一種全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

摘 要：本文以現(xiàn)代教育理論為基礎(chǔ)，著眼于探索一種全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、實(shí)現(xiàn)有限教育資源的共享和封閉教學(xué)系統(tǒng)開放的目的，指出了全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的內(nèi)涵，并闡述了這種教學(xué)模式的實(shí)現(xiàn)路徑，最后提出了全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的實(shí)際措施。

關(guān)鍵詞：全開放自主式 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式 汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G642.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1673-9795（2014）05（a）-0203-02

現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展對傳統(tǒng)意義的教學(xué)過程提出了深刻的挑戰(zhàn)，高等教育的發(fā)展正經(jīng)歷著深刻的變革。學(xué)生學(xué)習(xí)觀念從傳統(tǒng)的單純獲取知識(shí)和文憑向提高自身綜合能力與滿足用人單位需求為目標(biāo)的觀念轉(zhuǎn)變，在學(xué)習(xí)策略上，學(xué)生從機(jī)械性的被動(dòng)學(xué)習(xí)向研究、探索型和效益型的主動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，學(xué)習(xí)媒體也正經(jīng)歷著從線性的文字媒體向非線性的多媒體文件結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，學(xué)習(xí)的組織形式也發(fā)生了很大變化。知識(shí)不再是通過教師傳授獲得的，是學(xué)習(xí)者在一定的情景即社會(huì)文化背景下，借助教師和學(xué)習(xí)伙伴的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資源獲得的。學(xué)生由外部刺激的被動(dòng)接受者和知識(shí)的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w；教師由知識(shí)的灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的幫助者和促進(jìn)者；教學(xué)過程使用全新的教育思想、教學(xué)模式、教學(xué)方法。教學(xué)模式的設(shè)計(jì)要從學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)環(huán)境兩個(gè)方面發(fā)揮學(xué)生和教師的主動(dòng)性和積極性，從而優(yōu)化教學(xué)過程和學(xué)習(xí)效果。

1 全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式概述

全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的內(nèi)涵在于提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和獲取知識(shí)的能力，體現(xiàn)出對獨(dú)立人格和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高度重視。有利于分流式教育的實(shí)施，有利于科技精英型人才的培養(yǎng)，為研究性、探究性學(xué)習(xí)模式打下良好基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)了從“以教為主”到“以學(xué)為主”理念的轉(zhuǎn)變，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，教師成為學(xué)習(xí)的幫促者、引導(dǎo)者，合作學(xué)習(xí)者，師生關(guān)系應(yīng)發(fā)生了質(zhì)的變化。

實(shí)踐教學(xué)著重培養(yǎng)學(xué)生四個(gè)方面能力，即基本科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒐こ虒?shí)踐動(dòng)手能力、掌握高新技術(shù)能力和科技創(chuàng)新能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中將“全開放”和“自主學(xué)習(xí)”兩種教學(xué)模式結(jié)合到一起，建立了“全開放自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式”，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了有利條件，更有力地激發(fā)了學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識(shí)，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

以自主學(xué)習(xí)為中心的全開放式教學(xué)模式應(yīng)遵循以下原則。

（1）強(qiáng)調(diào)情境對學(xué)習(xí)的重要作用。注重知識(shí)外化情境是激活舊知識(shí)、建立新舊知識(shí)之間聯(lián)系的重要因素，其方法就是在教學(xué)平臺(tái)中用多種媒體信息表現(xiàn)知識(shí)內(nèi)容，使學(xué)生能夠產(chǎn)生積極的聯(lián)想，再現(xiàn)知識(shí)所表達(dá)的場景，用各種信息資源來支持學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)。

（2）強(qiáng)調(diào)協(xié)作學(xué)習(xí)對意義建構(gòu)的重要作用。協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境以及學(xué)習(xí)者與周圍環(huán)境的交互作用對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解起著關(guān)鍵作用。

（3）強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，重視學(xué)生的獨(dú)立探索，發(fā)揮首創(chuàng)精神。學(xué)生可用自己的方式構(gòu)建對于事物的理解，看到事物的不同方面，同時(shí)，通過學(xué)生學(xué)習(xí)的合作而使理解更加豐富和全面。

2 全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

2.1 全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的內(nèi)容

全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式主要體現(xiàn)在六個(gè)開放，分別是實(shí)驗(yàn)時(shí)間開放、實(shí)驗(yàn)空間開放、實(shí)驗(yàn)器材、器件開放、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開放、實(shí)驗(yàn)過程開放、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源開放。

在全開放式的學(xué)習(xí)環(huán)境下，自主學(xué)習(xí)的基本出發(fā)點(diǎn)是認(rèn)為學(xué)生在解決實(shí)際問題中的學(xué)習(xí)要比教師單純教授知識(shí)要有效，思維的訓(xùn)練更加深刻，學(xué)習(xí)的結(jié)果更加廣泛，不僅是知識(shí)，還包括解決問題的能力，獨(dú)立思考的元認(rèn)知技能等。因此，全開放式自主學(xué)習(xí)模式是以引導(dǎo)學(xué)生思考、分析和解決問題為教學(xué)方法的，整個(gè)學(xué)習(xí)過程要經(jīng)過六個(gè)階段。在具體實(shí)施中，各環(huán)節(jié)是相互推進(jìn)、相互融合的，并沒有特別明顯的界限。全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程如圖1所示。

各個(gè)階段學(xué)生進(jìn)行的動(dòng)作各不相同，具體內(nèi)容如下。

（1）問題提出階段。老師結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)選出發(fā)散性和開放性比較好的問題，問題的選擇的原則是既要保證問題與學(xué)生所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容相關(guān)，又要能夠激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的熱情。

（2）編組階段。老師根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)和性格將學(xué)生劃分為多個(gè)學(xué)習(xí)小組，每一個(gè)小組有一個(gè)帶動(dòng)者帶動(dòng)小組主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。編組的好壞對自主學(xué)習(xí)有很大的影響，因此，老師應(yīng)全面了解學(xué)生的實(shí)際狀況，根據(jù)情況靈活分組。

（3）信息收集階段。該階段是充分鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的階段，學(xué)生收集與問題相關(guān)的信息，老師要提供給學(xué)生必要的幫助與指導(dǎo)，避免學(xué)生產(chǎn)生過強(qiáng)的挫折感而導(dǎo)致自主學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性。學(xué)生通過查找相關(guān)信息，建構(gòu)了他自己關(guān)于該領(lǐng)域知識(shí)結(jié)構(gòu)原形，并形成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，同時(shí)，老師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生將搜集的信息進(jìn)行分享。

（4）問題解決階段。學(xué)生利用所學(xué)到的新知識(shí)重新對問題進(jìn)行思考和評估，在其原有知識(shí)的基礎(chǔ)之上，提出解決問題的一些初步的想法，然后確定圍繞解決問題所要進(jìn)行學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并形成一個(gè)解決問題的方案。這個(gè)階段學(xué)生所學(xué)的原有知識(shí)得到了外化，新知識(shí)在原有知識(shí)的基礎(chǔ)之上，得到鞏固與應(yīng)用，產(chǎn)生廣泛的聯(lián)結(jié)，從而牢固地建構(gòu)起自己的知識(shí)體系。

（5）發(fā)表與答辯階段，在學(xué)生各自確定自己的解決方案以后，鼓勵(lì)學(xué)生將自己的解決方案在小組內(nèi)進(jìn)行發(fā)表，相互評價(jià)和討論每個(gè)人提出的解決方案。最后，每一個(gè)組形成共同的解決方案，在課堂上進(jìn)行答辯。

（6）總結(jié)階段，學(xué)生開始反思問題的解決過程，作相互的對等評價(jià)或自我評價(jià)，教師適當(dāng)作一些關(guān)鍵點(diǎn)上的點(diǎn)評，鼓勵(lì)和幫助學(xué)生作歸納與總結(jié)。

2.2 全開放自主學(xué)習(xí)模式的教學(xué)實(shí)現(xiàn)

（1）自主實(shí)驗(yàn)。除了一些必須要完成的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)外，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣和特點(diǎn)靈活選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，修滿一定學(xué)分即可。由于不再受原有實(shí)驗(yàn)課時(shí)限制，學(xué)生有更多的時(shí)間接觸實(shí)踐，集中時(shí)間進(jìn)行具有一定難度和深度的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)不再局限在哪一個(gè)固定的學(xué)期，學(xué)生可以根據(jù)自身的專業(yè)理論知識(shí)掌握情況合理安排實(shí)驗(yàn)的順序和實(shí)驗(yàn)所在的學(xué)期。

（2）團(tuán)隊(duì)協(xié)作。學(xué)生自由組合，組內(nèi)學(xué)生根據(jù)個(gè)人特點(diǎn)，協(xié)調(diào)擔(dān)當(dāng)?shù)墓ぷ鳎瑢τ谥R(shí)難點(diǎn)和重點(diǎn)，小組一起討論，最后以組為單位提出統(tǒng)一的結(jié)果方案，為了同一個(gè)目標(biāo)，共同努力。

（3）資源支持。實(shí)驗(yàn)室人員做好資源開放和共享的工作，在實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站上提供所有實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)原始參數(shù)、PPT課件、相關(guān)軟件和視頻等，方便學(xué)生預(yù)習(xí)并了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室配以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、各種專業(yè)學(xué)習(xí)軟件和多媒體教學(xué)手段，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的同時(shí)能夠借助網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)。

（4）教師指導(dǎo)。實(shí)踐教學(xué)需要教師同時(shí)具備理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠從理論的角度指導(dǎo)實(shí)踐，又能在實(shí)踐中熟練、規(guī)范地運(yùn)用理論知識(shí)。在開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師資源中，不僅應(yīng)該有理論知識(shí)深厚的老師，還得有實(shí)踐豐富，善于解決實(shí)際問題的技術(shù)人員。可以從汽車企業(yè)招聘富有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高級技術(shù)人員充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍，或聘請這類技術(shù)人員擔(dān)當(dāng)兼職指導(dǎo)教師，與理論性教師協(xié)調(diào)配合。支持實(shí)驗(yàn)教師出國交流和學(xué)習(xí)，用國際化的視野來實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（5）學(xué)院鼓勵(lì)。開放性自主式實(shí)驗(yàn)需要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的探索和創(chuàng)新的積極性，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)各種硬件條件都具備的前提下，采取一些精神和物質(zhì)上的鼓勵(lì)能更好的地開展教學(xué)工作。

2.3 全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的特點(diǎn)和優(yōu)勢

全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)，最大的教學(xué)效果就是使學(xué)生從“不得不學(xué)”，激發(fā)到“肯學(xué)”“會(huì)學(xué)”。要求學(xué)生自己理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生獨(dú)立思考、解決問題、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力。

全開放自主式教學(xué)模式使學(xué)習(xí)能夠在更加彈性和綜合性的支撐環(huán)境之中開展，為學(xué)生提供了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)空間，對促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)具有重要的價(jià)值。

（1）有利于交互式學(xué)習(xí)的開展。開放式學(xué)習(xí)環(huán)境在時(shí)空范圍內(nèi)都有適度的彈性，利用這種信息交流氛圍可以方便地開展交互式學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)活動(dòng)。

（2）有利于學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的傳播。學(xué)生可以自己組織和開展與學(xué)習(xí)專題有關(guān)的討論和分享活動(dòng)，通過闡述和辯論的方式將隱性的知識(shí)外化出來，實(shí)現(xiàn)知識(shí)技能方法的有效傳播，讓學(xué)生集體分享、吸收更多的智力資源。

（3）有利于因材施教。開放式教學(xué)環(huán)境可以為不同知識(shí)背景、不同智力水平的學(xué)生提供相關(guān)的學(xué)習(xí)資料。教師也可以針對學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)給予不同的任務(wù)、指導(dǎo)與幫助，更有效地促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。

3 全開放自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施

根據(jù)實(shí)驗(yàn)難易程度和對學(xué)生能力的要求程度不同，把開設(shè)的實(shí)驗(yàn)分為三種類型：基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、自主設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)。

（1）基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。如汽車相關(guān)部件及總成的拆裝、維修、檢測，故障診斷等。這類實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)理論和實(shí)驗(yàn)操作方法，重點(diǎn)在常用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用、實(shí)驗(yàn)的基本操作的規(guī)范化和實(shí)驗(yàn)故障分析方法上，可采用網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生先在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)預(yù)約實(shí)驗(yàn)，并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，在預(yù)習(xí)測試通過后方可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上有豐富的資源庫，學(xué)生可以根據(jù)可演示、修改和重建的模板課件熟悉實(shí)驗(yàn)流程，在虛擬實(shí)驗(yàn)中心完成實(shí)驗(yàn)操作，在線完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提交即可。

（2）自主設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是在基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的綜合性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和研究能力。此類實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自主完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇和設(shè)計(jì)，并完成實(shí)驗(yàn)的全過程。如汽車上的車速表設(shè)計(jì)、點(diǎn)火開關(guān)電路設(shè)計(jì)、汽車電子元件（如汽車顯示流水燈）的設(shè)計(jì)等。在這個(gè)階段中，學(xué)生通過查閱資料、購買相關(guān)器材（先墊付后報(bào)銷）、設(shè)計(jì)電路、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、組織實(shí)驗(yàn)、撰寫報(bào)告和交流答辯等過程，獲取新的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，得到全面自主實(shí)驗(yàn)的鍛煉。

（3）創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)。此類實(shí)驗(yàn)可以很好地鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)生可以充分利用實(shí)驗(yàn)室軟件及相關(guān)平臺(tái)對課題進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。例如用ADAMS軟件對汽車上的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模仿真研究，學(xué)生根據(jù)老師的選題組成小組、協(xié)商分工搜集信息、整理消化資料、進(jìn)行汽車動(dòng)力學(xué)的分析、運(yùn)用軟件平臺(tái)進(jìn)行建模、對所要求的問題進(jìn)行仿真分析、與實(shí)際結(jié)論比較分析、得出結(jié)果、撰寫報(bào)告、與老師交流討論、最終完成答辯。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，采用多段式、多方位實(shí)驗(yàn)考核方式對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評價(jià)，多段式是指最后的實(shí)驗(yàn)考核成績來自該課程中各個(gè)階段的成績；多方位則是指每個(gè)階段的成績來自實(shí)驗(yàn)過程的多個(gè)方面。期末考試實(shí)行一考制，若不及格，需在下個(gè)學(xué)期重修，以多段式綜合考核方式給出課程總成績的計(jì)算公式：總成績=期末考試成績（50%）+平時(shí)成績（35%）（每次實(shí)驗(yàn)操作成績 +實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績）+自主設(shè)計(jì)（15%）。

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)

按共性知識(shí)筑構(gòu)的原則建立汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，本著就高不就低的原則配備各實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和實(shí)驗(yàn)設(shè)施，最大程度上實(shí)現(xiàn)設(shè)備和空間資源的優(yōu)化和共享，便于全開放教學(xué)模式的實(shí)施和管理，重視聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。在全開放模式下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)包括：開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)門戶網(wǎng)站（實(shí)驗(yàn)室介紹、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍、設(shè)備條件、新聞通知等）、按課時(shí)網(wǎng)上課程預(yù)約管理系統(tǒng)（實(shí)驗(yàn)課程庫、培養(yǎng)計(jì)劃、開課計(jì)劃、預(yù)約選課）、非預(yù)約課程管理系統(tǒng)（實(shí)驗(yàn)課程庫、培養(yǎng)計(jì)劃、開課計(jì)劃、開課管理）、全開放實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備管理系統(tǒng)（儀器/設(shè)備/耗材登記、領(lǐng)用、借用）、師生互動(dòng)交流系統(tǒng)（實(shí)時(shí)答疑、在線留言）。

4 結(jié)語

自主學(xué)習(xí)模式的實(shí)現(xiàn)離不開外部教學(xué)環(huán)境的建設(shè)，提供給學(xué)習(xí)者自由選擇的學(xué)習(xí)材料、活動(dòng)場所、學(xué)習(xí)方式和手段等軟、硬件設(shè)施是保障自主學(xué)習(xí)效率高、效果好的基礎(chǔ)性條件。隨著各學(xué)科自主性、研究性學(xué)習(xí)的經(jīng)常開展，學(xué)生逐步轉(zhuǎn)變習(xí)慣性思維，自主研究意識(shí)增強(qiáng)后，學(xué)生對自主學(xué)習(xí)模式的認(rèn)可程度還會(huì)提高，自主學(xué)習(xí)模式的建立和完善對學(xué)生專業(yè)技能的提高十分重要，對倡導(dǎo)終身學(xué)習(xí)和構(gòu)建學(xué)習(xí)型社會(huì)是非常重要的。

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