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淺談開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)論文
摘要：實(shí)施素質(zhì)教育，改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，建立開放式實(shí)驗(yàn)室，是教學(xué)改革中的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)室開放在培養(yǎng)和造就具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的跨世紀(jì)人才方面起著重要作用。介紹實(shí)驗(yàn)室開放的教學(xué)思路，結(jié)合開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和討論。
關(guān)鍵詞：開放 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
0 引言
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)的重要組成部分，然而在目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在一個(gè)普遍問題，即隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量不足以滿足實(shí)際需要，以至于出現(xiàn)了高峰時(shí)設(shè)備不夠用，而低峰時(shí)設(shè)備沒人用的現(xiàn)象，使現(xiàn)有設(shè)備、儀器的綜合利用率低，為解決這一問題，充分提高實(shí)驗(yàn)室資源的使用效率，使學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與時(shí)間，從而激發(fā)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣，提高學(xué)生思考問題、分析問題、解決問題的能力，并緩解由于學(xué)校招生規(guī)模擴(kuò)大對實(shí)驗(yàn)室造成的資源需求壓力，我們建立了開放式實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮了積極的作用，取得了顯著的效果，得到了學(xué)生的認(rèn)可和好評。開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種嶄新的教育模式，對于深化教育改革、全面推進(jìn)素質(zhì)教育具有重要意義。
1 開放式實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及實(shí)施
開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，突出開放和創(chuàng)新，把多個(gè)知識原形高度融合于應(yīng)用領(lǐng)域，使學(xué)生能夠從不同角度、不同側(cè)面尋求解決問題的方案。開放實(shí)驗(yàn)室對軟硬件教學(xué)非常重要，現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開放形式已成一種潮流，不可阻擋。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)把學(xué)生推到實(shí)驗(yàn)的主體位置。在開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師雖然做出具體的實(shí)驗(yàn)日程安排，但只向?qū)W生提出實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求，而對實(shí)驗(yàn)原理、步驟等都不做交代，由學(xué)生自己選定實(shí)驗(yàn)課題，選擇儀器設(shè)備，制訂實(shí)驗(yàn)步驟，處理和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。學(xué)生通過手機(jī)或上網(wǎng)預(yù)約做實(shí)驗(yàn)，然后我們老師根據(jù)預(yù)約情況，安排指導(dǎo)老師和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室。比如在做實(shí)驗(yàn)前先網(wǎng)上預(yù)約到實(shí)驗(yàn)室試做實(shí)驗(yàn)，那么在做實(shí)驗(yàn)時(shí)會達(dá)到事半功倍的效果。這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中就有較大的空間，可以充分運(yùn)用自己掌握的知識和技能淋漓盡致地發(fā)揮自己的聰明才智，提高了學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生獨(dú)立思考問題、解決問題的能力。這是開放式教學(xué)發(fā)揮最佳效果的必備條件，不但解決學(xué)生能力差異、時(shí)間合理安排問題，而且激勵學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)積極性、挖掘?qū)W生創(chuàng)新能力[3]。
在實(shí)踐過程中，我們構(gòu)建了開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺，建立開放式、多層次、模塊化實(shí)踐教學(xué)新體系。大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地由學(xué)院教師和我學(xué)院大學(xué)生科協(xié)共同管理，對學(xué)生全方位開放，其余實(shí)驗(yàn)室實(shí)行網(wǎng)上預(yù)約、電腦派位、刷卡進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的管理模式，實(shí)現(xiàn)時(shí)間、內(nèi)容、管理開放。根據(jù)自身特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際需要，我們主要采取如下四種方式開放：一是在正常的作息時(shí)間內(nèi)向?qū)W生全天全面開放；二是根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，安排固定時(shí)間段向相關(guān)學(xué)生全面開放；三是由學(xué)生通過網(wǎng)上提出申請，由實(shí)驗(yàn)室老師根據(jù)人數(shù)、內(nèi)容和預(yù)約時(shí)間安排儀器設(shè)備、指導(dǎo)教師，然后學(xué)生完成擬定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；四是根據(jù)不同專業(yè)、不同學(xué)生采用不同方式（例如對非電專業(yè)學(xué)生或?qū)W習(xí)吃力的電專業(yè)學(xué)生，我們采用固定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。而對電專業(yè)的大部分學(xué)生，我們要求在完成基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，鼓勵他們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行實(shí)踐，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。）
2 開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)
2.1 開放實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生實(shí)驗(yàn)搭建了良好的平臺，調(diào)動了學(xué)生的積極性
2.1.1 充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性并且培養(yǎng)學(xué)生文獻(xiàn)查閱能力傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，書本將實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及具體操作步驟等均一一列出，上課前只需要準(zhǔn)備好元器件，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生按照書上的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生幾乎不用思考直接按部就班就可以了，以至有的學(xué)生到實(shí)驗(yàn)結(jié)束都沒留下印象，學(xué)生養(yǎng)成了惰性，教學(xué)失去了意義。像這樣沒有留給學(xué)生思維的空間，在一定程度上也抑制了學(xué)生的主動性和獨(dú)立思考的能力。
因此，我們學(xué)院實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。首先由老師對學(xué)生進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)（實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的使用以及基本電路故障排除的方法等），然后學(xué)生自己選擇合適元器件，完成設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)電路等。實(shí)驗(yàn)中遇到問題時(shí)，學(xué)生首先進(jìn)行獨(dú)立思考，解決不了時(shí)再請教指導(dǎo)老師，給學(xué)生主動探究、自主學(xué)習(xí)的空間，這樣就提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，加強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)能力。
閱讀科技文獻(xiàn)是我們研究課題必不可少的手段。實(shí)驗(yàn)室開放后，我們結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)，提供給學(xué)生一些基本的實(shí)驗(yàn)研究方法，然后讓他們自己去圖書館或上網(wǎng)查找相關(guān)的資料，弄清實(shí)驗(yàn)原理，選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材和方法。
另外，利用實(shí)驗(yàn)室的全面開放，學(xué)生可以完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的預(yù)習(xí)。在開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們老師經(jīng)常組織討論，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行深入分析。學(xué)生的思考空間廣闊，思維活動的自由度較大，思維活動易于展開，在思考中能提出很多問題，同樣，解決問題的途徑也更多。定期召開學(xué)生座談會，及時(shí)解決學(xué)生提出的問題，從而不斷完善開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式。
2.1.2 培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科研創(chuàng)新精神為了培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新精神，我們針對不同層次的學(xué)生設(shè)計(jì)不同內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課外科技之間的緊密結(jié)合。例如，對于低年級的學(xué)生，我們每年組織“魅力無限”收音機(jī)組裝挑戰(zhàn)賽；在學(xué)生完成“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)”過程中，組織學(xué)生參加電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)大賽；結(jié)合相關(guān)專業(yè)課學(xué)習(xí)，組織機(jī)器人大賽、PLC程序設(shè)計(jì)等比賽；同時(shí)組織學(xué)生參加全國、省、市級各類競賽等。近三年在國際、國內(nèi)及省市級的各類課外科技活動競賽中有105人次獲獎。
2.1.3 為學(xué)生升學(xué)、就業(yè)增加砝碼開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生提供了參與科研的機(jī)會，使他們接受大量的技能培訓(xùn)，為將來走向工作崗位或攻讀碩士研究生打下了良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。如今用人單位看重的不只是學(xué)生的成績了，學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和動手能力才是他們尤為看重的。開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生提供了這樣的實(shí)踐平臺，培養(yǎng)他們獨(dú)立思考和獨(dú)立動手的能力。通過開放實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠接觸到最前沿、最實(shí)用的知識，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與社會的接軌，真正做到“學(xué)以致用”。與其他人的交流協(xié)調(diào)也是一項(xiàng)重要技能，我們通過定期召開學(xué)生交流會，讓他們在接觸到新思維的同時(shí)，也學(xué)會了信息共享和團(tuán)體協(xié)作，增強(qiáng)了師生、生生之間的合作交流意識。同時(shí)，我們引入優(yōu)秀學(xué)生擔(dān)任“流動助教”，協(xié)助教師參與實(shí)驗(yàn)工作。學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)工作，既有利于鞏固所學(xué)知識，加強(qiáng)理論與實(shí)際的結(jié)合，又有利于協(xié)作能力、表達(dá)溝通能力的訓(xùn)練，提高學(xué)生對實(shí)際工作的適應(yīng)能力，進(jìn)而有效的提高了學(xué)生的就業(yè)能力，拓寬的學(xué)生的就業(yè)面。
2.2 開放實(shí)驗(yàn)室對教師綜合素質(zhì)也提出了更高的要求 一般認(rèn)為大學(xué)老師的主要任務(wù)是教學(xué)和從事科研工作，所以現(xiàn)在高校的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)是分開的，這樣雖然能讓教師專心于自己的教學(xué)和科研工作，但卻不利于教師的全面發(fā)展。如果讓老師來負(fù)責(zé)與自己課題相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，不僅能更準(zhǔn)確地把握實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，給學(xué)生更深入的理論支持，而且在指導(dǎo)學(xué)生的過程中也會不斷地反思，并調(diào)整教學(xué)方法，從而進(jìn)一步服務(wù)于教學(xué)和科研。老師也能從中選擇優(yōu)秀學(xué)生作為進(jìn)一步的培養(yǎng)對象，讓這些學(xué)生更早地熟悉實(shí)驗(yàn)和所要從事的課題，為今后的科研工作奠定一定的理論和人才基礎(chǔ)。作為老師，對于學(xué)生提出的各種問題，都需要給予指導(dǎo)。這就要求老師不但要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技能，而且還需要有廣博的知識，才能給學(xué)生創(chuàng)新提供較高的起點(diǎn)和指導(dǎo)。
我院緊緊圍繞特色專業(yè)建設(shè)、重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)，為教師的科學(xué)研究提供良好的服務(wù)平臺。教師積極參加實(shí)驗(yàn)設(shè)備的設(shè)計(jì)與開發(fā)，使實(shí)驗(yàn)室的裝備與特色專業(yè)建設(shè)和重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)相結(jié)合、與工程實(shí)際相結(jié)合。例如，工程訓(xùn)練中心、智能建筑實(shí)驗(yàn)室、過程控制實(shí)驗(yàn)室由我院教師與企業(yè)單位工程人員共同設(shè)計(jì)而成，實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊密聯(lián)系實(shí)際工程。這些實(shí)驗(yàn)室不但用于學(xué)生的課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)，還能滿足學(xué)生認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的要求，不但為學(xué)校節(jié)約了大量的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)，更重要的是解決了長期困擾我們的“工科學(xué)生實(shí)習(xí)難”的問題。
2.3 資源共享提高實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備使用效率 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備做到資源共享，對綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，科技制作，各類學(xué)生競賽訓(xùn)練等實(shí)現(xiàn)全面開放實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會，提高了儀器設(shè)備的使用率。利用現(xiàn)有設(shè)備為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)的平臺，不僅能夠達(dá)到開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，而且可以避免儀器設(shè)備的浪費(fèi)，并且利用現(xiàn)有的科研實(shí)驗(yàn)設(shè)備，也能夠充分實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源的有效共享。
3 結(jié)束語
通過近年來實(shí)驗(yàn)室開放的嘗試，收到了良好的效果。開放實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會，提高了現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的利用率，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力。開放式問題的教學(xué)為學(xué)生提供了更多的交流與合作的機(jī)會，能夠促進(jìn)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生的思維向縱深發(fā)展，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，有利于培養(yǎng)學(xué)生“開放式”的思維和開拓進(jìn)取精神。開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動打破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，從教學(xué)思想和教學(xué)觀念上更新，以開放的理念來培養(yǎng)和造就高素質(zhì)的人才。但實(shí)驗(yàn)室的開放是一項(xiàng)艱巨的工程，它同實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革有密切聯(lián)系，不是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)人員、幾個(gè)教師能完成的，需要方方面面的配合協(xié)調(diào)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)室的開放增加教師的工作量，也給儀器維修和保養(yǎng)增加了許多難度和麻煩。因此，在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室開放的同時(shí)又要保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力方面還需要進(jìn)一步總結(jié)和認(rèn)真研究。
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