开放式实验教学内涵和教学模式初探
发布时间:2017-09-29 17:09 来源:未知 点击:
开放式实验教学内涵和教学模式初探
曾若生
（桂林电子科技大学 生命与环境科学学院，广西桂林541004）
摘要：开放式实验教学对深化教学改革和提高办学水平具有重要意义，构建良好的开放式实验教学模式有利于培养学生的创新意识和实践技能。针对生物医学工程专业的特点，阐述了开放式实验教学的几点内涵，提出了探索开放式实验教学改革的三种模式，极大地提高学生的学习兴趣和综合能力。这种开放式实验教学有助于培养具有创新型、研究型全面发展的高素质人才。
关键词：开放式；实验教学；教学内涵；教学模式
一、引言
随着我国高等教育事业的蓬勃发展，很多大学都积累了一定的教学管理经验，学生教学质量在向着更好的方向发展，各大学都在奋勇向前，紧跟时代步伐，完善自身的不足。随着时代的进步，开放式实验教学在高等教学中的比例正在逐渐上升，尤其是在工科类院校，能够培养出高素质人才成为衡量一个学校办学实力的重要指标之一。以前传统的教学模式使得学生按部就班的跟随老师进行验证性实验，缺乏自我创新意识。观察能力和思维分析能力得不到提高，也使得学生在实验课上积极性不高。同时，因为有整班的同学一起上课，很多基础差的学生没有课前预习，上课时完全依赖于成绩表现突出，动手能力强的学生，导致学生各方面表现就不尽如人意，让用工单位对学校产生不好的印象，毕竟学生才是学校在社会层面的名片，要培养适合于社会发展的学生，进行开放式实验教学改革应得到普遍重视。国外很多高校在专业的培养方面特别重视实践能力的培养，往往导师只给定一个课题，然后要求学生在规定的时间内提交报告，导师审核通过后，通知学生自己设计实验方案，进行实验的探索过程。这培养了学生独立阅读文献，查找资料，总结提炼相关知识的能力，当然也对具体的实验过程自我负责。将学生放在实验教学中的主体地位，以学生为主体，老师引导，小组讨论的形势激励学生不断探索，发现科学。这种方式改变了学生对老师的依赖性，使学生具有了较高的主动性和积极性，也能够启发学生认识自己，调整自己，完善自己。
二、开放式实验教学的内涵
施行开放式实验教学顾名思义就是重在开放，是将学校的教育资源，实验设备，教学资料在时间和空间上的完全开放。将学生置于主体地位，让实验课得到更多重视，不再作为理论课程的从属课时，这不仅培养学生能从课本上学习理论知识，而且通过开放式实验，自主验证，强化对理论知识的深入认识。对于不同学习基础的学生，培养他们探索科学的兴趣，鼓励他们自主选择实验项目，实验内容，实验方式，继而进行创新性实验。进行开放式实验教学不仅是在实验设备资源对学生的开放，更是在教学方法教学手段上的开放。
1.开放实验时间。目前，学生在工作日都有一定的课程，白天很多时间都花费在课堂上，而在没有课的时间里，学生不知道自己的时间如何安排，对于有科研兴趣的同学，因为课程的缘故，有时间进行实验时，会面临实验设备被占用的情况，当实验结束后，也就到了教师下班时间，实验室必须关闭从而确保安全。所以，要施行开放式实验教学，首要任务是开放实验时间，通过尝试在“八小时”外，在晚上和周末继续开放实验室，这一举措得到了学生良好的反馈。
2.开放实验内容。传统的实验内容都是验证性实验，老师准备好所用的仪器和药品，制定好实验步骤，学生只需按部就班地根据要求完成自己的实验，实验结束后将实验报告稍作整理便大功告成，这很大程度限制了学生的思维创新意识。在开放式实验教学改革中，针对不同基础的学生，老师可以根据自己课题的难易划分等级，让学生和老师进行双向选择，实验基础不好的同学可以先选择易上手的实验进行练习，等到理论知识与实验技巧熟练掌握时可申请增加课题的难度，向更深层次迈进。
3.开放实验教学方法。传统的实验教学方法不可否认具有锻炼学生掌握基本实验技能的效果，但就目前高等教育越来越重视学生的创新综合能力的趋势来看，进行开放式实验教学无疑能够培养学生独立思考和敢于创新的精神。开放式实验教学方法的改变存在着很大的阻力，包括学生的学习情况和动手能力的层次不齐，必须结合传统教学模式一步一步改进。通过设计大型综合性实验，鼓励各方面表现优秀积极性高的学生参与其中，总结经验，使开放式实验教学方法更加成熟，便于以后的全面推广。
三、开放式实验教学改革模式
开放式实验室教学改革模式继承和发展了传统的教学模式，这无疑增加了教师的教学任务量和教学难度，同时对实验室和管理制度提出了更高的要求。这就需要从实际出发，整合教学资源，利用现代化教学手段进行开放式教学，建立起学生参与管理助教机制。
1.编写适用于本专业的、针对性强的实验任务书。我校生物医学工程多年来多门实验课均采用任课教师自编的实验指导书，存在欠缺系统性、更新不及时和良莠不齐等问题。而且目前的指导书大多是指导式的，对学生在实验过程中每一步的操作都有详细表述，这对于学生来说不是件好事，使得学生缺乏思考。所以，针对学生在实践的过程中缺乏思考的情况，我们通过转变“实验指导书”为“实验任务书”，老师给定大方向课题，让学生自己去查找文献，整理资料，从一开始的实验目的，到实验中的注意事项和实验最终的结果处理都由自己思考总结，这样既提高了学生的创新能力、思考能力和语言表达能力，也使其能够成为一名更合格的毕业生。
2.进行网络化教学。随着互联网的高速发展，越来越多的互联网平台已经进军到教育产业，以慕课为代表的强调“大规模、开放式的网络在线课程”新教育模式，能够为学习者提供优质、高效的教育资源和学习机会。我们基于校园网建立教学管理平台，信息平台和实验教学资源库，让教师利用信息技术，创建学习视频和相关教学资源，学生通过网络提前获取相关资料，进行课前自主学习。对实验课教学来说，搭建网络化实验教学平台，使得管理效率得到进一步提高，学生有疑问通过电子邮件向老师提问，老师也以任务驱动的方式引导学生通过微视频、网络课程和模拟仿真实验等进行自主学习，并提交学习结果和问题反馈。有特别难以解释的问题在课堂上进行集体讨论解决，这很大程度保障了实验课堂的流畅运行。
3.建立学生参与管理助教机制。拥有一个良好的师资教学队伍才能最大程度发挥开放式教学的效果。学校院系学生工作处通过组织招募针对优秀研究生和本科生进入实验室进行科研助理的相关工作。让他们参与到开放实验教学的改革项目中，参与实验教学指导和实验室日常管理，包括实验器材的维护，实验室各仪器使用记录检查和具体的科研等活动，使本科学生置身于一种富有探索和创造性的学习环境中。这样学生从被动到主动参与直到对科研充满好奇，激发创新活力，最终达到使学生富于创新，敢于创新。这对于学生的综合能力和科学素质的提高具有重要意义，不失为一种行之有效的创新教育方式。
四、结束语
开放式实验教学是一项针对传统教学的改革举措，其目的是为了使学生在新的时代环境下更加富有创新能力和具备较高的综合素质。开放式实验教学能够给渴望进入实验室学习，热爱科研的学生一个平台，让这部分学生丰富动手技能，积累对科研的兴趣。总之，开放式实验教学是一项复杂且长期的工作，其发展过程目前还处在新生阶段，还存在很多问题，需要我们不断探索研究加以改进。
基金项目：广西高等教育本科教学改革工程项目（2016JGB216）
作者简介：曾若生（1977-），男，研究员，主要从事生物医学工程专业的教学工作。
参考文献
[1]杜庆军.理工科大学专业实验开放式教学的思考与实践[J].教育评论,2017,(01):132-135.
[2]吴叶葵,孙晓波,石向荣.面向课程的全方位开放式实验教学模式研究[J].高校实验室工作研究,2015,(02):79-81.
[3]Fang Xie.The Open,Autonomous,Concentrated Experimental Teaching Mode for Civil Engineering[A].Information Engineering Research Institute,2013:5.
[4]谭小容.“5W”开放式实验教学模式探讨[J].九江学院学报(自然科学版),2015,(02):109-111.
[5]谷祖敏,张杨,李修伟,李兴海,祁之秋.应用化学专业开放式实验教学的实践与思考[J].实验室科学,2017,(01):94-96.
Exploration on the Teaching Connotation and Teaching Mode of Open Experiments
ZENG Ruo-sheng
(School of Life and Environmental Science, Guilin University of Electronic Technology,GuilinGuangxi541004,China)
Abstract:Open experimental teaching is of great significance for deepening the reform of teaching and promoting school-running standards.It is helpful to cultivate students' innovative consciousness and practical skills by constructing an excellent and open experimental teaching model.According to the characteristics of Biomedical Engineering,this paper expounds some connotations of open experimental teaching,and puts forward three models for exploring the reform of open experimental teaching,which greatly improves students' interest in learning and comprehensive ability.This open experiment teaching helps to train high-quality talents with innovation,research and all-round development.
Key words:Open;Experimental teaching;Teaching connotation;Teaching model
曾若生
（桂林电子科技大学 生命与环境科学学院，广西桂林541004）
摘要：开放式实验教学对深化教学改革和提高办学水平具有重要意义，构建良好的开放式实验教学模式有利于培养学生的创新意识和实践技能。针对生物医学工程专业的特点，阐述了开放式实验教学的几点内涵，提出了探索开放式实验教学改革的三种模式，极大地提高学生的学习兴趣和综合能力。这种开放式实验教学有助于培养具有创新型、研究型全面发展的高素质人才。
关键词：开放式；实验教学；教学内涵；教学模式
一、引言
随着我国高等教育事业的蓬勃发展，很多大学都积累了一定的教学管理经验，学生教学质量在向着更好的方向发展，各大学都在奋勇向前，紧跟时代步伐，完善自身的不足。随着时代的进步，开放式实验教学在高等教学中的比例正在逐渐上升，尤其是在工科类院校，能够培养出高素质人才成为衡量一个学校办学实力的重要指标之一。以前传统的教学模式使得学生按部就班的跟随老师进行验证性实验，缺乏自我创新意识。观察能力和思维分析能力得不到提高，也使得学生在实验课上积极性不高。同时，因为有整班的同学一起上课，很多基础差的学生没有课前预习，上课时完全依赖于成绩表现突出，动手能力强的学生，导致学生各方面表现就不尽如人意，让用工单位对学校产生不好的印象，毕竟学生才是学校在社会层面的名片，要培养适合于社会发展的学生，进行开放式实验教学改革应得到普遍重视。国外很多高校在专业的培养方面特别重视实践能力的培养，往往导师只给定一个课题，然后要求学生在规定的时间内提交报告，导师审核通过后，通知学生自己设计实验方案，进行实验的探索过程。这培养了学生独立阅读文献，查找资料，总结提炼相关知识的能力，当然也对具体的实验过程自我负责。将学生放在实验教学中的主体地位，以学生为主体，老师引导，小组讨论的形势激励学生不断探索，发现科学。这种方式改变了学生对老师的依赖性，使学生具有了较高的主动性和积极性，也能够启发学生认识自己，调整自己，完善自己。
二、开放式实验教学的内涵
施行开放式实验教学顾名思义就是重在开放，是将学校的教育资源，实验设备，教学资料在时间和空间上的完全开放。将学生置于主体地位，让实验课得到更多重视，不再作为理论课程的从属课时，这不仅培养学生能从课本上学习理论知识，而且通过开放式实验，自主验证，强化对理论知识的深入认识。对于不同学习基础的学生，培养他们探索科学的兴趣，鼓励他们自主选择实验项目，实验内容，实验方式，继而进行创新性实验。进行开放式实验教学不仅是在实验设备资源对学生的开放，更是在教学方法教学手段上的开放。
1.开放实验时间。目前，学生在工作日都有一定的课程，白天很多时间都花费在课堂上，而在没有课的时间里，学生不知道自己的时间如何安排，对于有科研兴趣的同学，因为课程的缘故，有时间进行实验时，会面临实验设备被占用的情况，当实验结束后，也就到了教师下班时间，实验室必须关闭从而确保安全。所以，要施行开放式实验教学，首要任务是开放实验时间，通过尝试在“八小时”外，在晚上和周末继续开放实验室，这一举措得到了学生良好的反馈。
2.开放实验内容。传统的实验内容都是验证性实验，老师准备好所用的仪器和药品，制定好实验步骤，学生只需按部就班地根据要求完成自己的实验，实验结束后将实验报告稍作整理便大功告成，这很大程度限制了学生的思维创新意识。在开放式实验教学改革中，针对不同基础的学生，老师可以根据自己课题的难易划分等级，让学生和老师进行双向选择，实验基础不好的同学可以先选择易上手的实验进行练习，等到理论知识与实验技巧熟练掌握时可申请增加课题的难度，向更深层次迈进。
3.开放实验教学方法。传统的实验教学方法不可否认具有锻炼学生掌握基本实验技能的效果，但就目前高等教育越来越重视学生的创新综合能力的趋势来看，进行开放式实验教学无疑能够培养学生独立思考和敢于创新的精神。开放式实验教学方法的改变存在着很大的阻力，包括学生的学习情况和动手能力的层次不齐，必须结合传统教学模式一步一步改进。通过设计大型综合性实验，鼓励各方面表现优秀积极性高的学生参与其中，总结经验，使开放式实验教学方法更加成熟，便于以后的全面推广。
三、开放式实验教学改革模式
开放式实验室教学改革模式继承和发展了传统的教学模式，这无疑增加了教师的教学任务量和教学难度，同时对实验室和管理制度提出了更高的要求。这就需要从实际出发，整合教学资源，利用现代化教学手段进行开放式教学，建立起学生参与管理助教机制。
1.编写适用于本专业的、针对性强的实验任务书。我校生物医学工程多年来多门实验课均采用任课教师自编的实验指导书，存在欠缺系统性、更新不及时和良莠不齐等问题。而且目前的指导书大多是指导式的，对学生在实验过程中每一步的操作都有详细表述，这对于学生来说不是件好事，使得学生缺乏思考。所以，针对学生在实践的过程中缺乏思考的情况，我们通过转变“实验指导书”为“实验任务书”，老师给定大方向课题，让学生自己去查找文献，整理资料，从一开始的实验目的，到实验中的注意事项和实验最终的结果处理都由自己思考总结，这样既提高了学生的创新能力、思考能力和语言表达能力，也使其能够成为一名更合格的毕业生。
2.进行网络化教学。随着互联网的高速发展，越来越多的互联网平台已经进军到教育产业，以慕课为代表的强调“大规模、开放式的网络在线课程”新教育模式，能够为学习者提供优质、高效的教育资源和学习机会。我们基于校园网建立教学管理平台，信息平台和实验教学资源库，让教师利用信息技术，创建学习视频和相关教学资源，学生通过网络提前获取相关资料，进行课前自主学习。对实验课教学来说，搭建网络化实验教学平台，使得管理效率得到进一步提高，学生有疑问通过电子邮件向老师提问，老师也以任务驱动的方式引导学生通过微视频、网络课程和模拟仿真实验等进行自主学习，并提交学习结果和问题反馈。有特别难以解释的问题在课堂上进行集体讨论解决，这很大程度保障了实验课堂的流畅运行。
3.建立学生参与管理助教机制。拥有一个良好的师资教学队伍才能最大程度发挥开放式教学的效果。学校院系学生工作处通过组织招募针对优秀研究生和本科生进入实验室进行科研助理的相关工作。让他们参与到开放实验教学的改革项目中，参与实验教学指导和实验室日常管理，包括实验器材的维护，实验室各仪器使用记录检查和具体的科研等活动，使本科学生置身于一种富有探索和创造性的学习环境中。这样学生从被动到主动参与直到对科研充满好奇，激发创新活力，最终达到使学生富于创新，敢于创新。这对于学生的综合能力和科学素质的提高具有重要意义，不失为一种行之有效的创新教育方式。
四、结束语
开放式实验教学是一项针对传统教学的改革举措，其目的是为了使学生在新的时代环境下更加富有创新能力和具备较高的综合素质。开放式实验教学能够给渴望进入实验室学习，热爱科研的学生一个平台，让这部分学生丰富动手技能，积累对科研的兴趣。总之，开放式实验教学是一项复杂且长期的工作，其发展过程目前还处在新生阶段，还存在很多问题，需要我们不断探索研究加以改进。
基金项目：广西高等教育本科教学改革工程项目（2016JGB216）
作者简介：曾若生（1977-），男，研究员，主要从事生物医学工程专业的教学工作。
参考文献
[1]杜庆军.理工科大学专业实验开放式教学的思考与实践[J].教育评论,2017,(01):132-135.
[2]吴叶葵,孙晓波,石向荣.面向课程的全方位开放式实验教学模式研究[J].高校实验室工作研究,2015,(02):79-81.
[3]Fang Xie.The Open,Autonomous,Concentrated Experimental Teaching Mode for Civil Engineering[A].Information Engineering Research Institute,2013:5.
[4]谭小容.“5W”开放式实验教学模式探讨[J].九江学院学报(自然科学版),2015,(02):109-111.
[5]谷祖敏,张杨,李修伟,李兴海,祁之秋.应用化学专业开放式实验教学的实践与思考[J].实验室科学,2017,(01):94-96.
Exploration on the Teaching Connotation and Teaching Mode of Open Experiments
ZENG Ruo-sheng
(School of Life and Environmental Science, Guilin University of Electronic Technology,GuilinGuangxi541004,China)
Abstract:Open experimental teaching is of great significance for deepening the reform of teaching and promoting school-running standards.It is helpful to cultivate students' innovative consciousness and practical skills by constructing an excellent and open experimental teaching model.According to the characteristics of Biomedical Engineering,this paper expounds some connotations of open experimental teaching,and puts forward three models for exploring the reform of open experimental teaching,which greatly improves students' interest in learning and comprehensive ability.This open experiment teaching helps to train high-quality talents with innovation,research and all-round development.
Key words:Open;Experimental teaching;Teaching connotation;Teaching model
