鄒彥艷
劉均
路敬祎
(東北石油大學,大慶163318)
高校實驗教學是課程教學的重要組成部分,學生通過課堂學習掌握新的知識,通過實驗和實踐把所學內容和工程實際聯系起來,培養學生的創新意識和創新能力。傳統的實驗教學中,老師花費大量時間講解實驗原理,按條羅列實驗步驟、注意事項,講授面面俱到,學生只是被動地學習和按步驟操作。這種實驗模式對于一些基本功扎實,有探索精神,動手能力強的學生,課內實驗不能滿足其要求。同時,測控專業實驗室進行了一系列教學實驗室開放工作的探索和嘗試,從而在充分發揮實驗室資源優勢的同時促進實驗室教學改革,最終逐漸形成培養高素質創新人才的培養新機制。
實驗室作為高等學校實施素質教育、培養本科生創新精神以及實踐能力的重要基地,近幾年來,我校對傳統的驗證性實驗進行了合并和精簡,學生實驗課學時有所減少,其結果使得學生不能更好地掌握所學知識,實驗操作能力也有所下降,這種現象是與培養創新型高素質人才的高校辦學理念相左的。為了進一步提高學生的綜合素質,有必要通過開放實驗來彌補課堂實驗時間和內容不足造成的影響。對學生開放實驗室以及為學生提供實踐學習的條件之所以成為教學改革的重要內容,主要是因為通過開放實驗室能夠最大限度地利用實驗室資源,從而為學生提供自主發展和實踐鍛煉的空間[1],從而成為提高儀器設備利用率的有效措施。為了重點培養學生的創新意識、動手能力以及協作精神,實驗室開放工作一直貫徹“面向全校、因材施教、形式多樣、講究實效”的原則。
在完成正常教學以及科研任務的前提下,測控專業單片機和智能儀器實驗室利用現有的師資、儀器設備以及環境條件等資源對本校的本科生和在讀研究生進行了開放。對于學生而言,實驗室開放的時間是業余的和課外的,堅決不允許學生在開放試驗時間完成課內試驗。此外,為了使得一些學有余力和有興趣的學生能夠獲得更多的實踐機會,開放性試驗項目的內容應當是對教學計劃內必須試驗的延續和提高,應當屬于教學計劃外的內容。
由于開放實驗室不僅能夠訓練學生的技能,并且對于培養學生的創新意識、創新精神以及開拓能力都具有重要的作用,因此,對實驗室進行全面開放是高等教育培養創新人才以及實現素質教育目標的客觀要求。在每學期末公布下一學期即將開設的開放試驗項目從而了解開放項目的內容,開學兩周后,學生可以結合自身情況根據公布各個開放項目的時間地點對感興趣的項目報名。對于學生要求自帶實驗項目的可以將設計好的具體實驗方案向實驗室提出申請,經過實驗室同意以及學院批準后可以聯系導師進行實驗。為了做好相關實驗的準備,學生在進入實驗室前應當閱讀與實驗內容相關的文獻資料并準備好實驗實施方案。
為了充分發揮實驗室資源的效益,測控專業實驗室對學生進行的課外開放增加了實驗室的開放時間和開放內容,實驗教學模式采用以學生為主體和以教師為主導的方式,具體開放形式包括自選實驗項目型、學生參與科研型、學生科技活動型等[2]。
由于此類開放項目具有一定的科普性,主要針對測控、自動化、電氣、電子以及通信等專業學生,并且均由實驗室擬定開放試驗項目和安排試驗時間。此外,針對本學院或本專業學生,還開設了教學計劃以外的具有綜合性和設計性的創新性實驗項目,由于在此類實驗中要求學生獨立完成項目的方案設計、實驗裝置的安裝與調試以及撰寫實驗報告等,因此,要求學生具有較好的理論基礎和較強的實際操作能力。
此類實驗主要是面向本專業高年級的本科生。為了吸收部分優秀的學生早期進入實驗室參與教師的科研活動,實驗室會定期選派科研能力較強的老師發布科研項目中開放的研究項目。
鼓勵部分能力突出的學生組成科技小組,自擬科技活動課題,結合實驗室條件,聯系相應的指導教師開展小發明、小制作、小論文等實驗活動,積極參加全國大學生電子設計大賽,大學生物聯網創新創業大賽,挑戰杯和美新杯等比賽。
開放實驗室的重要任務之一就是自行開發研究以及制造實驗技術和儀器設備,因此,為了有效地提高開放實驗教學的質量和技術水平,就要求指導教師應當積極地參與研究新型實驗技術和開放儀器設備,做到少花錢多辦事[3]。指導教師要加強對學生在實驗項目設計上的指導,要鼓勵學生參加開放實驗項目。實驗前教師要檢查學生的預習情況,對于沒有預習的不允許做實驗。實驗時指導教師應巡視、檢查學生的操作情況,發現問題及時糾正,對于學生實驗中出現的“意外”現象,要引導學生仔細觀察,認真分析,激發學生興趣,培養學生創新意識和能力。指導教師在試驗過程中除了注意培養學生的實驗素質和技能、創造性的科學思維方法和嚴謹的治學態度外,還要做好安全和開放情況的記錄。為了鼓勵學生利用課余時間參加實驗室開放活動,應當在學生的實驗教學環節納入開放實驗。對于學生參加開放實驗的成績經過考核合格的取得學分作為實踐性課程的學分,跨學院參加開放實驗取得的學分可以代替公共選修課的學分。一般20學時折合1學分,累計不超過3分。對于參賽獲獎的學生,學校給予適當的創新學分。
測控專業實驗室開放兩年來,共開設自選項目和科研型項目200余項,參加實驗學生達1000余人,開放實驗室彌補了課堂實驗不能滿足各層次學生要求的缺欠,提高了學生的學習興趣和探索未知領域的主動性[4],提高了實驗教學質量,豐富了學生的知識,拓寬了視野,培養了創新意識和團隊協作能力,實驗室鼓勵和支持開放實驗產生創新性成果。通過學生科技活動型開放實驗取得成績的項目,申報了各種評獎,參加了各種比賽,取得了良好的成績,見表1。

表1 測控專業學生參加各類競賽獲獎情況一覽表
現今就業市場上,用人單位招聘思想已從重視學歷向重視能力轉變,用人單位在簽訂就業合同時更看重學生在校學習階段參加的社會實踐活動和科研能力以及科研獲獎情況,在實驗室長期工作、參賽并獲獎的學生在就業過程中都獲得了較好的就業機會,在新的工作崗位上也取得了很好的發展前景,獲得了用人單位的肯定和贊許。
開放實驗室不單是指課程以外給學生提供實驗場所,而是一種管理模式,它涉及到實驗室資源的合理配置與使用,實驗教師隊伍的投入,給學生一個更加開放更加寬松的學習環境,充分發揮學生的主動性和創造性,體現分層次、多元化教學[5],開放實驗室是深化實驗教學改革,全面提高實驗教學水平,培養高素質創新型人才的一條有效途徑,開放實驗室建設與管理任重而道遠。
[1]張斌等.加大實驗室建設力度拓寬大學生創新空間[J].實驗技術與管理,2013(6).
[2]王峰,魚靜.高校開放實驗室與學生創新能力培養[J].實驗室研究與探索,2011(3).
[3]陳潛心.優化實驗室建設管理提高實驗室投資效益[J].中國科教創新導刊,2013(8).
[4]李英俊等.多種模式開放實驗室培養創新人才的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2007(3).
[5]陳華絮,楊素嬌.開放實驗室模式與管理探討[J].技術與創新管理,2007,28(3).