薛 凝,杜燕萍,王曉先

(西安工程大學(xué)環(huán)境與化工學(xué)院,西安 710048)

實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)

薛 凝,杜燕萍,王曉先

(西安工程大學(xué)環(huán)境與化工學(xué)院,西安 710048)

開放實(shí)驗(yàn)室是近年來高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新舉措.文章分析了開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)、個(gè)性化發(fā)展等方面的重要作用,探討了在地方綜合性大學(xué)實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法及途徑,總結(jié)了實(shí)踐效果.

開放實(shí)驗(yàn)室;實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革;創(chuàng)新意識(shí);實(shí)踐能力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力、逐步完成由學(xué)習(xí)者到實(shí)踐者的轉(zhuǎn)化,具有不可替代的特殊作用,是理工類本科人才實(shí)踐能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)[1,2],對于化學(xué)這樣的實(shí)驗(yàn)性學(xué)科更是如此.長期以來,高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本模式是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),按教學(xué)大綱要求完成既定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,這種相對封閉的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ较拗屏藢W(xué)生主動(dòng)性、創(chuàng)造性的發(fā)揮.因此,如何充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,及時(shí)解決實(shí)驗(yàn)過程中暴露出來的問題,使學(xué)生的主觀能動(dòng)性、專業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新能力得到切實(shí)培養(yǎng),是新世紀(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要議題[3].

基于實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)過程的重要地位和特殊作用,為突出學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的綜合發(fā)展,西安工程大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心就實(shí)施開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一些嘗試,收到了良好效果,以下是我們的實(shí)踐及體會(huì).

1 實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)建立開放性實(shí)驗(yàn)室的意義

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性科學(xué)性很強(qiáng)的學(xué)科,化學(xué)專業(yè)人才必須要具備良好的專業(yè)理論,更須具備熟練的實(shí)踐技能和創(chuàng)新思維意識(shí).西安工程大學(xué)是一以工為主的地方綜合性大學(xué),以化學(xué)為專業(yè)基礎(chǔ)課程的專業(yè)很多,包括應(yīng)用化學(xué)專業(yè)、化學(xué)工藝專業(yè)、紡織工程專業(yè)、輕化工程專業(yè)、高分子材料專業(yè)、機(jī)織專業(yè)、生物學(xué)專業(yè)、環(huán)境工程專業(yè)等,且《普通化學(xué)》、《工程化學(xué)》是很多工科專業(yè)的選修課程.目前,我校實(shí)驗(yàn)室大部分是封閉式的,即學(xué)生只能在固定時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室做規(guī)定的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,缺乏靈活性;不同專業(yè)學(xué)生做相同內(nèi)容的實(shí)驗(yàn),缺乏專業(yè)側(cè)重點(diǎn)及針對性.這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,不僅不能充分發(fā)揮學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性,更不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高.

開放性實(shí)驗(yàn)是在完全開放實(shí)驗(yàn)室等特定條件下,學(xué)生主動(dòng)參與到教師的科研活動(dòng)或自行設(shè)計(jì)并在老師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐活動(dòng).實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),建立開放性實(shí)驗(yàn)室的意義在于:(1)有效培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,改變學(xué)生由“被動(dòng)式”實(shí)驗(yàn)為“主動(dòng)探索式”學(xué)習(xí),有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和獨(dú)立工作能力與素質(zhì)的培養(yǎng).例如,本科有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有利用無水乙醇回流提取法提取花椒中花椒精油的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)成熟但是產(chǎn)率不高,學(xué)生通過調(diào)研自學(xué)設(shè)計(jì)了利用多種溶劑多種方法采取正交試驗(yàn)的方式提高了實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率,優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)方法.(2)體現(xiàn)學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,學(xué)生具有更大的獨(dú)立性、自主性、探索性,更能充分體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體.一方面,實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)測量、定性分析與定量計(jì)算、獲得結(jié)論等各個(gè)環(huán)節(jié)都要求學(xué)生獨(dú)立完成,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中成為名副其實(shí)的“主體”,學(xué)生從“封閉的束縛態(tài)”轉(zhuǎn)達(dá)變?yōu)椤伴_放的自由態(tài)”,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的自由度,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;另一方面,在開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下,學(xué)生可據(jù)自身的智力、能力、興趣和志向,自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、方式.(3)有效提高師資隊(duì)伍的水平.將學(xué)生年輕開放的思維方式灌輸給教師,通過與學(xué)生交流探討提高自己的實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平,掌握更廣闊的知識(shí)面,達(dá)到了提高師資隊(duì)伍能力與素質(zhì)的目的.(4)有效提高資源利用率.實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)建立開放性實(shí)驗(yàn)室將提高實(shí)驗(yàn)室的使用效率,由于任務(wù)來源多元化,實(shí)施實(shí)驗(yàn)室資源共享可大大加速實(shí)驗(yàn)室的建設(shè).

2 實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法及措施

開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)是教學(xué)主體、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源的全面開放,為學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)創(chuàng)造了一個(gè)良好的外部環(huán)境[3].

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放

實(shí)驗(yàn)室將實(shí)驗(yàn)分為必做基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn),學(xué)生完成必做基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后,可根據(jù)自己的專業(yè)、特長、愛好等情況,在選做實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行選擇,不僅可以選擇最低實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù),也可以多選做.實(shí)驗(yàn)中心還根據(jù)學(xué)生的不同層次,為他們提供了多種形式的實(shí)踐機(jī)會(huì),同學(xué)們可以根據(jù)自己的興趣特長,自愿選擇,鼓勵(lì)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和綜合素質(zhì)的提高.

(1)預(yù)備實(shí)驗(yàn)組.針對低年級學(xué)生,將實(shí)驗(yàn)課的準(zhǔn)備工作交給主動(dòng)要求到開放實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)的同學(xué)來完成.從實(shí)驗(yàn)試劑的配制、儀器的檢查使用到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的監(jiān)測,全部由學(xué)生自己動(dòng)手完成.不僅培養(yǎng)學(xué)生的基本操作能力,而且熟悉了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)課時(shí),他們既當(dāng)學(xué)生,又當(dāng)“小助教”,在幫助教師輔導(dǎo)其他學(xué)生的同時(shí),他們對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握更加深入,更加扎實(shí).

(2)開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性大實(shí)驗(yàn).針對高年級學(xué)生,學(xué)生選擇感興趣的題目,自行查找資料,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案,與同學(xué)及指導(dǎo)教師共同探討可行性,最后在實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)過程并撰寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過程,實(shí)際上是充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性的重要過程.例如,針對于我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)大三學(xué)生所開設(shè)的課程設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn),學(xué)期末的最后兩周將綜合實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室全面開放,涉及到合成、儀器分析、界面化學(xué)、化工原理等各個(gè)方面,學(xué)生根據(jù)相同的興趣自由結(jié)合成小組并選擇感興趣的一個(gè)或多個(gè)方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不僅使學(xué)生將在一、二年級所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)加以鞏固,學(xué)以致用,并且給學(xué)生提供一個(gè)寬松、自由的環(huán)境使學(xué)生自身的創(chuàng)造性和能動(dòng)性得以發(fā)展,使學(xué)生能有一個(gè)充分發(fā)揮想象力和自我表現(xiàn)的機(jī)會(huì).

(3)建立科研組.針對本科畢業(yè)生及研究生開放,指導(dǎo)老師將所承擔(dān)的科研課題從中選出子課題并將科研課題的內(nèi)容和方法介紹給學(xué)生,并向他們講授科研資料的積累、設(shè)計(jì)及論文的寫作、撰稿、發(fā)表等,讓他們直接參與到科研課題中,這樣不僅使同學(xué)們親歷了一次科研活動(dòng),也較大地激發(fā)了學(xué)生的研究潛力和學(xué)習(xí)欲望.

2.2 開放性實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間

對于開放實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間,我們選擇除計(jì)劃中的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)間外的其他時(shí)間進(jìn)行有序的開放,以定時(shí)開放以及預(yù)約開放為主.定時(shí)開放,可利用晚上、雙修日和節(jié)假日等業(yè)余時(shí)間接待申請進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生.預(yù)約開放,學(xué)生根據(jù)自己的情況提出申請,實(shí)驗(yàn)室人員在實(shí)驗(yàn)室保證完成正常的教學(xué)任務(wù)的前提下,排出開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體時(shí)間.另外,一些課外興趣小組、第二課堂等可利用較長假期集中開放,拓寬開放的時(shí)間和空間,可完成一些大型科研實(shí)驗(yàn),以滿足部分學(xué)生的特殊要求.

2.3 開放性實(shí)驗(yàn)室的空間

對于我校兩個(gè)校區(qū)的分配,臨潼校區(qū)主要為基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,包括無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室以及工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)室.金華校區(qū)主要為合成實(shí)驗(yàn)室、電化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、界面與膠體實(shí)驗(yàn)室、化工原理實(shí)驗(yàn)室、分析測試中心.一、二年級學(xué)生可在臨潼校區(qū)實(shí)驗(yàn)室申請完成一些小型的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn).高年級學(xué)生以及研究生可在金華校區(qū)申請完成大型綜合實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新性的科研任務(wù).

3 開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐效果

通過實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),取得了良好的教學(xué)效果.主要表現(xiàn)在:(1)調(diào)動(dòng)和激發(fā)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,活躍了教學(xué)氣氛.(2)合理利用廢舊儀器及剩余試劑.課內(nèi)規(guī)定實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,剩余少量實(shí)驗(yàn)試劑及部分實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物一般做廢棄處理,在開放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中,學(xué)生可深入探索,充分利用廢棄試劑或?qū)嶒?yàn)產(chǎn)物進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),制備合成新產(chǎn)物.而實(shí)驗(yàn)室的小型廢舊儀器亦可進(jìn)行維修改造再利用,提高了設(shè)備利用率.(3)在開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生通過資料的查閱與篩選、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,提高了動(dòng)手能力以及分析問題、解決問題的能力,促進(jìn)學(xué)生不斷進(jìn)行創(chuàng)新性學(xué)習(xí),為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

4 結(jié)語

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于學(xué)生能力培養(yǎng)的個(gè)性化和多元化,促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的綜合發(fā)展[4],有關(guān)方面的研究對于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量有積極的推動(dòng)作用.以目前研究現(xiàn)狀,開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式尚需在以下方面開展進(jìn)一步研究,以期取得更為有效的成果:(1)完善學(xué)校的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)章制度和學(xué)生成績的評價(jià)體系.(2)如何量化開放實(shí)驗(yàn)教師的工作量,使開放實(shí)驗(yàn)室工作得以長期堅(jiān)持.(3)如何改革實(shí)驗(yàn)室管理與投資體制,保證開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展.

[1]苗艷麗,趙亮云.關(guān)于完善我國高校實(shí)驗(yàn)室管理體制的幾點(diǎn)思考[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2006,23(1):92-93.

[2]周金燕.開放性實(shí)驗(yàn)室管理研究與實(shí)踐[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào) (社會(huì)科學(xué)版),2007,(1):119-120.

[3]馮鴻周,王一山.淺談當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)室的管理問題[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2006,12(6):87-89.

[4]于洪帥,孫蕊,柳葉,等.淺談開放實(shí)驗(yàn)室對大學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)教育,2008,15(3):37-38.

[5]張銳,劉莉.開放實(shí)驗(yàn)室的初步探討[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2007,4(3):44-45.

[責(zé)任編輯 牛懷崗]

Implementing the Open ing Experiment Teaching to Strengthen Students’Practical Innovation Ability

XUE Ning,DU Yan-ping,WANG Xiao-xian
(College of Environment and Chemical Engineering,Xi’an Polytechnic University,Xi’an 710048,China)

The opening experiment teaching is the new action for university exper iment educational refor m in recent years.This paper advances important effects of open laboratory in raising student’s practice ability,innovative ideology and personalized development.It also probes into the important role of the opening experiment teaching in local universities implementing the opening experiment teachingmethod and approach and summarizes the practical effect.

open laboratory;teaching reform of experiment;innovative ideology;practice ability

G424.31

A

1009—5128(2010)05—0078—03

2010—04—06

薛凝 (1983—),女,陜西韓城人,西安工程大學(xué)環(huán)境與化工學(xué)院助理工程師,西北大學(xué)在讀研究生.