淺談開放性實驗對學生能力的培養

劉旭　畢亞琪　孟真　劉利偉

摘 要 傳統的實驗教學模式內容簡單而且形式比較單一，缺少一些創造性、研究性的實驗，不利于學生的創新能力和科研能力的培養。針對該問題，開放式性實驗教學模式應運而生，其有利于培養學生的的能力。文章先對開放性實驗教學的實踐進行了分析，然后進一步探究了開放式創新性實驗教學對學生能力的培養。

關鍵詞 開放性實驗 學生 能力 培養

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

0引言

實驗教學是各個高校教學過程中必不可少的一項內容，對于培養人才具有非常重要的作用。由于開放性實驗教學方式能夠有效彌補傳統實驗教學方式的不足，能夠更好地適應高校人才培養的實際要求。所以，教師應該加強開放性實驗教學的研究，并積極將開放性實驗教學應用到教學過程中，提升學生的實踐能力和科學素養。

1開放性實驗教學的實踐

首先，開放性實驗教學模式要求以學生為主體，重點培養學生的各種學習能力。應用開放性實驗進行教學之后，學生不僅可以熟練操作，更重要的是學生可以通過主動查閱文獻設計出可行的實驗方案，進而培養學生主動分析問題和解決問題的能力。由于學生認知水平和能力水平存在一定的差別，所以，選擇合適的、有難易差別的開放實驗項目是重要基礎。其次，目前開放性實驗管理已經形成了一定的體系。教師通常在每個學期初進行開放實驗項目申報，然后經過學校審批之后立項，學校還需要給每個項目提供一定經費支持實驗。開放性實驗項目立項后就會被納入到學校的教務管理系統當中，然后學生通過網絡進行選擇并確認名單后，才能進入實驗室進行實驗。當學生整個實驗后，教師需要把學生的成績輸入到教務系統中，并讓學生對實驗進行評價。除此之外，教師還需要提交開放實驗成果和相關總結報告，以供教務處進行備案和檢查。

2開放式創新性實驗教學對學生能力的培養

通過實施開放式實驗教學模式，學生在文獻查閱、分析及總結能力，儀器操作能力，獨立思考和解決問題能力，數據處理、分析、總結、匯報能力等方面都能夠得到有效的訓練和加強，有利于提升學生的科學素養和綜合能力。

2.1培養學生文獻查閱、分析能力

與傳統的實驗教學方式相比，開放性實驗教學沒有固定的實驗步驟讓學生一步步參考開展，而是需要學生在指導教師的指導下，根據實驗室現有的實驗條件，查閱相關中英文文獻，通過分析總結對比相關實驗步驟，學生自己總結出適用于本實驗室條件的實驗方案，并通過與指導教師的探討，修改確定最終的實驗方案。這一過程的訓練，有利于調動學生自主學習的積極性，培養他們文獻查閱、分析及總結等能力，為其以后從事科研工作打下堅實的基礎。

2.2培養學生獨立思考、解決問題的能力

由于開放性實驗要求學生每一步都需要自己設計開展，所以學生在整個實驗設計過程中勢必遇到各種問題，而解決這些問題的過程對學生也是一種不同的體驗。學生對遇到的問題，通過咨詢高年級的同學，或與指導老師探討等方式解決，這一過程可以鍛煉了學生獨立思考及解決問題的能力，而不再像以前按部就班地按已經驗證好的實驗步驟機械地去做。而且實驗充滿不確定性，學生設計的方案及操作方面可能會遇到各種問題，這就要求學生在做實驗室的過程中要耐心、細致，反復嘗試。在有限的實驗條件下，學生依靠自己的努力獨立完成全部的實驗工作，遇到問題，不斷地進行嘗試，最終才能一一解決。在此過程中，學生可以感受到自己獨立解決問題的快樂與成就感，也磨練了學生的心智，讓他們明白科學研究不是一蹴而就的。

2.3提高學生的數據處理、分析、總結能力

傳統實驗教學方法都是以學生提交的實驗報告為最終成績考核標準，對學生要求相對比較簡單，而且容易出現學生之間互相抄襲的現象，不利于學生自己總結歸納實驗所遇到的問題及處理方法。開放性實驗教學要求學生在教師指導下，自主設計實驗方案、進行探索研究、進行數據分析處理和撰寫實驗報告，注重實驗過程評價而不是實驗結果的評價。選修該課程的同學要及時對實驗現象、實驗問題和實驗數據進行分析總結，并以ppt的形式匯報自己的實驗進展和相關結果，與指導教師和其他同學討論遇到的問題。經過這一鍛煉，學生能提升自身數據處理、分析、總結的能力。

2.4培養學生的創新能力

實踐是人認知世界基本手段，培養學生的創新精神，就必須讓學生加強實踐。在開放性實驗教學過程中，教師會引導學生發現問題、提出問題，給予學生充分的時間去思考和分析所遇到的問題。而且教師可以多采用啟發式教學，與學生一起探討，逐步開闊學生的思路，引導學生在實驗過程中進行創新。教師還可以通過“逆向”和“舉一反三”的思維模式進行開放性實驗教學，采用實例教學方法逐步拓展學生的知識面。因此，學生在開放性實驗實踐過程中，就可以將基礎知識山點連成面，山局部轉換成整體，山模塊構建成系統。這個過程可以有效提升學生知識應用能力和創新能力。

3結束語

總而言之，通過開展開放性實驗教學，學生的動手能力、專業知識應用能力、創新能力等都會有大幅度的提升，而且有利于激發學生自主學習的積極性。而教師不僅可以豐富自己的專業知識，而且也可以從中吸取了更多的教學經驗。

基金項目：河南工程學院人文社會科學學院開放性實驗研究成果（主持人：陳俊豪）。

參考文獻

[1] 紀靚靚，馬小娜，孫敏等.開放式創新性實驗教學對大學生科研思維的培養[J].教育現代化，2017（23）.