浅谈开放实验与学生能力培养模式

黄燕芬，袁小凤，金波，张宇燕，丁志山

摘要：开放式实验教学在优化资源配置，提高实验设备和仪器的利用率，培养学生实践动手能力、创新意识、团队合作能力等方面发挥着重要作用。本文就实验开放形式、开放实验平台建设、实验教学改革研究、网络化建设和智能化管理方面进行了总结，阐述了实验室的开放与学生能力培养的模式。

关键词：开放实验室；实验平台建设；实验教学改革；能力培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0240-02

实验室开放是高校实验教学改革的必然趋势。实验室开放最大的受益者是学生，它给了学生自主发展、实践锻炼的空间和环境，为学生提供了选择、参与、实践、创新的机会和条件，极大地调动了学生参加科学实践和创新活动的积极性、主动性，对学生的创新观念和创新意识、科学作风、创新思维、创新能力的培养具有不可替代的作用[1]。

关于开放实验室的建设以及开放实验室对培养高素质人才方面的作用，许多院校都做了不少有益的工作，我们本着“厚基础、宽口径、求创新”的实验教改原则，围绕学生综合能力的培养在开放实验室的建设和管理上进行了一些尝试，收到了良好的效果。

一、分层次的实验开放模式

根据学生的学习年制和学习能力的不同，我们将开放实验分为不同的层次：（1）实验室保洁层次。主要是一年级的学生，学生志愿报名参加，学习内容主要是清洗实验室试剂瓶、常用试剂的配置，简单仪器的使用保管，实验室的卫生打扫等。（2）基本技能训练层次。根据目前学生多、实验资源少，学生课堂实践的机会不多，掌握课堂实践操作要点后，在开放实验室中进行基本实验技能、基本操作技能的强化与熟练训练。基本操作技能的训练为创新能力的培养提供充足的基础和后劲。（3）课堂实验的拓展。针对开放性实验教学的特点及要求，有些选做性质的综合性设计性的实验项目因为课堂时间有限，具体全过程的操作实践必须通过课外时间，利用在开放实验室完成。比如植物组织的石蜡切片的制作整个操作时间长。（4）科研创新层次。主要是三四年级的学生带领低年级的学生在开放实验室中，在教师、实验技术人员指导下积极申报开展学校和学院的学生专项科研。这些学生科研项目可以是学生自己的想法，也可以是学生参与老师的科研项目。在这基础上，遴选优秀的项目参加“学科竞赛”、“挑战杯”、等科研创新活动。培养和锻炼学生的科研创新能力和团队合作的能力[2]。

二、学科引领，提高实验室建设水平

加强学校开放实验平台建设是培养学生创新能力和动手实践能力的有效途径和推进学校实验教学改革的重要手段。科研实验室和教学实验室一体化的开放建设，是实验室开放走向良性循环、促进实践教学水平提高的重要保证[3]。依托学科优势，整合优质办学资源，促进学科实验室与教学实验室一体化建设，实现学科实验室与教学实验室一体化的建设是构建高水平实践教学平台的重要举措。我们依托2个浙江省重点学科，1个浙江省高校重中之重学科，1个国家中医药管理局实验室、2个省级重点实验室，建设了“浙江省生物技术教学实验示范中心”，并且已经向全校学生全面开放。

加强科研成果转化，促进实验平台自主研发，提升实验设备水平和实验开放层次，为学生开设专业综合实验和自主创新实验提供根本保证。我们的教师利用国家基金《浙贝母根际微生物与内生菌的群落结构特征及其与生物碱合成的关系研究》，浙江省自然科学基金《槲寄生内生真菌发酵液抗肿瘤作用的研究》等研究思路和成果融入到微生物学实验教学内容，完善微生物学的实验平台建设。大大提高了实验教学的层次，拓宽了学生对课程的学习和理解，增加了学生的学习兴趣。这种“课内与课外结合、教学与科研结合”的创新人才培养机制，使开放式科学研究和实验教学得以全面实施[4]。无论是老师和学生都必须不断地进行学习与科研，了解和跟上不断发展的学术潮流。教师将反映近些年所取得的有关学科的重大研究引入相关课堂，营造学术氛围，这也是我们学生评价老师授课的一个指标。大大提高了实验教学的层次，拓宽了学生对课程的学习和理解，增加了学生的学习兴趣。

三、深入开展实验教学改革研究，提升改革理念

科学的实验课程体系是建好实验中心的核心内容，只有建立适合人才培养需要的创新实验课程体系和方法，才能培养出具有实践能力和创新能力的人才。科学的实验课程体系的建设是一项长期持续的工程，我们以教学实验体制改革为契机，整合资源，打破各门实验课的界限，进行了《培养学生综合能力的生物技术实验教学改革》、《以创新和研究能力培养的生物科学专业实验教学》等实验教学专项研究。有力地推动了学科间的交叉融合，为实验教学课程体系和实验教学内容、方法、手段的改革提供良好的平台。在此基础上按“基本技能、现代技术、综合应用和创新能力”建立一体化、多层次、开放式的实验课程新体系思路，循序渐进地安排实验内容，对实验教学大纲重新修订、完善，优化了基础必修实验、加重选修实验、强化综合实验、增加设计实验、增设自主创新实验。坚持基础培养、增加应用实验实践、突出学科交叉，与时俱进更替与现代技术紧密结合的实验项目，引导学生自主学习、合作学习、研究性学习。既提高了学生的学习兴趣，也为实验教学注入新的血液，又达到优质资源共享，合理使用资源；减少实验仪器设备重复购置，为学生自主创新实验扩大了空间。

四、加强网络化建设和智能化管理

开放实验，办学成本大大增加，教师工作量也大幅度增加，建立开放实验网络平台实现实验室管理、实验教学管理的网络化是实现开放实验高效管理的有效途径[5]。网络化信息平台是实现网上辅助教学和网络化、智能化管理，促进信息技术与课程的整合，实现教师的教学方式、学生的学习方式和师生互动方式的改革，充分发挥现代信息技术的优势，为教师的教学和学生的学习提供服务。我们正积极筹建网络信息平台的建设，设网络信息平台包括开放实验的简介、实验教学内容、仪器设备环境、实验仪器的操作规程、实验教学资源、实验教案，结合我们申报有关实验课程精品课程建设和申报，制作实验操作的教学录像，实验多媒体课件。录制实验仪器的操作过程。网络化信息平台便于学生与教师取得联系，实现师生互动。逐步实现学生通过网络化信息平台提交实验报告，发表观点，参与学习和交流研讨等活动；学生可以提出问题，教师进行解答。建设好基础的网络信息平台的基础上，同时可以采用计算机技术建立虚拟实验室，并使虚拟实验室网络化。这样会使高层次、高水平的基础课实验更具有开放性、示范性和辐射作用。能够使实验和科研不受时间和地点的限制，提高教学和科研的效率，充分发挥学生的创造能力，提高学生的综合素质[5]。endprint

五、结束语

我们也发现，开放实验存在着教师工作量大幅度增加，成本大量增加而经费不足，学生进实验室的积极性的保障等方面的问题。比如实验室能够真正满足的学生人数并不多[6]。学生进实验室的积极性不高，在实验室开放过程中，除了对学生正确地引导，建立必要的制度，比如实行实验学分制度，鼓励学生参与实验室开放，将开放实验教学纳入学生实践教学环节，规定学生的最低实验学分数，以鼓励和引导学生主动参与开放实验，学生参加实验并经考核后的成绩计算学分。学生表现突出的或完成独创性实验并取得成果，可作为优先推荐评审奖学金的条件之一。改变只有部分学生经常来实验室，而部分学生根本不感兴趣的局面[7]，因为他们只关心“能否顺利毕业”，对不需要考核、没有学分的课程则不闻不问。

开放实验的建设是一项复杂的持续的系统工程，需要在实际工作过程中不断探索研究，与时俱进，坚持不懈和不断创新，我们将在已有建设基础上总结经验，把课内教学与课外第二课堂活动很好地结合起来。让学生有更大的自由、更多的选择机会，培养学生的创新能力，使学生的个性得到更好地发展。

参考文献：

[1]侯凤才，张国华.高校实验室开放存在的问题与对策分析系[J].实验技术与管理，2011，28（1）.

[2]谢军军，章志量，华春珍.开放实验室与学生创新能力培养的探索与实践[J].中国高等医学教育，2007，（6）.

[3]张家栋，房海蓉.加强开放实验平台建设促进学生创新能力培养[J].现代教育技术，2009，19（7）.

[4]崔玉民，苗慧，张文保等.以科研促教学，培养学生科研创新能力[J].化工高等教育，2010，（4）.

[5]张伟，郭顺京.开放式实验教学网络建设的研究[J].实验室科学，2011，14（1）.

[6]朱艳，秦民坚，吴刚.开放实验室？摇培养学生创新实践能力[J].药学教育，2009，（3）.

[7]付争兵.建立开放式实验室的必要性及其管理模式探讨[J].实验室研究与探索，2008，（3）.

基金项目：浙江中医药大学教学改革课题（2011025）。

通讯作者：丁志山，教授，浙江中医药大学生命科学学院。

作者简介：黄燕芬（1974-），女，浙江金华，硕士，浙江中医药大学，副教授，从事中药成分的分离与中药药理研究工作。endprint