)待每一組實(shí)驗(yàn)，通過(guò)多種考核（例如：通過(guò)問(wèn)答提供正確的實(shí)驗(yàn)器皿）鼓勵(lì)學(xué)生去思考，注重自我能力的鍛煉和勇于面對(duì)失敗的能力。而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入開(kāi)放式的另一個(gè)好處就是學(xué)生之間的互幫互助，作為教師，對(duì)待那些學(xué)習(xí)能力高的，有余力的學(xué)生，可以鼓勵(lì)其作為教輔去幫助那些學(xué)習(xí)能力相對(duì)差一些的同學(xué)，通過(guò)平輩人間的交流和探索，在增進(jìn)同學(xué)情誼的條件下，有效地拉動(dòng)班級(jí)整體的學(xué)習(xí)氛圍和學(xué)習(xí)能力。

3 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)課教學(xué)準(zhǔn)備

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)課中作為教師的工作主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

（1）在實(shí)驗(yàn)課前，提前進(jìn)行小組的劃分，并讓學(xué)生自由決定組員及組長(zhǎng)，布置實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约翱赡苌婕暗降闹R(shí)點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生自主確定實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)所需器皿。

（2）對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，指導(dǎo)教師應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，編寫(xiě)一套行之有效的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，對(duì)于大量的需要驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，應(yīng)從應(yīng)用性、綜合性、設(shè)計(jì)性等多角度進(jìn)行校核，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)危及生命安全的隱患。

（3）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課之前應(yīng)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行一個(gè)大致的了解，符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康模茖W(xué)的實(shí)驗(yàn)方案的小組方可進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)。

4 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)課教學(xué)實(shí)例

這里以本人教學(xué)生涯中的一堂實(shí)驗(yàn)課作為例子，實(shí)驗(yàn)名稱為“酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）”，其基本原理是利用抗原抗體的特異性反應(yīng)與酶對(duì)底物的高效催化性這兩個(gè)特點(diǎn)，首先將已知的抗原或抗體吸附在一種固相支持物的表面，再加入酶標(biāo)記的抗原或抗體與被固定物反應(yīng)，此時(shí)，滴加相應(yīng)底物后，底物在酶的催化作用下出現(xiàn)顯色反應(yīng)，因?yàn)橐后w顯色的強(qiáng)弱與待測(cè)抗原或抗體的量成正比，就此可以判斷待測(cè)抗原或抗體的有無(wú)及含量。endprint

在上一堂實(shí)驗(yàn)課結(jié)束之前，已經(jīng)將本次ELISA實(shí)驗(yàn)的目的及基本知識(shí)進(jìn)行課后思考和預(yù)習(xí)，而在學(xué)生中以自然小組為單位對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和目的進(jìn)行了系統(tǒng)性的預(yù)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)課開(kāi)始前，回收各小組提交的實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)于沒(méi)有明顯疏漏或重大隱患的實(shí)驗(yàn)允許進(jìn)行實(shí)際操作。

實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備上除了不同的待測(cè)抗原、抗體、酶標(biāo)二抗及相應(yīng)的底物，必備的碳酸鹽緩沖液、磷酸鹽緩沖液、封閉液、終止液、固相支持物外，還配置了部分起到干擾和混淆作用的試劑與器皿，任由各組學(xué)生自行取用。

實(shí)驗(yàn)中觀察到大部分學(xué)生采用的是雙抗體夾心法測(cè)未知抗原——甲胎蛋白，這種方法首先將特異性抗體包被于固相載體，再加入待測(cè)樣品，待抗原抗體反應(yīng)完全后，洗滌微孔板再加入酶標(biāo)二抗，最后加入底物顯色進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)底物顯色的深淺判定樣品中甲胎蛋白的含量。

部分小組則采用間接法測(cè)抗體——抗SRbc抗體，首先將已知抗原包被于固相載體上，封閉洗滌后，加入待測(cè)抗體，經(jīng)充分孵育后，加入酶標(biāo)二抗，最后加底物顯色，結(jié)果可用目測(cè)或用分光光度計(jì)進(jìn)行定量測(cè)定。

在這堂實(shí)驗(yàn)課中，教師并沒(méi)有局限實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法，而是讓學(xué)生跳出傳統(tǒng)的思維定式，結(jié)合自身的興趣點(diǎn)和專業(yè)知識(shí)充分發(fā)揮個(gè)人技能，選擇自己感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作共同完成實(shí)驗(yàn)，在這一過(guò)程中明確了學(xué)生主體的身份，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的自行查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生自主選擇和獨(dú)立思考的能力，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性，使得理論與實(shí)踐有了更好的融合，在提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中也出現(xiàn)了顯著的提高，不再是千人一面，而是百花齊鳴。

但同時(shí)也存在一定的問(wèn)題，在對(duì)各實(shí)驗(yàn)小組實(shí)驗(yàn)過(guò)程的觀察及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，可以明顯感覺(jué)出學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的極大興趣和對(duì)于理論知識(shí)匱乏的矛盾，身為教師，在這個(gè)時(shí)候積極參與到各小組的討論中來(lái)，以輔助的身份進(jìn)行必要知識(shí)點(diǎn)的提及，并不直接給出答案，鼓勵(lì)學(xué)生記錄問(wèn)題，尋找問(wèn)題，解決問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一新鮮事物，還需要高校投入更多的力量，這是一種新的教學(xué)模式，能夠充分利用現(xiàn)有的教學(xué)資源，有效地提高教學(xué)效率，不僅能提高學(xué)生的綜合能力，對(duì)于教師自身的水平要求更高，雖然目前的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)還處于一種不斷摸索和完善的階段，但是不可否認(rèn)的是，開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)必將改變現(xiàn)有的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，其發(fā)展的潛力無(wú)限，發(fā)展的過(guò)程中還需要廣大教育工作者群策群力，不斷積累經(jīng)驗(yàn)、完善和改進(jìn)方法。

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