化工專業(yè)實驗開放式教學模式研究與實踐

2011年，國家教育部啟動實施“高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程”（簡稱“本科教學工程”）。該工程中的一項重要建設(shè)內(nèi)容就是實踐教學與人才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新。隨著科學技術(shù)的快速進步，傳統(tǒng)實驗教學模式缺乏“創(chuàng)造性”應(yīng)用能力的培養(yǎng),故而建立專業(yè)實驗開放式的教學模式，已經(jīng)成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力、提高學生社會適應(yīng)能力的必由之路。

近些年，我校不斷加大專項設(shè)備購置費，化學與環(huán)境工程學院大型儀器共享平臺也引進了一批大型貴重儀器設(shè)備，為緊跟當今科技成果更新實驗教學內(nèi)容，構(gòu)建開放式實驗教學模式提供了相應(yīng)的硬件條件。該平臺承擔了本院多個學科專業(yè)的實驗教學任務(wù)。本文結(jié)合化學與環(huán)境工程學院大型儀器共享平臺的教學實際在構(gòu)建開放式實驗教學管理模式方面進行了研究和實踐。

一、專業(yè)實驗開放式教學模式的內(nèi)涵

專業(yè)實驗開放型教學模式是以學生為主體，教師發(fā)揮主導作用，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力。根據(jù)開放平臺的實驗條件以及專業(yè)培養(yǎng)方向，學生可以自主選擇實驗方法、實驗時間并和指導教師共同設(shè)計實驗方案；獨立完成整個實驗操作，分析處理實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，獨立思考實驗中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和問題，并與指導老師探討其原因，最終獨立完成實驗報告。

以大型儀器共享平臺為基礎(chǔ)的專業(yè)實驗開放式教學模式緊跟本專業(yè)研究領(lǐng)域最新學科發(fā)展動向和研究成果，讓本專業(yè)學生接觸當前的專業(yè)研究熱點，調(diào)動學生學習本專業(yè)知識的熱情，充分發(fā)揮了學生的學習積極主動性。

二、專業(yè)實驗開放式教學模式的構(gòu)建與實施

專業(yè)實驗開放式教學模式的構(gòu)建與實施是一個復雜的系統(tǒng)工程，現(xiàn)對實施過程談一下幾點建議。

（一）構(gòu)筑全新的實驗教學體系

儀當前專業(yè)的研究熱點為依據(jù)，構(gòu)筑全新的實驗教學新體系，這是建立專業(yè)實驗開放式教學模式的重點。設(shè)立綜合性專業(yè)實驗課程，可以使化工類專業(yè)學科的實驗課程合理整合，使學生系統(tǒng)連貫運用這些學科的知識，有利于學生綜合能力的提高。

首先根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案來制定專業(yè)實驗教學方案，編寫相應(yīng)的實驗教學大綱，選擇配套的實驗內(nèi)容，實驗項目，選用實驗儀器設(shè)備，且注重加大設(shè)計性、綜合性和自擬題目的實驗項目數(shù)量，適當減少簡單重復的驗證性的實驗項目。其次根據(jù)教學與實踐的需要定期調(diào)整實驗內(nèi)容，更新或增加相應(yīng)的綜合設(shè)計性實驗項目，讓學生及時了解國內(nèi)外的本專業(yè)領(lǐng)域最新科研動向，使學生具有與現(xiàn)代的、前沿的科學理論及實踐對接的專業(yè)知識。

（二）實現(xiàn)實驗時間、實驗內(nèi)容、實驗設(shè)備和實驗教學形式的全部開放

根據(jù)實驗教學要求，學生自由組合3-4人一組，自主選擇實驗內(nèi)容，設(shè)計實驗方法，確定實驗?zāi)康摹⒎椒?、所需儀器設(shè)備、時間安排等。

實驗教學形式應(yīng)改變由教師先講，學生按照教師安排的步驟，沒有任何思考和疑問地完成整個實驗操作。指導教師應(yīng)“因材施教”，在學生實驗操作過程中從旁輔導，引導學生的專業(yè)思維，增進師生交流。

（三）依托化工類大型儀器共享平臺

依托化工類大型儀器共享平臺可有效節(jié)約實驗教學資源，讓進入本專業(yè)學習的學生能按照本專業(yè)的教學實驗內(nèi)容，完成基本和綜合實驗操作，且通過使用先進的儀器設(shè)備，完成較高層次的創(chuàng)新型實驗，從而全面提升他們的專業(yè)水平，激發(fā)他們學習本專業(yè)的興趣，畢業(yè)之后更好的適應(yīng)社會需要。

三、專業(yè)實驗開放式教學模式的管理

專業(yè)實驗開放式教學模式的有效管理是開放實驗教學質(zhì)量的保證。制定開放實驗室各項規(guī)章制度，開放實驗室要有專人負責，大型或精密儀器指定專人操作和管理。這些制度主要包括：

（一）建立網(wǎng)上預(yù)約制度

學生登錄大型儀器共享平臺登記，實驗技術(shù)管理人員可以按照學生網(wǎng)上預(yù)約的情況組織安排實驗教學內(nèi)容和儀器設(shè)備的準備工作.

（二）建立儀器設(shè)備使用登記制度

儀器設(shè)備使用登記制度可以確保設(shè)備的正常使用，并以此為依據(jù)對實驗室的設(shè)備進行定期維護，以保證后期實驗教學的正常進行。

（三）建立實驗預(yù)習制度

專業(yè)實驗開放式教學模式允許學生自主選擇實驗教學項目，設(shè)計實驗方案，但是為保證實驗教學效果，指導教師應(yīng)嚴格審核實驗方案的可行性，將可能出現(xiàn)的問題一一列舉，讓學生查閱資料，反復討論，直到確定可以實現(xiàn)本次實驗項目的教學任務(wù)才能審核通過，并預(yù)約實驗時間。

（四）建立實驗考核制度

包括目標考核和實驗過程考核，要綜合評分、反映學生的綜合素質(zhì)。

總體來說專業(yè)實驗開放式教學模式的管理是一項多種因素決定的復雜的系統(tǒng)管理，只有在所有的制度措施齊全的前提下，才可以受到學生的歡迎，老師的認可，同時獲得一個好的教學效果。

四、專業(yè)實驗開放式教學的意義

實驗教學是工科學校人才培養(yǎng)的重要基地，是理論教學過程中以實驗論證理論并豐富創(chuàng)新理論的重要環(huán)節(jié)，建立新的開放式實驗教學模式，已經(jīng)成為當前培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的迫切需要。

（一）提高學生的學習主觀能動性

專業(yè)實驗開放型教學模式是以學生為主體，教師發(fā)揮主導作用，以學生自主學習活動為基礎(chǔ)的教學模式。由于在教學過程中以學生為主體，實驗方法的選擇、實驗步驟的設(shè)計、大型儀器的選擇等都主要由學生自行完成，學生的主觀能動性被充分調(diào)動起來，激發(fā)了他們的學習興趣，培養(yǎng)學生的探索精神、創(chuàng)新能力和分析問題、解決問題的能力，為將來走上工作崗位或自主創(chuàng)業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。

（二）提高學生的動手操作能力

在開放實驗教學中，學生可以根據(jù)相關(guān)學科理論知識設(shè)計實驗，在指導老師的輔助下，在相對寬松的時間內(nèi)進行實驗操作，實現(xiàn)從理論到實踐過程的轉(zhuǎn)化，并內(nèi)化為自身的實踐經(jīng)驗。這既有利于教師對學生進行有針對性的教學指導，又有利于學生動手操作能力的培養(yǎng)。

（三）培養(yǎng)學生的分工協(xié)同能力

現(xiàn)如今的大學生絕大部分是獨生子女，是整個大家庭的中心，他們自我意識強，與人溝通和協(xié)作能力弱，而開放式的實驗教學強調(diào)實驗小組的團結(jié)協(xié)作，分工配合。專業(yè)實驗開放式教學模式的教學項目大都是綜合性、創(chuàng)新性實驗，參與這些具有挑戰(zhàn)性項目時學生就需要集體的智慧和密切的分工合作。通過完成整個實驗操作，小組成員互為補充，得到預(yù)期的實驗結(jié)果。并且在設(shè)計并執(zhí)行具體實驗合作方案的過程中，學生學會了解了不同成員的性格特點，學會相互交流，合理分工，從而培養(yǎng)了他們的分工協(xié)同能力，為將后來適應(yīng)社會相關(guān)工作積累實踐經(jīng)驗。

五、結(jié)語

依托化工類大型儀器共享平臺，構(gòu)建適應(yīng)新形勢的開放式實驗教學模式，不僅使有限的專業(yè)實驗室資源得到最大限度的開發(fā)利用，而且調(diào)動了學生的學習積極主動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)，有利于實現(xiàn)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標。