高校地理實驗室開放模式的探究與實踐

程武學, 楊宇科, 封 玲, 張 偉, 蔣 容

(1. 四川師范大學 地理與資源科學學院 中心實驗室,四川 成都 610101； 2. 四川師范大學 西南土地資源評價與監測教育部重點實驗室, 四川 成都 610068；3. 四川師范大學 實驗室與設備處, 四川 成都 610068)

實驗課程改革

高校地理實驗室開放模式的探究與實踐

程武學1,2, 楊宇科3, 封 玲3, 張 偉1, 蔣 容1

(1. 四川師范大學 地理與資源科學學院 中心實驗室,四川 成都 610101； 2. 四川師范大學 西南土地資源評價與監測教育部重點實驗室, 四川 成都 610068；3. 四川師范大學 實驗室與設備處, 四川 成都 610068)

地理學科的特點決定了地理實驗室除服務于本科生、研究生的教學科研之外,還應加強對外開放,充分發揮其科研科普雙功能的效應。通過在實驗室開放過程中的具體實踐,總結地理學科實驗室開放過程中存在的問題與不足,提出3種有效的開放模式。旨在通過有效的開放模式的實踐推動實驗室的資源得到充分的利用,創造良好的社會效益。

開放模式； 地理實驗室； 探究與實踐； 資源有效利用

高校實驗室是進行實驗教學、開展科學研究、培養創新能力、提高綜合素質的重要基地。在教育部《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》文件中明確提出,“學校的各類實驗室、圖書館要對本科生開放,打破‘學科壁壘’,加強統籌建設和科學管理,實現資源共享,提高使用效率”[1]。目前, 各個高校都不同程度地開展了實驗室開放的研究和實踐, 把實驗室開放作為培養大學生動手能力、創新能力、自主學習能力等綜合素質的有效途徑。但從當前高校實驗室開放的實施情況來看, 還存在很多不足之處。高校實驗室應該結合實驗室自身的學科特點,制定行之有效的開放模式。

1 地理實驗室開放的必要性

1.1促進實驗教學改革與實驗室建設協同發展

實驗室的開放會使得參與者認識到實驗教學過程中的不足,促進實驗教學改革的前進[2-3]。同時,在開放過程中會發現實驗室建設存在的漏洞,通過設備的補充轉而促進實驗教學水平的提高。所以,實驗室的開放會加速實驗教學內容、教學方法和教學手段的改進。根據開放實驗的目標,逐步完善實驗設備、設施及耗材的投入和使用,從而提高高校實驗室為教學和科研服務的質量。比如近期的一個科創項目要求使用多普勒流速流向測定儀,實驗室管理者通過補充該設備,提高了流速流向測定的精度。

1.2 有助于培養創新型人才

李克強總理提出“大眾創新、萬眾創業”的號召,創新的理念深入人心,對高校大學生創新能力的培養直接關乎社會創新的能力[4]。新的思路和觀點需要大學生在反復的實驗中獲得,但目前大學生的動手能力還遠遠不足。實驗室開放為學生的自主學習提供了良好的平臺,實驗室成為培養高素質創新人才的基地[5]。

1.3 有助于提升學生綜合科研能力

實驗室開放能夠提升大學生分析問題和解決問題的能力。學生是實驗過程中的主體,通過實驗方案的設計、實驗方法的運用,能夠非常好地鍛煉和提升學生的綜合科研能力[6]。同時,學生做實驗一般不是一個人,需要同一課題組學生的相互配合、相互協作,這有助于培養學生的團隊意識。地理學科實驗室的開放除科研外,還承擔著對外科普的功能。學生通過參與科普方案的設計、執行、講解、總結等環節，很好地提升了自身各方面的素質。

1.4 有助于提升教師的綜合素質

實驗室的開放對實驗教師及指導教師都提出了更高的要求,教師需要投入更多的時間來開發實驗項目、調試實驗設備、指導學生更好地實驗及維修實驗設備,并在實驗的過程中發現問題、分析問題和解決問題。在反復指導學生的進程中,教師的動手能力和科研能力也得到了一定的提升。同時,和學生進行充分交流也了解了學生的需求,有助于改進自身的教學內容、教學方法,提升教師的綜合素質。

1.5 有助于提升實驗室資源的利用率

提升實驗室資源的利用率是發揮實驗室設備效益最大化的有效途徑[7]。近年各高校都對實驗室建設投入了巨大資金,購置了大量先進實驗儀器。有的課程開設時儀器設備一年只用一兩次,沒有很好地發揮儀器設備資源的效益。幾年下來,又面臨著儀器的更新換代,造成了非常嚴重的浪費。把這些資源開放出來,讓更多的學生參與進來,可以物盡其用、優化資源配置、挖掘設備潛力,實現資源共享,提高投資效益。

2 地理實驗室開放存在的問題

地理學科實驗室開放的關鍵是實現實驗教學、科研、科普三者的有效結合,不斷更新教學內容和方法,因材施教。實驗教師在開放實驗過程中只有采用啟發式、討論式、探索式的教學方法指導學生,才能使開放取得良好的效果。近年來,我院進行了實驗室開放模式的探索和實踐,在實踐過程中存在的問題主要包括學生自主性問題、教師指導問題、實驗經費問題、開放管理問題等。

2.1 學生自主性問題

我院實驗室開放目前主要針對本科生、研究生進行科創項目。在開放過程中,有的學生認真負責,在項目進行過程中綜合素質有了很大的提升,但有的學生題目很大,沒有得到很好的執行,時間分配不合理,導致實驗屢屢失敗,浪費了時間也沒有做出好的成績。有的學生趕潮流,別人做自己也要申請,但課程學習壓力大,根本無暇顧及項目的完成。針對以上問題,指導教師應該在立項的時候就把好關,根據學生的自身條件設定好題目,合理分配時間,在有限的時間內發揮學生的主觀能動性,很好地完成既定目標[8]。

2.2 教師指導問題

實驗室開放過程中,教師的指導至關重要。因為開放實驗一般有綜合性的特征,項目內容豐富,實驗難度較大,有的還有不可預見性。一些新的實驗方法、實驗技術及實驗設備還需要實驗教師不斷地去學習,提高自身的業務能力。同時,因為實驗室開放后,實驗教師的工作時間會延長,工作量會加大,實驗教師除本職工作外的各方面壓力也會倍增,如果沒有在績效上加以體現的話,實驗教師不會愿意長期做這項工作。再者,隨著開放實驗的增多,現有的實驗師資力量顯得不足,需要繼續補充新生力量。

2.3 實驗經費問題

隨著實驗室開放的進行,實驗儀器的利用率會得到很大的提高,會產生很多好的成果,但同時也會帶來維護費用的大幅增加[9]。一般來說,實驗室的投入經費有限,有些還要走比較長的招投標程序。另外,實驗指導教師工作量的增多勢必影響到學院的績效分配方案,對于沒有參與的教師來說,如果這塊體現得過多也會引起不滿情緒的滋生。所以,學校要做好經費投入的增加才能解決好這一問題。

2.4 開放管理問題

實驗室開放為學生提供了鍛煉和自由發揮才能的機會和空間,但也會引發一些教學矛盾。實驗室開放過程中,開放實驗時間如何確定、實驗經費如何配套、儀器設備如何維護、儀器設備損壞如何賠償、實驗報告如何評定、實驗學分如何計算、取得的成果如何獎勵、教師積極性如何提高等一系列問題必須要有解決辦法,并且有切實可行的管理制度和措施給予保障,不然實驗室開放就難以形成長效機制[10]。同時,隨著實驗室開放項目增多,進出實驗室的人員會增多,安全隱患也會增多[11]。保障學生能夠安全地使用儀器設備,杜絕安全事件發生也成為一個迫切需要解決的問題。

3 地理實驗室開放模式探討

結合地理學科特點,對實驗室開放模式進行了深入研究,提出了3種模式,在實踐過程當中,收到了很好的預期效果。

3.1 科研與科普相結合的模式

地理學科屬于文理綜合的學科,有理科性質的自然地理學、地理信息科學專業,也有偏文科性質的人文地理學、地理科學專業,所以有些實驗室開放項目側重于做實驗,有些卻偏一些人文研究。根據這一特點,學院依托實驗設備處的項目、學院的科創項目、實驗室對外開放項目等,將科研與科普結合在一起開展實驗室開放工作。比如,我校實驗設備處的大精儀器項目、實驗開放項目、自制儀器項目、實驗技術與管理項目就是促進實驗室開放的有效手段,這些項目每年都面向全校師生開放,一般是教師做課題負責人,學生參與進去。每個項目都有相應的1萬元到2萬元不等的經費支持,支持力度很大。同時,本科生還可以申請到學院的科創項目,大部分也在實驗室完成。

我院結合自身特點,將這些科研項目和科普項目進行了結合,現在大約每月舉辦一次實驗室對外開放項目,以學生團體為主,向參與者講解地理園區、天象廳的相關知識以及學生最近項目上產生的一些好的成果。目前校內外報名者絡繹不絕,幼兒園、小學、中學、大學的學生都很愿意參與項目。近期還舉辦了以世界氣象日為主題的專題實驗室開放活動。通過舉辦實驗室開放日活動,旨在為學生和社會提供優質科普平臺,完成教學任務的同時,實現服務社會的職能。

3.2 院內與院外相結合的模式

院內主要開放各個實驗室和地理園區,但這些科研項目及科普項目的展開有時候一家單位力量不足,所以必須要走和學校其他學院相結合的路子。這種不同學科的碰撞,更能激發學生的創新能力。目前,我院和生命科學學院有很好的互動,生命科學學院的有些教師和學生到我院來做實驗室開放項目,我院有些項目也依托生命科學學院的儀器來做。這一模式也是實驗設備處主推的一種模式,這樣不但實現了學院內部資源的充分利用也實現了整個學校各個部門的資源共享,能夠在全校范圍內實現實驗室資源的優化配置。

近年在實驗室對外開放方面也進行了深度合作，我院、物理與電子工程學院、生命科學學院3學院聯合舉辦了數次實驗室開放日活動,參與者幾千人之多,取得了良好的社會效應。參與者不但可以觀看地理園區、天象廳,同時還可以欣賞物理與電子學院的展示大廳以及生命科學學院的動植物標本館。同時也與四川省天文臺等機構保持著良好的合作關系。這種模式值得進一步嘗試和推廣。

3.3 教師與學生相結合的模式

在進行實驗室開放的過程中,剛開始是教師引導學生設計方案、使用儀器設備,起到一定的指導作用。當學生熟悉之后,學生就可以充當主角。學生在實驗的過程中會發現新的問題,需要和教師進一步交流探討。這種教學相長的模式在我院的實驗室開放項目中也得到了很好的應用。對于實驗室開放日活動,剛開始幾次教師做一些講解,后面就以學生為主體來組織和執行。目前我院制訂了地理園區講解方案,成立了專門的實驗室開放學生服務團隊,在此過程中，學生的綜合科研素質得到了很好的提升。

4 實驗室開放的保障

4.1 加強實驗室開放力度

實驗室開放是實驗教學改革的重要組成部分,是高等院校培養創新型人才、實現素質教育目標的需要[12]。要想搞好實驗室的開放,關鍵是管理者和教師思想上的開放。學院各級相關的人員要充分認識到實驗室開放建設的重要性,解放思想,制定切實有效的實驗室開放措施,實現實驗室真正意義上的開放。

4.2 完善實驗室開放制度

實驗室開放并不只是實驗教學的開放,而是一個系統工程。實驗室開放不僅要對開放的時間、內容等提出標準,而且也要對實驗室的建設、日常管理以及儀器的維護提出要求。管理部門要能夠有效地調用人力、物力、技術、資金等。同時,為確保實驗室開放的質量,必須制定“實驗室開放管理辦法”等制度,提出實驗室開放原則、開放條件、審批程序、管理體制與職責等,保證實驗室開放的順利開展[13]。

4.3 鼓勵教師和學生積極參與

實驗室開放需要更多的指導教師和學生的參與,擁有一支結構合理、素質優良的師資隊伍是實驗室開放可持續發展的決定因素。制定相應政策、提高指導教師的待遇、引進和重組實驗教師、鼓勵具有奉獻精神的教師積極參與。同時,要對參與的學生進行積極引導,使得學生能夠受益。

4.4 加強實驗室安全保障力度

實驗室安全無小事,近年國內一些大學實驗室發生的爆炸事故、我校實驗室著火事件都在警示,在進行實驗室開放的過程中更應該加強安全保障。我校及我院對實驗室安全問題一直都高度重視,成立了安全領導小組,不定期地對實驗室安全隱患進行監督檢查、建立安全臺賬、實行安全問題一票否決制。同時,進入實驗室的教師和學生必須要通過實驗室安全考試。這些良好的安全保障措施是我院做好實驗室開放的重要前提[14-15]。

5 結語

目前,我國處在重要的轉型期,社會需要大量能夠理論聯系實際的創新型人才。實驗室開放可以促進創新人才的成長,因此,我們對地理實驗室的開放進行了分析,找出了其中的一些不足之處,提出了3種不同的開放模式,以提高開放的質量和效果,培養更多更好的地理創新型人才。

References)

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[3] 郝光香,張濤,袁文,等.開展創新實驗研究 促進實驗教學改革[J].實驗室研究與探索,2010,29(7):204-206.

[4] 陳智勇,胡忠紅.大眾創新萬眾創業背景下高校實踐教學改革探析[J].科教導刊(中旬刊),2016(9):15-16.

[5] 熊芳,劉甫.開放性實驗室培養創新人才的實踐與研究[J].中國科技信息,2013(1):144.

[6] 胡彥.探究式學習在中學物理實驗教學中的探索與實踐[D].武漢:華中師范大學,2003.

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[9] 王青溫,杜永平,徐雙滿,等.實驗室開放后的問題及應對措施[J].實驗技術與管理,2012,29(3):337-339.

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[14] 李莉.加強高校實驗室安全管理的思考[J].創新科技,2013(9):32-33.

[15] 邵凱雋,孟軍,王世澤,等.實驗室安全管理常效保障體系的建設與實踐[J].實驗技術與管理,2016,33(3):235-240.

Exploration and practice on open mode ofuniversity geography laboratory

Cheng Wuxue1,2, Yang Yuke3, Feng Ling3, Zhang Wei1, Jiang Rong1

(1. Central laboratory, School of Geography and Resource Science, Sichuan Normal University, Chengdu 610101, China; 2. Key Laboratory of Evaluation and Monitoring of Southwest Land Resources of Ministry of Education, Sichuan Normal University, Chengdu 610068, China; 3. Department of Laboratory and Equipment, Sichuan Normal University, Chengdu 610068, China)

The characteristics of the geography discipline determine that the laboratory should not only serve the teaching and research for the undergraduate and graduate students, but also widen its opening to the outside campus and give full play to its dual functions of research and popular science. Through the concrete practice in the process of the laboratory opening, the existing problems and shortcomings in the opening process of the geography laboratory are summarized, and the three effective open modes are proposed. The purpose is to promote the better utilization of the laboratory resources through the effective practice of the open mode, and to bring about good social benefits.

open mode; geography laboratory; exploration and practice; efficient utilization of resources

G642.0

: B

: 1002-4956(2017)09-0195-03

10.16791/j.cnki.sjg.2017.09.049

2017-04-14

四川師范大學開放實驗項目“地理學院中心實驗室開放項目”(KFSY2016-44)

程武學(1980—),男,陜西西安,理學博士,副教授,碩士生導師,實驗室主任,主要從事植被與生態遙感.

E-mail:cwx714826@163.com