實施開放實驗教學(xué)，實現(xiàn)分層次、多元化培養(yǎng)目標(biāo)

【摘 要】與傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式相比，開放式實驗教學(xué)模式充分考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)能力和興趣的差異性，改被動學(xué)習(xí)為主動求知，培養(yǎng)學(xué)生提出、分析與解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，達(dá)到了更好地培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才的目的。本文分析了傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的弊端，對實行開放式實驗教學(xué)，實現(xiàn)學(xué)生的分層次、多元化培養(yǎng)進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】開放式實驗教學(xué) 人才培養(yǎng) 分層次 多元化

【中圖分類號】G424 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）36-0001-03

在深化教育改革、全面推進(jìn)素質(zhì)教育的過程中，突出學(xué)生工程應(yīng)用素質(zhì)和創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)，積極探索培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新工程應(yīng)用型人才的途徑和方法是高等教育改革與發(fā)展的主題。針對現(xiàn)階段高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量與社會需求出現(xiàn)偏差的事實，教育部先后出臺多個相關(guān)文件，鼓勵高校通過制度改革，教學(xué)模式創(chuàng)新，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足社會對人才的需求。2007年教育部在《關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中指出：“要大力加強(qiáng)實驗、實習(xí)、實踐和畢業(yè)設(shè)計（論文）等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，推進(jìn)實驗教學(xué)內(nèi)容、方法、手段及人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、分析問題和解決問題能力”。2010年中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》中指出：“全面實施高校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程，強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)，著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力?！?/p>

材料作為國民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，社會對材料學(xué)人才特別是高分子材料專業(yè)人才需求很大，對高分子材料人才的培養(yǎng)質(zhì)量也要求很高。高分子材料與工程專業(yè)作為一門偏實踐實用性的工科專業(yè)，選擇該專業(yè)的學(xué)生一般動手能力較強(qiáng)，善于發(fā)現(xiàn)問題、思考問題，具備一定的創(chuàng)新意識，但創(chuàng)新思維還不健全、創(chuàng)新知識還不完善、創(chuàng)新能力較匱乏、創(chuàng)新人格尚未形成。而上述能力和素質(zhì)的形成是需要逐步引導(dǎo)和培養(yǎng)的。材料學(xué)專業(yè)的學(xué)生普遍具有動手實踐的欲望、創(chuàng)新的動機(jī)，但目前絕大多數(shù)高校所能提供的實踐環(huán)境有限、創(chuàng)新氣氛缺乏，學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新潛力得不到充分發(fā)揮，實踐能力和創(chuàng)新能力難以得到提升。另外，學(xué)生普遍不善于利用現(xiàn)有的資源和條件，更不能自發(fā)創(chuàng)造自己所需的資源和條件。以上因素均束縛了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

作為教育工作者，我們有責(zé)任認(rèn)識到目前的這種教學(xué)、管理現(xiàn)狀。作為一線教師，我們也能感受到學(xué)生對實踐的渴望和對創(chuàng)新的追求。因此，改革現(xiàn)有的教育和教學(xué)管理模式，積極為學(xué)生創(chuàng)造所需的資源和條件，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力，成為高等教育改革的首要任務(wù)。實驗教學(xué)作為高等教育中一個重要的環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力方面起著十分重要的作用。與傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式相比，開放式實驗教學(xué)模式充分考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)能力和興趣的差異性，改被動學(xué)習(xí)為主動求知，培養(yǎng)學(xué)生提出、分析與解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，達(dá)到更好地培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才的目的。

本文筆者結(jié)合自身長期的實驗教學(xué)實踐和對開放式實驗教學(xué)模式的認(rèn)識與體會，分析了傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的弊端，對實行開放式實驗教學(xué)，實現(xiàn)學(xué)生的分層次、多元化培養(yǎng)進(jìn)行了論述。

一 傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式存在的弊端

1.實驗教學(xué)從屬于理論教學(xué)的地位沒有改變

受中國教育領(lǐng)域傳統(tǒng)重理論輕實踐的應(yīng)試教育觀念的影響，高校的教學(xué)工作開展也是以理論教學(xué)為主、實踐教學(xué)為輔，認(rèn)為實踐教學(xué)從屬于理論教學(xué)的思想根深蒂固。在這種教育觀念下，理論教學(xué)有很完善的教學(xué)計劃、教學(xué)大綱、課程設(shè)置、教材選擇機(jī)制等，也有很成熟的教學(xué)管理與評價機(jī)制。相比之下，實驗教學(xué)要求則松散很多。教學(xué)計劃和課程設(shè)置隨意性很大，教學(xué)大綱可有可無，教材選擇無具體要求，也沒有較好的教學(xué)效果評估機(jī)制。因此，當(dāng)理論課程與實驗課程產(chǎn)生沖突時，有些高校甚至隨意將實驗課程削減了事。此外，高校在實驗室建設(shè)上的投入也不足，對教學(xué)實驗設(shè)備少與舊的情況充耳不聞。有些地方本科院校由于收入少，投入本科教學(xué)實驗的資金更是少之又少。在這種情況下，教學(xué)實驗儀器設(shè)備由于故障“罷工”的情況也時有發(fā)生，嚴(yán)重影響了學(xué)生教學(xué)實驗安排。有時因為維修不及時，時間安排不過來，最后甚至出現(xiàn)隨意取消實驗的事情。受此影響，學(xué)生也認(rèn)為，課本理論知識比實踐知識更重要，只要掌握好課本理論知識就夠了，實驗課程應(yīng)付一下就可以了。長此以往，學(xué)生就會花更多的時間與精力在理論知識上，對實驗課程敷衍了事。

2.實驗教學(xué)模式陳舊，實驗教學(xué)效果不夠理想

傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式是在固定時間、固定地點，按照固定步驟，得出固定的結(jié)論（“四固”教學(xué)）。在這種相對固定的實驗教學(xué)模式中，學(xué)生總是處于被動地位，實驗的積極性和

主動性不高，創(chuàng)新能力提升根本談不上。有些學(xué)生即使有新的、好的想法，但礙于實驗教學(xué)的考核評價體系，學(xué)生也不敢去實施。這本身就降低了實驗環(huán)節(jié)的吸引力，限制了學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新能力。

筆者從近些年帶實驗教學(xué)的過程中明顯感到學(xué)生的思維被局限在實驗指導(dǎo)書上，最明顯的表現(xiàn)是學(xué)生的預(yù)習(xí)報告就是照實驗指導(dǎo)書抄一遍，沒有認(rèn)真去理解實驗原理，掌握實驗步驟，分析實驗現(xiàn)象和可能得到的結(jié)果，對老師在實驗前、實驗中和實驗后所提問題一問三不知。這種情況下，能否達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的目的，要打個大大的問號。

3.學(xué)生實驗效果評價考核機(jī)制不夠科學(xué)完善

在傳統(tǒng)“四固”的實驗教學(xué)模式下，因為操作步驟一樣，實驗工藝流程一樣，實驗結(jié)論也相差不大。因此，只要學(xué)生不出現(xiàn)大的實驗失誤，實驗指導(dǎo)教師對學(xué)生的考核成績就相差不大，特別是從成績上難以體現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的差異。如果因為實驗設(shè)備臺（套）數(shù)不足，導(dǎo)致本來由學(xué)生獨立完成的實驗或只要2～3個學(xué)生組隊完成的實驗最后不得不出現(xiàn)4～5名甚至更多學(xué)生一組的情況，那么對學(xué)生的實驗評價考核就更加難以體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的差別，而這種情況在一些地方本科院校的實驗過程中經(jīng)常見到。雖然實驗教學(xué)的目的不在于評價學(xué)生的優(yōu)差，但如果能完善考核機(jī)制，讓優(yōu)者從中獲得更多，也能激發(fā)他們學(xué)習(xí)的積極性。

從以上對傳統(tǒng)實驗教學(xué)的分析可以看出，在人才培養(yǎng)質(zhì)量上，傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式無論在教學(xué)形式上，還是教學(xué)內(nèi)容上所起的作用都十分有限。特別是面對高校大量擴(kuò)招、生源質(zhì)量下降、實驗教學(xué)資源日趨緊張的新形勢，傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式顯得力不從心。因此，改革傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式，實施開放式實驗教學(xué)模式，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，成為許多高校正在開展或準(zhǔn)備開展的一項重要教學(xué)改革內(nèi)容。

二 實施開放式實驗教學(xué)，多元化、分層次培養(yǎng)人才

不管是重點大學(xué)還是一般大學(xué)，學(xué)生的素質(zhì)和興趣點總存在差異化的現(xiàn)象。因此，開放式實驗教學(xué)模式推出后，有積極響應(yīng)的，也有消極應(yīng)付的，這是一種很自然的規(guī)律。因此，開放式實驗教學(xué)模式應(yīng)充分考慮到學(xué)生的差異性，因地制宜地給學(xué)生選擇的空間，實現(xiàn)學(xué)生培養(yǎng)的多層次化。

1.驗證性、技能性實驗為主

這是實驗教學(xué)的最基本要求，也是學(xué)生必須參與的。根據(jù)教育部規(guī)定，學(xué)生必須修滿一定的實驗教學(xué)學(xué)時才能畢業(yè)。這個層次的實驗教學(xué)可參考傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ竭M(jìn)行，學(xué)生只需按照實驗教學(xué)指導(dǎo)書上的規(guī)定流程完成實驗即可，主要達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生基本實驗動手能力和基本實驗技能的目的，同時也鞏固了所學(xué)的理論知識。要求學(xué)生選擇的實驗內(nèi)容應(yīng)包含高分子化學(xué)、高分子物理和高分子成型加工三個模塊實驗。

2.以綜合性、設(shè)計性實驗為主

這個層次的實驗教學(xué)強(qiáng)調(diào)在老師的指導(dǎo)下，以問題為主線，通過學(xué)生自己查找文獻(xiàn)、確定實驗內(nèi)容，開展實驗研究。綜合性實驗將原本割裂的實驗?zāi)K有機(jī)結(jié)合起來，主要培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識的系統(tǒng)性。設(shè)計性實驗可采取“定題不定法”，即指定實驗題目，但不限定學(xué)生的實驗方法、步驟和所選原料；也可采取“定目標(biāo)不定途徑”，即指定實驗的最終目標(biāo)，但不限定實現(xiàn)實驗?zāi)繕?biāo)的途徑。如此不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的信息獲取能力，還可培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力，使學(xué)生所學(xué)知識系統(tǒng)化、實用化。

以苯乙烯的懸浮聚合實驗為例。傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實驗，學(xué)生按實驗指導(dǎo)書步驟合成聚苯乙烯，但對合成的聚苯乙烯性能好壞無法評價，最多從合成產(chǎn)品的外觀和最后收率來評價實驗的效果，但這些評價都不是影響聚苯乙烯性能的關(guān)鍵因素。涉及影響樹脂性能的分子量、分子量分布等主要指標(biāo)和評價樹脂應(yīng)用性能的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等指標(biāo)都無法從單純的高分子化學(xué)實驗中得出。另外，實驗原料精制與否、催化劑用量多少、加熱溫度高低與反應(yīng)時間長短對合成樹脂性能影響如何，學(xué)生無法得知。甚至實驗完成后，學(xué)生拿著合成的白色固體會問：它們有何用途？然后到了高分子物理和高分子加工實驗時又會問另一個問題：樹脂是怎么來的？這種問題的提出，說明學(xué)生對所學(xué)知識的系統(tǒng)性掌握不足。綜合性實驗的開展，能很好地解決這個問題。它要求學(xué)生合理設(shè)計系統(tǒng)的實驗流程，通過高分子化學(xué)實驗合成的聚苯乙烯樹脂，可以利用高分子測試與表征實驗中的GPC來分析其分子量與分子量分布，也可利用高分子物理實驗中的熔融指數(shù)儀來測定其熔融指數(shù)，還可以通過不同的方法將樹脂制成拉伸、沖擊等性能測試用的樣條，對其拉伸、沖擊等性能進(jìn)行測試。對于合成溫度與反應(yīng)時間對樹脂性能的影響，可以要求一組學(xué)生多做幾次不同條件的實驗或幾組學(xué)生按不同條件進(jìn)行合成，最后測試其性能，分析反應(yīng)條件對聚合物性能的影響。

3.以科學(xué)研究為主

這些科學(xué)研究項目包括學(xué)生的興趣小組科研項目，也可以是大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練或各類學(xué)科競賽項目，還可以是專業(yè)教師的科研項目。這個層次的實驗教學(xué)鼓勵學(xué)生開動腦筋，去實施生活中遇到的、學(xué)生自己也感興趣的小科研項目；鼓勵與引導(dǎo)學(xué)生參與各類學(xué)科競賽，發(fā)揮第二課堂在實驗教學(xué)過程中的作用；當(dāng)然也要鼓勵學(xué)生參與到專業(yè)教師的科研項目中，從事力所能及的科技開發(fā)工作。這個層次的實驗除了培養(yǎng)學(xué)生的信息檢索與分析能力、實踐能力外，對提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力與創(chuàng)新能力也能起到很好的作用。在開展第三層次的實驗教學(xué)過程中，學(xué)生以興趣或志愿為切入點，充分發(fā)揮自身的主觀能動性，特別是興趣小組科研項目和學(xué)科競賽項目，在整個實驗教學(xué)開展過程中，始終貫徹自我教育、自我管理和個性發(fā)展的原則，這對學(xué)生發(fā)展個性、增強(qiáng)能力、健全人格、完善自我是很有幫助的。

第三層次的實驗教學(xué)相對來說自主性加大，這要求充分發(fā)揮指導(dǎo)教師的作用。指導(dǎo)教師給予學(xué)生正確的引導(dǎo)和關(guān)鍵的點撥，始終堅持學(xué)生才是實驗教學(xué)主體的觀念，做好“導(dǎo)演”的身份，調(diào)動學(xué)生的積極性，消除學(xué)生的盲目點；指導(dǎo)教師要把握好實驗方向和實驗內(nèi)容，審核實驗項目時要考慮專業(yè)相關(guān)性、實驗難易性、實驗安全性等關(guān)鍵因素，讓學(xué)生實驗做到有的放矢。

實驗教學(xué)模式的多元化，指的是在實驗內(nèi)容上可以實現(xiàn)多元化，從而達(dá)到學(xué)生能力的多元化發(fā)展。學(xué)生可根據(jù)自身知識背景、興趣愛好、就業(yè)預(yù)期和發(fā)展方向等選擇實驗內(nèi)容。如可根據(jù)高分子學(xué)科的特點，將實驗內(nèi)容進(jìn)行分類，分為高分子合成與改性類、高分子成型與加工類和高分子測試與表征類。高分子成型加工實驗又可分為塑料加工類、橡膠加工類、涂料和膠粘劑加工類、纖維加工類等。學(xué)生根據(jù)自身的意愿，選擇不同的方向類別進(jìn)行實驗。也可根據(jù)自己的發(fā)展方向，選擇不同的實驗教學(xué)層次。定位在應(yīng)用技能型人才的，選到第二層次即可；如果定位于創(chuàng)新型人才的，建議選到第三層次。

三 完善管理制度，保證開放式實驗教學(xué)順利開展

開放式實驗教學(xué)模式實現(xiàn)了學(xué)生的多元化、分層次發(fā)展，但需要建立完善的與之匹配的管理制度才能保證其順利開展。管理制度既應(yīng)包括管“物”的制度，也應(yīng)包括管“人”的制度，還應(yīng)包括管“錢”的制度。管“物”的制度即要建立適宜開放式實驗教學(xué)的實驗室開放制度、實驗室安全與環(huán)保制度等，以及專業(yè)教師實驗室、相近專業(yè)實驗中心和校測試中心等共享制度。管“人”的制度既包括學(xué)生管理制度，也應(yīng)包括實驗教師與實驗室管理人員管理制度。針對實行開放式實驗教學(xué)模式后，有些學(xué)生積極性不高的問題，可引入學(xué)分制和獎勵制方法。第一、二層次的實驗教學(xué)可采用學(xué)分制管理方法，即不管學(xué)生積極與否，必須修夠一定的實驗教學(xué)學(xué)分，滿足教育部對專業(yè)培養(yǎng)方案中實驗教學(xué)部分的最基本要求。最低學(xué)分要求在第一層次即可完成。第三層次可采用獎勵制管理方法，即與學(xué)生的素質(zhì)拓展學(xué)分、課外實踐學(xué)分掛鉤。此外，也應(yīng)完善教師管理制度。針對實行開放式實驗教學(xué)模式后指導(dǎo)教師工作量增加的情況，可根據(jù)實驗項目、實驗時長等不同修訂工作量計算辦法。實驗室管理人員也可由全體“坐班制”改為“值班制”等。管“錢”的制度主要是針對實行開放式實驗教學(xué)模式后可能出現(xiàn)的原料采購量上升且品種多樣化問題，可考慮設(shè)立“開放式實驗基金”，根據(jù)實驗層次不同設(shè)定不同的實驗經(jīng)費預(yù)算。學(xué)生根據(jù)實驗預(yù)算，申請實驗經(jīng)費，開展開放式實驗。

四 結(jié)束語

開放式實驗教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，順應(yīng)了現(xiàn)代教育教學(xué)的發(fā)展要求，對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力起到了積極的作用。構(gòu)建高分子材料與工程分層次、多元化開放式實驗教學(xué)新體系，完善與之匹配的實驗管理體系，保證開放式實驗教學(xué)順利開展，有利于學(xué)生在今后的工作中發(fā)揮專業(yè)特長，成為創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量的創(chuàng)新工程應(yīng)用型人才。

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〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕〕