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【摘 要】本文主要论述了实验室开放在高校高等教育中的重要意义及作用。为了提高教学质量,高等院校应该开放实验室资源,为学生提供一个综合实践的平台。实验室开放内容设置应突出科学性、多样性和阶段性。最后对高校实验室资源的管理模式进行了探讨。
【关键词】高校高等教育 实验室开放 实验教学改革 教学质量
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2011)01-0028-02
高等院校的教育紧随社会发展和社会进步的需要,为社会职业岗位提供合格的各种人才。高等院校的主要任务是培养具有一定专业技能、具有一定的开拓和创新精神的高素质人才,因此高等教育要以实际技能教育和素质教育结合为理念,注重学生的全面发展。为了适应社会对高等教育的要求,高等院校面临着教育体制改革的现状。实验室开放就是近年来教育体制改革的一部分。
实验室开放就是高等教育院校推行实验室开放式教学,将实验室教学资源向全校师生开放,进行统一资源协调利用,从而充分发挥实验室相关资源的更大效益作用,为全校学生和教师提供进行科学研究和多学科综合实践的学习研究平台和实验条件。
一、实验室开放在高等教育中的积极作用
在传统的教学模式下,课堂教授学时和实践实验学时都是限定好的。在总学时压缩的情况下,既要保证理论知识的学习,又要兼顾实践实验操作,结果可想而知,只能是压缩实践实验环节的学时。另外,目前实验教学和理论教学长期存在彼此分离的状态。一般是理论教学为主,实验教学为辅。由于实验时数的限制,实验类型一般是以演示型和验证型为主,学习研究和科学创新为辅,实验内容设置主要是为了加深课堂印象或助于课堂内容掌握而设置的,内容之间相对独立,前后内容之间缺乏连贯性。开拓和创新型实验基本上为零,因此学生参与的积极性和主动性较低。实验目的不能体现,效果极其不明显。
理论知识的学习是抽象的,如果没有相应的实践环节作为补充,学生接受起来有一定难度,学习的决心难以长时间坚持,所以学习一段时间之后就可能会放弃,结果只能使学生失去了继续努力学习的兴趣和动力。另外,这种脱离实践的教育方式使学生对教学内容理解不全面、不深刻,到了具体应用时不知如何分析和解决问题。最终导致学生毕业后不能或不愿意进行具体和操作类的工作,尤其是基层的工作,所以这种模式对学生就业思想和从业方向也产生了极大的负面影响。例如,目前理科和工科学生普遍存在的情形:眼高手低。我们如何改变这种高校教育和学生实际技能培养脱离的状态?如何把学生的兴趣重新引回到学校的学习中来,让学生在学习中找回自我,提升自我技能,实现自我价值,适应社会日益进步的需求,在激烈竞争的职场中脱颖而出呢?
实验室开放就是向着这一目标进行的。学生可以凭借全校实验室和实践基地条件,利用教学课堂之外的时间,根据自身的实际情况和兴趣出发参与到开放项目的实践活动中。这些开放项目可以是某个知识点的验证,也可以是一个完整知识体系的集成。在验证的基础上,学生可以拓展和延伸,进行一些创新设计研究,使学生个性得到发展,实际解决问题能力得到提升。这样既避免了时间的限制和实验环境的限制,学生也可以在其中找到动手学习和研究的兴趣。总之,通过实验室开放可以充分激发学生学习的主观能动性和科学实践探索的积极性,调动学生积极参与实践活动,在实验的过程中利于提高学生发现问题、分析问题及解决问题的综合能力,也利于培养学生的创新意识和创新能力;通过实践环节的每一个小的成功,会使学生不断确立下一步努力奋斗的目标,不断取得新的进步。同时通过实验室开放还可促进教师和学生之间经常面对面的沟通,利于教学效果的不断提高。
实验室开放是实践教学环节的延伸和拓展,可以弥补实践教学环节的不足,充分利用学校实践实验资源,实现理论学习和实践操作的有机统一。
二、如何有效地发挥实验室开放的作用
实验室开放对学生的学习具有积极的促进作用。可是学生若要想从中受益,需要有配置科学的实践实验项目和有效的引导机制的引导,我们可从以下几个方面着手:
1.实验室开放项目的多样性、灵活性
实验室开放的实验项目应该多样化,比如设计研究型、理论实验型、多学科综合实验型、教师科学研究型、学生竞赛训练型等。具体到理工科实验室开放,可以设计以下类型的实验项目:
(1)硬件设计。学生首先根据自己的特长和实际情况选择一些题目。题目确定好之后,接下来就是进行设计方案以及方案论证,器件选择、系统制作、系统的性能验证等,在制作系统的过程中难免会出现很多问题,所以学生还需要寻找问题、分析问题和解决问题等环节。通过这些环节的训练,可以将所学的知识有机的联系在一起,学生需要充分了解相关的基本原理、基本技术、应用以及发展前景等。比如要完成一个光电系统,需要知道光学知识、电子电路技术以及光电转换的相关知识等。所以通过这一环节的锻炼学生对理论知识和实践操作之间的关系会有一个全新的认识。实践的需求会促使学生去学习理论,实践操作又会使学生提高学习效率,能够有更多的时间投入到开放课题的研究中。通过一个完整的设计环节的训练之后,学生学到的不仅仅是知识的融会贯通,通过综合事件之后,学生各方面的能力都会得到提高。
(2)软硬件结合。软硬件部分工作可以分工做。这样需要软件部分和硬件部分的学生经常沟通,讨论问题,解决问题。当然从事软件部分的同学需要对硬件部分要有一个基本的了解,反之,从事硬件部分的同学也需要对软件部分运行情况有基本的了解。这种方式更利于培养学生团队协作能力和与人沟通的能力。比如各种控制系统和智能管理项目等一般需要软硬件之间结合。
(3)软件模拟仿真。软件模拟仿真是现在常用的一种方法。常用于通信系统设计、光学系统设计、智能控制系统等,它可以是一种方案的前瞻模拟,也可以是一种方案的验证。所以软件模拟仿真是一种很有效的方法。硬件操作有其局限性,通过软件弥补;软件的不足,可以由硬件完成,相辅相成。这样可以加深学生对知识点的理解,也可以促发学生去考虑一些问题。当然可以学会一些软件的使用,尤其是matlab。比如一些光学系统的研究。
项目内容要多样化,可以满足各类学生的需求,利于充分发挥学生的自身优势,也易于学生从中找到学习的兴趣和乐趣。比如可以分成电学类、光学类、光电结合类等等。
2.实验项目开展的有序性、持续性
学生具备一定的理论基础和实际的动手能力便可申请。开放题目设置要结合学生的现实水平分开档次,能够满足不同层次学生的需要。一方面,为保证项目开展的过程的有序性和有效性,促使整个过程执行顺畅,避免半途而废,需要设置一个有效的监督机构,既针对老师也针对学生。另一方面,学生需要根据自身的实际情况展开工作,合理安排好参加开放课题的时间,确保不能将所有的精力全部投入到开放题目的实践上来。当然,学生参与项目初期需要老师的有效引导和实验室的有效制度规范。
3.相关实践类课程的替代
开放课题最后效果较好者,可以作为相近实践综合类课程的替代,毋须重复。这样既可以体现实验室开放项目的意义,也可以适当减少学生的负担。另外可以体现出培养学生全面发展的教育理念。
三、实验室开放的管理
实验室开放是一种全新的模式。如何有效的利用这个实践平台,保证这一环节的有序进行,取得良好的效果,需要科学的管理模式,应注意几个方面的问题:
1.实践实验资源的统一管理
要进行实验室开放,首先可以将全校的实践实验资源进行统一登记在册,借助校园信息网络平台进行信息查询。在网络平台系统中列出全校实验室的名称、科别、适用实验方向、仪器设备等信息,并对每台设备和实验平台的使用预定情况进行公开,使学生能更全面了解实验室设备的基本情况,便于选择使用,提高仪器利用率。实验平台和实验仪器设备根据学科方向进行统一调配,合理整合,避免实验资源的分割和仪器设备闲置,实现各实验室资源共享,优势互补,从而最大限度地发挥学校实践实验教学资源的效益和作用。
2.实验开放管理制度
开放时间要灵活,尽可能保证学生参与的时间;需要制定合理的规章制度,既体现学生的最大权益,也要使学生明白在实验室学习需要遵守相应的规章制度,权责明确。
3.对学生的要求
开放实验室的宗旨在于培养学生的创新意识和创新能力,学生积极参与是关键。随着教学改革的进一步深化,专业课的总课时大幅减少,必须从改革实验教学入手,将开放实验纳入学生实践教学环节,建立开放实验项目学分制。学生参加开放实验的成绩经考核合格后取得学分,作为实践性课程学分,跨专业参加开放实验取得的学分可以代替公共选修课的学分。对参加开放实验中成绩突出的或完成具有创造性成果的学生进行奖励,以鼓励学生积极参与开放实验室活动。
4.对教师的要求
学校和院系教师应积极主动研发开放式实验和实践的项目,并且为这些项目配置相应的实践器材和器具。在每学期有组织地统一发布开放实验研究课题项目题目。教师、学生可以利用校园网络平台系统在本学科或跨学科、跨专业进行实践实验项目选择和实践实验,也可以鼓励学生自带项目课题通过学校相关管理结构审批后进入开放实验室进行实践实验研究。另外,教师需要对学生的实践实验结果进行合作分析和总结,帮助学生找出实验中的待扩展和提高的地方,要定期的引导和指导学生的实践实验。
四、总 结
实验室开放在教学中具有极其重要的作用。充分发挥实验室的作用,不仅可以激发学生学习的热情,调动学生学习的积极性和主动性,而且可以体现学生在教学中的主导地位,锻炼和提升学生的实际动手操作和分析问题、解决问题的能力,培养学生团结协作的团队精神。我们坚信实验室开放实践平台,一定会成为高等院校教学中的重要一环。
参考文献
1 国家教育部高等教育司.普通高等学校本科教学工作水平评估方案(试行),2002.6
2 邹道生、张贤蓉、申洪等.实验教学改革与学生创新能力的培养[J].赣南师范学院学报,2006(3):116~117
3 陈宁宁.高校工科实验室的开放与实验教学模式的改革[J].实验技术与管理,2006(4):110~112
4 周志祥.高校实验室开放教学模式的研究[J].三江学院学报,2009(3、4):24~28
【关键词】高校高等教育 实验室开放 实验教学改革 教学质量
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2011)01-0028-02
高等院校的教育紧随社会发展和社会进步的需要,为社会职业岗位提供合格的各种人才。高等院校的主要任务是培养具有一定专业技能、具有一定的开拓和创新精神的高素质人才,因此高等教育要以实际技能教育和素质教育结合为理念,注重学生的全面发展。为了适应社会对高等教育的要求,高等院校面临着教育体制改革的现状。实验室开放就是近年来教育体制改革的一部分。
实验室开放就是高等教育院校推行实验室开放式教学,将实验室教学资源向全校师生开放,进行统一资源协调利用,从而充分发挥实验室相关资源的更大效益作用,为全校学生和教师提供进行科学研究和多学科综合实践的学习研究平台和实验条件。
一、实验室开放在高等教育中的积极作用
在传统的教学模式下,课堂教授学时和实践实验学时都是限定好的。在总学时压缩的情况下,既要保证理论知识的学习,又要兼顾实践实验操作,结果可想而知,只能是压缩实践实验环节的学时。另外,目前实验教学和理论教学长期存在彼此分离的状态。一般是理论教学为主,实验教学为辅。由于实验时数的限制,实验类型一般是以演示型和验证型为主,学习研究和科学创新为辅,实验内容设置主要是为了加深课堂印象或助于课堂内容掌握而设置的,内容之间相对独立,前后内容之间缺乏连贯性。开拓和创新型实验基本上为零,因此学生参与的积极性和主动性较低。实验目的不能体现,效果极其不明显。
理论知识的学习是抽象的,如果没有相应的实践环节作为补充,学生接受起来有一定难度,学习的决心难以长时间坚持,所以学习一段时间之后就可能会放弃,结果只能使学生失去了继续努力学习的兴趣和动力。另外,这种脱离实践的教育方式使学生对教学内容理解不全面、不深刻,到了具体应用时不知如何分析和解决问题。最终导致学生毕业后不能或不愿意进行具体和操作类的工作,尤其是基层的工作,所以这种模式对学生就业思想和从业方向也产生了极大的负面影响。例如,目前理科和工科学生普遍存在的情形:眼高手低。我们如何改变这种高校教育和学生实际技能培养脱离的状态?如何把学生的兴趣重新引回到学校的学习中来,让学生在学习中找回自我,提升自我技能,实现自我价值,适应社会日益进步的需求,在激烈竞争的职场中脱颖而出呢?
实验室开放就是向着这一目标进行的。学生可以凭借全校实验室和实践基地条件,利用教学课堂之外的时间,根据自身的实际情况和兴趣出发参与到开放项目的实践活动中。这些开放项目可以是某个知识点的验证,也可以是一个完整知识体系的集成。在验证的基础上,学生可以拓展和延伸,进行一些创新设计研究,使学生个性得到发展,实际解决问题能力得到提升。这样既避免了时间的限制和实验环境的限制,学生也可以在其中找到动手学习和研究的兴趣。总之,通过实验室开放可以充分激发学生学习的主观能动性和科学实践探索的积极性,调动学生积极参与实践活动,在实验的过程中利于提高学生发现问题、分析问题及解决问题的综合能力,也利于培养学生的创新意识和创新能力;通过实践环节的每一个小的成功,会使学生不断确立下一步努力奋斗的目标,不断取得新的进步。同时通过实验室开放还可促进教师和学生之间经常面对面的沟通,利于教学效果的不断提高。
实验室开放是实践教学环节的延伸和拓展,可以弥补实践教学环节的不足,充分利用学校实践实验资源,实现理论学习和实践操作的有机统一。
二、如何有效地发挥实验室开放的作用
实验室开放对学生的学习具有积极的促进作用。可是学生若要想从中受益,需要有配置科学的实践实验项目和有效的引导机制的引导,我们可从以下几个方面着手:
1.实验室开放项目的多样性、灵活性
实验室开放的实验项目应该多样化,比如设计研究型、理论实验型、多学科综合实验型、教师科学研究型、学生竞赛训练型等。具体到理工科实验室开放,可以设计以下类型的实验项目:
(1)硬件设计。学生首先根据自己的特长和实际情况选择一些题目。题目确定好之后,接下来就是进行设计方案以及方案论证,器件选择、系统制作、系统的性能验证等,在制作系统的过程中难免会出现很多问题,所以学生还需要寻找问题、分析问题和解决问题等环节。通过这些环节的训练,可以将所学的知识有机的联系在一起,学生需要充分了解相关的基本原理、基本技术、应用以及发展前景等。比如要完成一个光电系统,需要知道光学知识、电子电路技术以及光电转换的相关知识等。所以通过这一环节的锻炼学生对理论知识和实践操作之间的关系会有一个全新的认识。实践的需求会促使学生去学习理论,实践操作又会使学生提高学习效率,能够有更多的时间投入到开放课题的研究中。通过一个完整的设计环节的训练之后,学生学到的不仅仅是知识的融会贯通,通过综合事件之后,学生各方面的能力都会得到提高。
(2)软硬件结合。软硬件部分工作可以分工做。这样需要软件部分和硬件部分的学生经常沟通,讨论问题,解决问题。当然从事软件部分的同学需要对硬件部分要有一个基本的了解,反之,从事硬件部分的同学也需要对软件部分运行情况有基本的了解。这种方式更利于培养学生团队协作能力和与人沟通的能力。比如各种控制系统和智能管理项目等一般需要软硬件之间结合。
(3)软件模拟仿真。软件模拟仿真是现在常用的一种方法。常用于通信系统设计、光学系统设计、智能控制系统等,它可以是一种方案的前瞻模拟,也可以是一种方案的验证。所以软件模拟仿真是一种很有效的方法。硬件操作有其局限性,通过软件弥补;软件的不足,可以由硬件完成,相辅相成。这样可以加深学生对知识点的理解,也可以促发学生去考虑一些问题。当然可以学会一些软件的使用,尤其是matlab。比如一些光学系统的研究。
项目内容要多样化,可以满足各类学生的需求,利于充分发挥学生的自身优势,也易于学生从中找到学习的兴趣和乐趣。比如可以分成电学类、光学类、光电结合类等等。
2.实验项目开展的有序性、持续性
学生具备一定的理论基础和实际的动手能力便可申请。开放题目设置要结合学生的现实水平分开档次,能够满足不同层次学生的需要。一方面,为保证项目开展的过程的有序性和有效性,促使整个过程执行顺畅,避免半途而废,需要设置一个有效的监督机构,既针对老师也针对学生。另一方面,学生需要根据自身的实际情况展开工作,合理安排好参加开放课题的时间,确保不能将所有的精力全部投入到开放题目的实践上来。当然,学生参与项目初期需要老师的有效引导和实验室的有效制度规范。
3.相关实践类课程的替代
开放课题最后效果较好者,可以作为相近实践综合类课程的替代,毋须重复。这样既可以体现实验室开放项目的意义,也可以适当减少学生的负担。另外可以体现出培养学生全面发展的教育理念。
三、实验室开放的管理
实验室开放是一种全新的模式。如何有效的利用这个实践平台,保证这一环节的有序进行,取得良好的效果,需要科学的管理模式,应注意几个方面的问题:
1.实践实验资源的统一管理
要进行实验室开放,首先可以将全校的实践实验资源进行统一登记在册,借助校园信息网络平台进行信息查询。在网络平台系统中列出全校实验室的名称、科别、适用实验方向、仪器设备等信息,并对每台设备和实验平台的使用预定情况进行公开,使学生能更全面了解实验室设备的基本情况,便于选择使用,提高仪器利用率。实验平台和实验仪器设备根据学科方向进行统一调配,合理整合,避免实验资源的分割和仪器设备闲置,实现各实验室资源共享,优势互补,从而最大限度地发挥学校实践实验教学资源的效益和作用。
2.实验开放管理制度
开放时间要灵活,尽可能保证学生参与的时间;需要制定合理的规章制度,既体现学生的最大权益,也要使学生明白在实验室学习需要遵守相应的规章制度,权责明确。
3.对学生的要求
开放实验室的宗旨在于培养学生的创新意识和创新能力,学生积极参与是关键。随着教学改革的进一步深化,专业课的总课时大幅减少,必须从改革实验教学入手,将开放实验纳入学生实践教学环节,建立开放实验项目学分制。学生参加开放实验的成绩经考核合格后取得学分,作为实践性课程学分,跨专业参加开放实验取得的学分可以代替公共选修课的学分。对参加开放实验中成绩突出的或完成具有创造性成果的学生进行奖励,以鼓励学生积极参与开放实验室活动。
4.对教师的要求
学校和院系教师应积极主动研发开放式实验和实践的项目,并且为这些项目配置相应的实践器材和器具。在每学期有组织地统一发布开放实验研究课题项目题目。教师、学生可以利用校园网络平台系统在本学科或跨学科、跨专业进行实践实验项目选择和实践实验,也可以鼓励学生自带项目课题通过学校相关管理结构审批后进入开放实验室进行实践实验研究。另外,教师需要对学生的实践实验结果进行合作分析和总结,帮助学生找出实验中的待扩展和提高的地方,要定期的引导和指导学生的实践实验。
四、总 结
实验室开放在教学中具有极其重要的作用。充分发挥实验室的作用,不仅可以激发学生学习的热情,调动学生学习的积极性和主动性,而且可以体现学生在教学中的主导地位,锻炼和提升学生的实际动手操作和分析问题、解决问题的能力,培养学生团结协作的团队精神。我们坚信实验室开放实践平台,一定会成为高等院校教学中的重要一环。
参考文献
1 国家教育部高等教育司.普通高等学校本科教学工作水平评估方案(试行),2002.6
2 邹道生、张贤蓉、申洪等.实验教学改革与学生创新能力的培养[J].赣南师范学院学报,2006(3):116~117
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