趙乘麟
邵陽學院信息工程系 湖南邵陽 422000
實驗室開放是對傳統(tǒng)實驗教學模式和實驗室管理方法的重要改革,通過為學生營造自主探索的實驗環(huán)境,讓學生自主實驗、自主創(chuàng)造,從而提高素質(zhì),培養(yǎng)應(yīng)用技能,發(fā)展個性,造就時代需要的創(chuàng)新型人才。實驗室開放過程中也會遇到許多新的問題,要真正實現(xiàn)開放式實驗教學,達到較好的教學效果,必須解決如下問題。
實驗室開放的基本要求是以學生為本,其核心是完成教師和學生在實驗過程中的角色轉(zhuǎn)變,教師不再是知識的傳授者,而是實驗的指導(dǎo)者、幫助者和組織者,學生變被動的接受為主動的發(fā)現(xiàn)與探索。要做到這一點,最關(guān)鍵的是要相信學生,給予他們在實驗教學中的主體地位,為學生創(chuàng)設(shè)自主實驗的環(huán)境。讓學生自己管理自己,給學生充分鍛煉與實踐的機會,允許學生犯錯誤。即讓他們在教師的指導(dǎo)下,自主設(shè)計、自主應(yīng)用、自主創(chuàng)造、自我提高[1]。
實驗中,盡量讓學生獨立自主完成,倡導(dǎo)發(fā)散思維,鼓勵學生采用不同的實驗方法,尤其對學生的新方法、新方案,指導(dǎo)教師應(yīng)給予肯定,即使有問題,也不直接否定,而要引導(dǎo)學生分析問題、查找原因,最后讓學生自主修正。學生遇到困難時,讓他們協(xié)作探討,互相發(fā)現(xiàn)問題,在交流中碰撞,產(chǎn)生創(chuàng)新的火花。
教師的指導(dǎo)體現(xiàn)在解惑上。學生在自主實驗過程中,不可避免地會遇到各種各樣來自認知、方法、技能和情感等方面的問題,有些問題學生通過思考、學習和交流能夠自己解決,但還有一些問題學生無法自己解決,亟須教師來解惑。另一方面,實驗過程也要讓學生盡可能地少走彎路,教師的指導(dǎo)要體現(xiàn)在引導(dǎo)學生少犯或不犯不必要的錯誤,從而提高實踐的效率。
只有教師的引導(dǎo)得當,學生的主體地位才真正落到了實處。
實行實驗室開放管理,學生自主選擇實驗內(nèi)容,為適應(yīng)不同層次學生的發(fā)展水平,實驗項目要具有層次性、開放性。通常要分為高、中、低3個層次。低層次為基本教學實驗,培養(yǎng)學生基本實驗技能。中間層次為綜合性、設(shè)計性實驗,實驗項目結(jié)構(gòu)是松散的,具有一定的自由度,能提供足夠空間讓學生建立自己的問題框架,學習者可以努力探尋各種不同的解決方法。要求所設(shè)計問題不是孤立的,必須與其他問題相關(guān),涉及不同學科的知識,需要更高的思考技能,這些問題都是知識運用、分析、綜合、評價,而不是單純的記憶層次。此外,實驗項目的難度要適中,太難、太復(fù)雜或太簡單都會抑制學生的積極性、主動性,從而對學習者自主探索、尋求解決問題的過程產(chǎn)生消極影響。高層次主要是指創(chuàng)新性實驗項目,由于每個學生的學習起點不一樣,所以,在實驗教學中要進行因材施教,可以選擇一些有研究性、探索性和一定難度的實驗作為選做內(nèi)容。這樣可以使一部分有興趣、有能力的學生獲得發(fā)展空間,促使他們脫穎而出。
開放式實驗教學項目的選取要有科學性和前瞻性,實驗項目的設(shè)計要盡可能引入先進科技新成果,要與現(xiàn)代企業(yè)應(yīng)用技術(shù)同步,甚至要有超前性。項目設(shè)計要明確而簡單,減少對學生的條塊限制,對學生只提出實驗任務(wù)和要求,對實驗原理、步驟等不作交代或只作少許提示。實驗室只公布若干個實驗題目或方向,由學生自己選取實驗內(nèi)容。通過自行查閱文獻、自行擬定實驗方案、申請所需設(shè)備和耗材,然后進行實驗。
開放式實驗室必須建立規(guī)范的管理體系加以保障,開放管理是一個系統(tǒng)工程,通常要做到如下四點。
建立一個基于Web的開放管理系統(tǒng),讓學生能方便地預(yù)約、選擇實驗內(nèi)容、對實驗信息檢索等,實現(xiàn)管理的網(wǎng)絡(luò)化、智能化。通過管理系統(tǒng),實驗室每天的預(yù)約情況、使用情況、設(shè)備運轉(zhuǎn)情況能實時地體現(xiàn)出來。一方面為學生使用實驗室提供方便,同時也為實驗室的管理和設(shè)備維護工作提供實時信息。有條件的學??梢越嶒炇摇伴T禁系統(tǒng)+視頻監(jiān)控”,實現(xiàn)自動收集學生進出實驗室情況、實驗進展情況。有效提高實驗室的開放管理效率。
制度是取得開放式實驗室良好效果和可持續(xù)發(fā)展的必要保障。要建立一套操作性強的實驗教學管理和實驗室管理制度,通過制度規(guī)范教師教學行為和學生實驗行為。開放式實驗室管理除一般應(yīng)健全的制度外,還應(yīng)包括:指導(dǎo)教師的責任、報酬制度,預(yù)約和準入制度,實驗人員值班、加班及補貼制度等。同時還要建立健全實驗教學質(zhì)量監(jiān)督檢查機制,從教學工作、教學規(guī)范和教學質(zhì)量3方面把關(guān),對教學實施過程進行監(jiān)控,確保開放式實驗教學質(zhì)量。
開放式實驗室的各項管理工作應(yīng)圍繞“為實驗服務(wù),為學生服務(wù)”的主題,即有利于學生實驗的順利開展,有利于實驗教學質(zhì)量的提高。因此,實驗室管理工作不再是傳統(tǒng)意義上的計劃、組織、協(xié)調(diào)和控制活動,而是為實驗的主體服務(wù),明確管理就是一種服務(wù),一切以學生為中心,為學生服好務(wù)。
不管怎么開放,最終要有越來越多的學生進入實驗室才是實驗室開放所期待的結(jié)果。為達到這個目的,提高學生參與實驗室開放實踐活動的積極性,需要建立相關(guān)的激勵政策。如構(gòu)建新的實踐教學評價體系,建立開放實驗項目資助機制,設(shè)立創(chuàng)新學分,建立創(chuàng)新實驗項目與相關(guān)實踐課程置換辦法,把學生完成的實驗項目成果與評優(yōu)、評獎、學生科研立項、創(chuàng)新項目立項掛鉤。通過一系列優(yōu)惠政策吸引更多的學生,積極推進開放實驗活動[2]。
師資隊伍是開放式實驗室建設(shè)的核心工作[3]。在開放式實驗室建設(shè)中,對師資隊伍的數(shù)量、能力提出了更高的要求。一方面,開放式實驗教學的實驗項目涉及知識面廣、層次高,指導(dǎo)難度大,無疑對教師提出了新的標準。另一方面,現(xiàn)代信息社會,知識更新很快,要求教師不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu)。開放式實驗教學如不解決指導(dǎo)教師的問題,學生就會遇到重重困難,達不到預(yù)期的目標,沒有了師資保障,實驗室開放也就失去了應(yīng)有的作用。因此,實驗指導(dǎo)教師隊伍的在職提高必須成為一項常規(guī)工作。提高指導(dǎo)教師的水平主要有3條途徑,(1)定期選派實驗教師到國內(nèi)高等院校、科研院所學習、進修;(2)每年選派實驗教師到合作企業(yè)從事項目研發(fā)和技術(shù)改造;(3)選派部分教師到國外合作院校開展交流學習。鼓勵指導(dǎo)教師自主提高,建立一定的目標管理與淘汰機制。通過采取一系列的有效辦法,加強實驗教師隊伍建設(shè),提高師資整體素質(zhì),為有效實施實驗室開放提供強有力的保障。
在實驗室建制方面,如何有效配備實驗資源,既要考慮學生的需求,又要方便管理,同時還要兼顧利用率等諸多因素。目前最有效的做法是整合全校相關(guān)實驗資源,打造人才培養(yǎng)的功能平臺。建立相對獨立的實驗教學中心、工程實踐中心。平臺可以劃分成如下幾類。
打破傳統(tǒng)單一功能的實驗室建制,把學校相近學科的實驗室整合起來,構(gòu)成滿足一定教學功能的實驗教學公共平臺。面向多門相關(guān)課程教學,面向不同專業(yè)學生學習、消化和鞏固專業(yè)知識、提高應(yīng)用能力的需要,培養(yǎng)學生科學、嚴謹、實事求是的態(tài)度[4]。
創(chuàng)新的渠道很多,方式、方法各不相同,它需要良好的基礎(chǔ)、深厚的積累,創(chuàng)新環(huán)境的形成需要與前期的積淀相吻合,才能孕育出創(chuàng)新的成果。因此,要根據(jù)學校、學科和專業(yè)特色,選準方向,構(gòu)建人才培養(yǎng)的創(chuàng)新環(huán)境。集人、財、物等方面的優(yōu)勢建立創(chuàng)新平臺,這實際上是各高校比較薄弱的環(huán)節(jié)。創(chuàng)新平臺不僅服務(wù)于國家級、省級、校級創(chuàng)新實驗項目等,又服務(wù)于教師與學生的科學研究,更服務(wù)于當?shù)氐慕?jīng)濟建設(shè)。
以建立教學與工程應(yīng)用的無縫連接為目標,組建與工業(yè)生產(chǎn)相匹配的工程實踐中心。幫助學生熟悉生產(chǎn)環(huán)境,掌握生產(chǎn)工藝和流程,盡快適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需要,為從事生產(chǎn)技術(shù)改造,自主創(chuàng)業(yè)等服務(wù)。
滿足學生各種交流的需要,這個交流不僅限于一個專業(yè)一個班級,而是不同學科背景、不同專業(yè),乃至不同國籍學生之間的交流。在這個平臺上,教師、學生、工程技術(shù)人員等都可以進行廣泛的交流,相互解答問題。
教學評價對教學實施具有導(dǎo)向作用。開放式實驗室要建立更為合理、科學的評價體系,不同層次的實驗要采用不同的評價方式,即多元化評價。
如何客觀地評價學生的實驗效果,過去我們主要看學生的實驗結(jié)果、實驗報告,這種評價方式不一定客觀,因為實驗結(jié)果只是其中的一個方面,失敗的結(jié)果有時也是有用的。實驗教學的效果如何,主要是看學生在實驗過程中怎么做,做了什么,學到了什么。因為實踐過程的積累才是形成能力的源泉。教師要全面了解和掌握學生實驗的整體情況,并對實驗過程、質(zhì)量作出及時、客觀、公正的評價。因此,我們建立了一個開放的評價機制。把每一個實驗項目分為3個目標層次,每一目標次層對應(yīng)一個權(quán)重系數(shù),單個實驗項目的評價由實驗前期準備評價、實驗過程評價、實驗結(jié)果評價3部分組成。實驗前期準備評價主要是指實驗預(yù)習情況和實驗方案的設(shè)計,占總分的30%;實驗過程評價主要是指實驗操作的規(guī)范性,實驗過程中解決問題的有效性以及實驗過程的完成情況,占總分的40%;實驗結(jié)果評價是指對實驗結(jié)果的科學性、實驗報告和實驗數(shù)據(jù)分析等評價,占總分的30%。每個實驗項目的得分為完成該實驗項目的目標權(quán)重系數(shù)乘以單個實驗項目的評價得分。以實現(xiàn)面向?qū)嶒炦^程的分層次考核方法。
實驗室開放是一個實踐過程,需要進行不斷探索,不斷改進,不斷提高。只有在實踐的基礎(chǔ)上才有可能創(chuàng)新,才能形成一定的文化積淀,更好地服務(wù)于培養(yǎng)學生應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神。
[1]孫麗,曹錦丹,牟冬梅,王麗偉.信息管理專業(yè)開放式實驗教學模式探索[J].情報科學,2006,24(6):820-821.
[2]元澤懷,陳英俊,李廷洪.學生與學校共建開放實驗室新模式探索[J].實驗技術(shù)與管理,2010,27(3):156-158.
[3]陳建中,李榮華,高紹康.地方高校國家級實驗教學示范中心建設(shè)的思考[J].實驗技術(shù)與管理,2010,27(1):108-110.
[4]李金昌.全面開放實驗室 培養(yǎng)復(fù)合型人才[J].實驗室研究與探索,2011,30(3):1-5.