浅析工科专业开放式实验教学平台建设

随着社会经济的快速发展，社会对工科人才质量提出了越来越高的要求，特别是实践动手能力和创新意识的培养。以往的教学模式压缩了学生发挥创造性的空间，不利于培养学生的思考能力和创新能力，影响了仪器设备使用效率和人才的培养质量。为了更好地培养适应社会需要的应用型和创新型人才，充分发挥实验室的资源优势，必须打破传统的教学模式，建立适应开放式实验教学的实验教学平台。本文对工科专业开放实验教学的现状进行了分析，并对建设适应开放式教学的实验教学平台的必要性进行了阐述。

1 工科专业开放实验教学现状分析

1.1 现有的实验室较为分散，实验室场地和仪器设备利用率较低

现有的实验室主要是根据教学需要，按照所开设课程的实验教学需要进行建设规划的，并根据实验室的功用制定相应的管理模式，属于较为封闭的教学模式，实验室场地及设备的利用率较低，不能最大程度地发挥为学生服务的功能，不适合工科学生实践动手能力和创新能力的培养。

除了传统的课程实验室外，目前也有不少开放实验室，但管理上依然沿袭传统的管理模式，其在理论教学和理论联系实际等方面发挥过积极的作用。但随着实验室改革的不断深入，以及社会对工科学生实践动手能力要求的不断提高，这种管理模式所存在的问题日渐显露出来。主要表现在实验室的规模较小，功能较为单一，实验室处于从属地位，人员、设备、空间的利用率不高，更为重要的是影响到了学生实验技能和创新能力的培养，并影响到学科之间的交叉渗透和科研之间的协作等[1]。

1.2 开放实验项目较少，开放实验成果较少，形式较单一

目前的开放实验项目主要分为教师科研项目、教学实验项目、学生自由选题等类型，主要是每位老师根据自己的教学和科研方向制定开放项目，由于科研课题多为探索的过程，所以，以科研项目为主的开放实验项目还较少，总体可供学生选择的项目较少。对于学生，更重视毕业论文实验，而开放实验相对处于从属地位，没有完全发挥出开放的效果。这主要与实验室开放意识、开放实验教学的重视程度，以及开放实验项目的可操作性、老师和学生的参与意识等有关。

目前实验室的开放形式主要以时间为主，学生做完实验之后，主要的成果形式是提交实验报告，真正能取得社会效益的开放实验项目较少，学生参加各类竞赛、获奖等方面有待加强。

1.3 传统的教学模式不利于学生创新思维的培养，不利于学生的思考能力和创造能力的培养

目前的实验教学内容主要由验证性实验、演示性实验、综合性实验、设计性实验等项目组成，以传统的验证性实验为主，学生按照实验步骤机械地进行实验，被动地完成实验项目，盲目地学习实验课程，且验证性实验的实验内容多滞后于新知识、新技术的发展，学生对专业知识的理解只能停留在课本上，缺乏较强的动手能力和理论与实践结合的能力。学生的主动性、积极性、创造性没有得到很好的发挥，不利于激发学生的实验热情，也不利于学生实践能力和创新意识的培养。

传统的实验教学模式多为封闭的班级授课制实验教学，实验课依附于理论课的教学进度，是以教师、教材为中心的灌输式教学，多为“教师讲—学生重复实验步骤—验证实验结果—提交实验报告”等模式。这种灌输式教学模式以教师讲为主，学生被动参与教学过程，压缩了学生发挥创新思维的空间，不利于培养学生的思考能力和创造能力[2]。

1.4 适应开放式实验教学的实验室管理制度有待加强，对开放实验项目的审核及质量监控缺乏科学管理，且缺乏统一的开放信息管理和激励制度

开放实验室是伴随着实验教学改革而出现的一种新型实验室，旨在培养全方位高素质的人才。作为一种新型的实验室，原有的管理不能负担开放实验教学平台的众多开放任务，所以必须出台相应的制度进行管理。

由于开放实验的项目申请不受实验课程内容的制约，因此，常出现课堂实验教学内容与开放实验项目的重复，相应也存在着实验成果的重复，其中的质量监控和审核还缺乏合理的评价标准。

目前的实验室开放基本上还是各实验室进行开放，缺乏与其他实验室的沟通交流和信息共享，没有真正发挥开放的作用。如对于跨专业的开放实验，由于学生不了解其他专业实验室的情况和操作规程，加上申请手续麻烦等，影响了开放实验的正常开展，压缩了学生的创造空间。

另外，开放实验需要具有扎实专业知识的老师指导，指导工作繁重，教师指导开放实验的积极性有待提高，需要建立一定的激励机制。

1.5 实验消耗增加，经费相对不足

由于实验内容增加、实验项目各异，仪器、试剂的种类和数量相应增多，实验消耗也随之增加。而学校对实验室低值消耗品的投入经费是有限的，投入的相对不足将会直接影响实验的顺利开展。

2 在工科专业建设开放式实验教学平台的必要性分析

为了充分发挥实验室的资源优势，加强适应社会需要的应用型和创新型人才培养，必须打破传统的实验教学模式，建立适应开放式实验教学需要的实验教学平台，促进高素质创新型人才的培养。

2.1 实验教学环节在工科教育中具有重要地位，必须切实加强实践环节培养，以满足社会对人才的需求

随着我国经济的迅速发展，社会对工程技术人才的培养提出了更高的要求。实验教学环节是工科教育的核心，我院开设有生物工程专业和制药工程专业，两者均属于工科专业。生物工程、制药工程专业的实验课的综合性、实践性很强，要适应现代生物和制药领域的迅猛发展，就要求我们必须不断地完善和优化实验教学环节，培养学生的实验动手能力和创新能力[3]。

2.2 适应开放式教学的实验教学平台建设关乎高等学校的办学质量，是办好学校的基本条件之一

开放实验室是高等学校开展实验教学、科学研究的重要基地，实验室建设和管理水平反映了学校的总体水平。提高实验室的建设和管理水平，可为高校培养具有竞争力的高素质人才提供良好的条件。但随着高等教育改革的不断推进，高等学校开放实验室出现了一些新问题，面临着很多新挑战，如，教学资源缺乏共享、建设重复、管理模式不统一等。开放实验室要应对新形势的挑战，就必须合理配置教学资源，努力促进资源共享，不断推进实验教学改革和师资队伍建设，促进实验室真正意义上的全面开放。

2.3 实验室开放是提高实验教学质量的重要保障

实验室开放不仅有利于学生将理论知识与实践有机结合起来，而且也使学生在实验过程中对生产过程有更深的了解，对当代工程师应具有的能力与素质有着

更深的认识，激发学生对工业生产的兴趣和对职业的热爱，更易于激发学生潜在的创新意识，由被动学习变为主动学习，充分体现学生在学习中的主体地位。在开放实验室里，每个学生根据专业兴趣和自身情况，选择难易适中的实验项目，因材施教，满足不同层次学生实践动手能力的提高，从而全面提高实验教学质量[4]。

2.4 适应开放式教学的实验教学平台建设是加强实验教学改革的重要举措，关乎人才培养质量

（1）开放实验平台建设可为学生动手能力和科研创新精神培养提供良好的空间。

作为高校，尤其是具有工科专业的高校，学生的创新能力是落实“高等学校教学质量与教学改革工程”的必要条件，而高校的实验室是提高学生创新能力、实践能力的重要场所。实验室开放将成为创新人才培养的有效方式，是当前实验教学改革的重要任务之一，也是高校创新人才培养所需采取的重要措施之一[2]。

（2）适应开放式教学的生物与制药工程教学实验平台建设可以更好地培养学生的实践动手能力和创新意识。

实验室开放可以为学生个人潜能的发挥提供一个广阔的空间，在实验过程中使学生的创造性思维得到锻炼，极大地激发学生的学习热情，让学生能通过实验成果体会到成功的喜悦。

生物与制药工程实验室的开放实验教学，可使学生对所学的理论知识融会贯通，并在实践中得到巩固。学生积极主动参与整个实验过程，主动驾驭整个实验过程，学生在实验过程中处于主体地位，可提高学生分析问题和解决问题的能力。开放实验室让学生充分发挥自己的主观能动性，在主动、愉快的实验环境中充分发挥个性和培养能力，使学生在知识、能力、品格等各方面都能得到提高。

（3）生物与制药工程开放实验平台构建有助于培养学生的科研能力和自我管理能力。

开放实验室有助于将学生的兴趣和精力引导到实验和科研中来，根据自身兴趣爱好选择实验，积极主动参与实验，主动思考和分析、解决实际问题，有助于学生科研思路和方法的培养。通过开放实验平台的建设，为学生提供必要的仪器设备和更为便利的实验条件，在教师给予必要指导的前提下，让学生在自由的空间里充分发挥个人才智，提高学生的综合素质。

3 结语

开放实验教学是一种崭新的教育模式，对于深化教育改革，全面推进素质教育具有重要意义。开放实验教学，在教学方式和手段上为学生营造良好的学习环境，“让本科生提前走进实验室”。通过开放实验改革，主要为了提高学生的动手能力和创新能力。

参考文献

[1] 周博.浅谈新建本科院校实验室管理模式[J].重庆科技学院学报：社会科学版，2009，5：199-200.

[2] 柳艳杰，胡焜，丁琳，等.工科专业基础实验室开放管理运用模式的研究[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2008（z1）：136-137.