王銀環(huán) 李 穎

(河北聯(lián)合大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院機(jī)能實驗室 河北唐山 063000)

運(yùn)用開放實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生科研思維及創(chuàng)新能力

王銀環(huán) 李 穎

(河北聯(lián)合大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院機(jī)能實驗室 河北唐山 063000)

開放教學(xué) 實驗教學(xué) 能力培養(yǎng)

實驗教學(xué)是高等教育的一個重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力必不可少的手段之一。實驗室要適應(yīng)當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要，跟上理論教學(xué)發(fā)展的步伐，最大限度地滿足學(xué)生對實驗的要求，需要搭建一個良好的實踐動手平臺。隨著教育理念的更新和教學(xué)改革的深入，實驗教學(xué)必須承擔(dān)起新時期賦予的任務(wù)和使命。隨著我國高等教育管理體制改革的進(jìn)一步深化、全面推進(jìn)素質(zhì)教育的實施，高等教育模式正在進(jìn)行一場深刻的改革。對于高校實驗室工作來說，既是一個挑戰(zhàn)又是一個機(jī)遇，如何培養(yǎng)出具有實踐能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，是高校實驗室改革的目標(biāo)。實驗室開放就是一種很好的模式，它有利于培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)其對科研工作的興趣。鍛煉其科研思維能力，為今后更好地從事科研及各方面工作打下良好的基礎(chǔ);同時又能充分發(fā)揮實驗室的資源優(yōu)勢，促進(jìn)實驗教學(xué)課程改革。

1 開放實驗的意義

實驗室開放是教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容，也是高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新人才、實現(xiàn)素質(zhì)教育目標(biāo)的一種重要方式。實驗室開放教學(xué)這項改革不但能提高實驗教學(xué)質(zhì)量，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，訓(xùn)練學(xué)生的科研思維能力。我校作為一所醫(yī)學(xué)院校，機(jī)能實驗課是一門公共必修課程，基礎(chǔ)實驗項目的安排及開設(shè)的設(shè)計性實驗、開放性實驗，不但使學(xué)生的基本操作技能水平得到了很好的提高，而且初步訓(xùn)練了學(xué)生創(chuàng)新能力和科研思維，使學(xué)生的創(chuàng)造能力提高到了一個新的層次。通過實驗室開放，還可提高任課教師的整體素質(zhì)及教學(xué)水平、實驗室儀器設(shè)備的利用率，實現(xiàn)資源共享，充分發(fā)揮實驗室的潛能。要實現(xiàn)儀器設(shè)備資源共享，使大型精密儀器設(shè)備資源最大限度發(fā)揮效益，有必要通過開放實驗室來彌補(bǔ)課堂實驗教學(xué)的不足，開放實驗室可給學(xué)生提供親自動手、親自感觸這些儀器的機(jī)會，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性;增加學(xué)生親自動手操作的機(jī)會，彌補(bǔ)實驗課學(xué)時的不足，擴(kuò)展科研知識的傳授途徑［1］。

2 開放實驗的形式

開放型實驗是在學(xué)生常規(guī)或綜合性實驗訓(xùn)練的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。主要目的是強(qiáng)化學(xué)生的實際操作能力和科研創(chuàng)新能力，以技能訓(xùn)練為基礎(chǔ)，以探索性實驗為核心，以小組帶教的形式開展。完全以學(xué)生為主體，鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考，大膽創(chuàng)新，并敢于質(zhì)疑。教學(xué)模式主要分為以下幾種:

2.1 學(xué)生自主性實驗 ①首先教師講解一些科研的基本知識，包括如何確立實驗題目、選擇實驗對象和所需的藥品、儀器設(shè)備如何確定有意義的觀測指標(biāo)，怎樣做出合理的實驗設(shè)計。學(xué)生根據(jù)教師所講知識，自由組合，3～5人為一組，選擇合適的實驗項目，由各教師帶領(lǐng)初步寫出實驗設(shè)計書，，并填寫開放實驗申請表，上交教師。教師對設(shè)計書認(rèn)真批閱后，組織各小組學(xué)生進(jìn)行討論，說明自己的設(shè)計思路，教師針對每份設(shè)計書分析其實驗項目的可行性，對實驗項目進(jìn)行論證，最后從各設(shè)計方案中確定出切實可行的設(shè)計。根據(jù)討論結(jié)果，進(jìn)一步完善實驗設(shè)計書。②組織實施實驗:包括實驗室的安排，學(xué)生的分組，藥品、試劑、營養(yǎng)液的配制、儀器設(shè)備的準(zhǔn)備、調(diào)試、維護(hù)保養(yǎng)等，并討論實驗可能的結(jié)果及注意事項，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行預(yù)實驗，如果得到陽性結(jié)果，再進(jìn)行正式實驗。這種形式主要是訓(xùn)練學(xué)生的思維能力、知識的綜合運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力和實際動手能力。

2.2 學(xué)生科技創(chuàng)新活動實驗 學(xué)生自行擬定科技活動課題，結(jié)合實驗室條件，聯(lián)系到相應(yīng)實驗室和指導(dǎo)教師開展實驗活動。實驗室提供相應(yīng)的實驗條件，并指派教師進(jìn)行指導(dǎo)。以學(xué)生科技活動的階段性成果(如論文或?qū)嶒瀳蟾娴?和實驗指導(dǎo)教師的評價作為學(xué)生取得創(chuàng)新學(xué)分的評定依據(jù)。

2.3 學(xué)生參與科研實驗 主要面向高年級本科學(xué)生，實驗室定期發(fā)布科研項目中的開放研究題目，吸收部分優(yōu)秀學(xué)生早期進(jìn)入實驗室參與教師的科學(xué)研究活動。由于學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實驗技能掌握情況各不相同，根據(jù)學(xué)生要求，可適當(dāng)選擇能力較強(qiáng)、操作熟練的學(xué)生參加教師或研究生的科研實驗，并根據(jù)學(xué)生具體情況，分擔(dān)不同的科研工作，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料、與指導(dǎo)教師協(xié)商等，制定切實可行的實驗方案，并付諸實施，得出實驗結(jié)果。這一過程完全以學(xué)生為主體，教師只起輔助作用，目的是培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維、嚴(yán)肅的工作態(tài)度，熟練的工作技能，增加其綜合素質(zhì)與能力。學(xué)生通過參與教師的科研工作，不僅可以學(xué)到新型的、精密儀器的正確使用和維護(hù)方法，而且更重要的是對科研課題的申請立項、資料的收集、數(shù)據(jù)的處理、文章撰寫及發(fā)表等各環(huán)節(jié)都有了初步的了解，這樣既可以彌補(bǔ)課堂上學(xué)時的不足，又可以開闊學(xué)生的視野，拓寬了思路，增長了知識。

2.4 完全獨(dú)立性實驗 這種類型的實驗，指導(dǎo)教師可以命題，也可以由學(xué)生自主命題，整個過程由學(xué)生自己組織實施，但應(yīng)該在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行，教師只提建議，而不作硬性規(guī)定，以便最大限度發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。整個實驗過程充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新性思維，體現(xiàn)了科學(xué)研究的探索精神;鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考，大膽創(chuàng)新并敢于質(zhì)疑，幫助學(xué)生建立的思維方式和科學(xué)的研究方法［2］。

3 開放實驗的效果

3.1 評價開放實驗主要有兩點(diǎn) 一是看開放的范圍、開放的時間、對學(xué)生的覆蓋面;二是看學(xué)生實驗的內(nèi)容是否多學(xué)科綜合。目前我院機(jī)能開放實驗主要針對本科生、研究生、教師科研開放，沒有教學(xué)任務(wù)的實驗室實行全天開放。近幾年共有25名研究生在機(jī)能實驗室完成了畢業(yè)論文的研究工作，并且針對研究生開設(shè)了專門介紹前沿實驗技術(shù)的課程。針對本科生的學(xué)習(xí)內(nèi)容也突破了原有教學(xué)計劃的限制，照顧到學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，教學(xué)內(nèi)容變得豐富多樣;對實驗教學(xué)而言，實驗室開放就是為學(xué)生提供自主性學(xué)習(xí)環(huán)境。

3.2 通過實驗室開放，學(xué)生取得了更多參與實踐的機(jī)會，從而進(jìn)一步激發(fā)了他們積極學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)的興趣，絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為很有收獲，有創(chuàng)新性。通過開放實驗問卷調(diào)查，學(xué)生對開放實驗室滿意率比較高，并且調(diào)查結(jié)果顯示出學(xué)生對開放實驗室興趣濃厚，并提出了很好的建議，如開放性實驗最好能突出專業(yè)、突出特點(diǎn)，具有專業(yè)性、先進(jìn)性、綜合性，充分反映學(xué)科專業(yè)的特點(diǎn)。

總之，通過實驗室開放教學(xué)這一模式，不僅使原有的傳統(tǒng)教育理念、教育模式及教學(xué)方法得到了很大的改觀，而且充分利用了實驗室現(xiàn)有資源，實現(xiàn)資源共享;同時，開放實驗進(jìn)一步增強(qiáng)了學(xué)生對實驗課乃至科研工作的興趣，啟發(fā)了他們的科研思維，開闊了視野，活躍了思路，使學(xué)生根據(jù)自己的興趣進(jìn)行實驗操作和開展科研探索，全面提高了綜合素質(zhì)和實踐能力，從真正意義上做到了“授人以漁”。

［1］ 蔡晚栓.實驗室實施開放模式 搭建創(chuàng)新教學(xué)新平臺［J］.實驗室科學(xué)，2006，10(5):91

［2］ 肖愛萍.綜合性和設(shè)計性實驗教學(xué)淺談［J］.中山大學(xué)學(xué)報論叢，2006，26(7):229

G 642.4

A

1008－6633(2011)04－570－02

(2011－04－18 收稿)(王一伊 編輯)