農(nóng)學(xué)開放式實驗課探索范文

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實驗教學(xué)是高等教育的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)實踐創(chuàng)新人才不可或缺的重要途徑，也是高校培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要手段。開放式實驗教學(xué)可以提高學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力，能夠激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，已成為高等院校培養(yǎng)大學(xué)生優(yōu)良素質(zhì)的一種新型實驗教學(xué)模式。由于全國高校辦學(xué)層次和辦學(xué)條件的不同，開放式實驗教學(xué)的方式方法存在著較大的差異，即使在同一所高校內(nèi)部不同學(xué)科與專業(yè)之間的實驗條件也有懸殊，這使全面實施開放式實驗教學(xué)受到多方面因素的限制。近年來，教育部在全國部分高校設(shè)立了國家級實驗教學(xué)示范中心，目的在于通過國家級實驗教學(xué)示范中心引領(lǐng)其他實驗教學(xué)中心的發(fā)展方向，穩(wěn)步提高大學(xué)生實驗教學(xué)質(zhì)量。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)在農(nóng)學(xué)類專業(yè)中不斷探索改革傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式，結(jié)合農(nóng)科類專業(yè)的實際，采取了分層次、分步驟、循序漸進(jìn)的開放式實驗教學(xué)模式。實踐證明，開放式實驗教學(xué)對培養(yǎng)農(nóng)科類大學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性起到了重要作用。

一、改革傳統(tǒng)實驗教學(xué)，實施開放式實驗教學(xué)的必要性

（一）傳統(tǒng)實驗教學(xué)存在的問題

有學(xué)者對中國和美國的大學(xué)教育進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，美國高校主張以學(xué)生為中心，而中國主張以課程為中心，因而傳統(tǒng)的本科生實驗教學(xué)普遍是“大鍋飯式”。這一實驗教學(xué)模式的弊端在于：①實驗學(xué)時和實驗項目基本固定，忽視了學(xué)生的個性發(fā)展，無法因材施教。②有限的實驗儀器設(shè)備導(dǎo)致無法保證每一個學(xué)生有充分的動手體驗的實驗機(jī)會，這一矛盾隨著高校的擴(kuò)招越來越突出。由于實驗室的固定，課時的固定，整班式的實驗教學(xué)模式容易造成基礎(chǔ)實驗課過度集中，以致實驗儀器設(shè)備不夠用。而專業(yè)實驗課因為學(xué)生選課不同，又難以找到統(tǒng)一的時間來安排。同一所大學(xué)有不同校區(qū)的，這種情況就更突出。③專業(yè)實驗課的教師流動性大，教學(xué)隊伍不穩(wěn)定，對專業(yè)實驗項目和內(nèi)容的研究投入的精力和時間不足，一定程度上影響了專業(yè)實驗課的連續(xù)性和教學(xué)質(zhì)量的提高。④實驗教學(xué)考試方法單一，無法科學(xué)地、真實地反映實際水平，抹殺了學(xué)生的創(chuàng)造力[1]。

（二）實施開放式實驗教學(xué)的必要性

開放式實驗教學(xué)是以學(xué)生為中心，將實驗教學(xué)的時間、空間、內(nèi)容三個方面全面向?qū)W生開放，是在實驗教學(xué)中心承擔(dān)正常的實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。學(xué)生可利用課余時間，根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣和愛好，自行設(shè)計實驗項目，實驗中心則為他們提供實驗場所和儀器設(shè)備。其目的是給學(xué)有余力的學(xué)生一個相對寬松、實則嚴(yán)格的實驗環(huán)境，讓他們自由支配課余時間，對自己感興趣的實驗項目積極動手、動腦去探索，充分發(fā)揮學(xué)生的動手操作能力和創(chuàng)新精神，使實驗教學(xué)由被動變主動，實現(xiàn)由應(yīng)試教育轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)教育，從而全面提高本科生的實驗教學(xué)質(zhì)量。

二、開放式實驗教學(xué)的實踐

（一）開放式實驗教學(xué)的硬件建設(shè)

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)重視開放式實驗教學(xué)的硬件建設(shè)，各實驗教學(xué)中心除了具有自己特點的基礎(chǔ)實驗室和專業(yè)實驗室，還有各類實驗站和大學(xué)生創(chuàng)新實驗基地。這些都用于對學(xué)生的開放實驗教學(xué)。在儀器設(shè)備建設(shè)方面，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)各實驗教學(xué)中心借助于國家級質(zhì)量工程建設(shè)項目、山東省質(zhì)量工程建設(shè)項目、省級和國家級高等學(xué)校骨干學(xué)科教學(xué)中心建設(shè)工程財政專項等，近年來累計投資經(jīng)費6800萬元，購置了如流式細(xì)胞儀，熒光定量PCR儀，高效液相色譜儀和質(zhì)譜儀，氨基酸分析儀，離子發(fā)射光譜儀等大型貴重儀器設(shè)備，同時還建造了多個高水平顯微鏡室。通過購置高級精密進(jìn)口儀器設(shè)備，徹底解決了過去儀器設(shè)備陳舊、數(shù)量不足等問題，突破了長期約束本科生實驗教學(xué)發(fā)展的瓶頸，為本科生開放式實驗教學(xué)創(chuàng)造了優(yōu)越條件。

（二）開放式實驗教學(xué)運行和管理機(jī)制的建設(shè)

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)以2004年教育部高校本科教學(xué)水平評估優(yōu)秀為契機(jī)，修改和制定了開放式實驗教學(xué)的管理規(guī)章制度，內(nèi)容包括實驗室的運行管理、儀器設(shè)備的使用管理、實驗室衛(wèi)生與安全管理、實驗技術(shù)人員的崗位職責(zé)、大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目管理制度等，明確和細(xì)化了實驗教學(xué)中心實驗室和實驗管理人員的任務(wù)和職責(zé)，使開放式實驗教學(xué)更具規(guī)范化。

1.建立新型的本科生實驗教學(xué)體系

改革實驗教學(xué)，建立新型的實驗教學(xué)體系是開放式實驗教學(xué)的重點，目的在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維能力。筆者所在實驗室確定了實驗課對農(nóng)科類本科人才培養(yǎng)的地位和作用，根據(jù)學(xué)生從理論課程獲得的知識、能力和素質(zhì)來確定實驗教學(xué)體系，制訂實驗教學(xué)大綱，編寫實驗教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計創(chuàng)新實驗項目，并要求設(shè)計項目時有意識地減少重復(fù)性和驗證性的實驗項目。2003年創(chuàng)新性地提出了基礎(chǔ)型實驗、綜合型實驗、研究型實驗這種“三層次”的實驗體系。基礎(chǔ)型實驗面向大一、大二學(xué)生，以培養(yǎng)和訓(xùn)練大學(xué)生基本實驗技能，掌握基本實驗技術(shù)為目標(biāo)，包括常規(guī)儀器的操作和使用，實驗數(shù)據(jù)的正確讀取和記錄，實驗結(jié)果的分析和解釋。這一層次的實驗可以培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣，實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的實驗作風(fēng)，使學(xué)生扎扎實實地掌握基本的實驗方法和技術(shù)。綜合型實驗面向大二、大三的學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用實驗技能分析和解決實驗問題的能力。方法是圍繞某一研究領(lǐng)域進(jìn)行設(shè)計、組織實驗內(nèi)容，但不對全體學(xué)生進(jìn)行統(tǒng)一要求，而只是針對學(xué)有余力、對此類實驗感興趣的學(xué)生而設(shè)；同時，將教師的科研思維方法和研究方法融于實驗教學(xué)內(nèi)容中，引導(dǎo)學(xué)生將傳統(tǒng)的實驗方法和現(xiàn)代實驗技術(shù)相結(jié)合，留給學(xué)生充足的思考空間和開放式實驗過程。研究型實驗是針對大學(xué)生“SRT”項目和學(xué)生申請承擔(dān)的泰安市大學(xué)生科研項目等而設(shè)計的開放性提高型實驗，主要面向有理想追求、勤于動腦、善于動手的大三學(xué)生開設(shè)，旨在培養(yǎng)大學(xué)生綜合運用知識的能力，獨立分析和處理問題的能力，實驗動手操作能力和創(chuàng)新精神[2]。

2.建立開放式實驗教學(xué)的規(guī)章制度

這些制度包括：①預(yù)約使用實驗室與儀器設(shè)備制度。2003年7月出臺該制度后，實驗中心面向全校的本科生開放，學(xué)生可以通過校園網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)上預(yù)約，登記使用實驗室，并進(jìn)行儀器使用的預(yù)約登記和使用前培訓(xùn)；實驗教學(xué)中心的管理人員針對學(xué)生預(yù)約登記情況進(jìn)行記錄，并根據(jù)預(yù)約情況進(jìn)行實驗安排和實驗準(zhǔn)備。實驗教師和管理人員定期或不定期地進(jìn)行巡回檢查，以便及早發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。②預(yù)講制度和預(yù)習(xí)制度。對新上實驗課的教師進(jìn)行預(yù)講制度和學(xué)生上實驗課前的預(yù)習(xí)制度。開放式實驗教學(xué)允許學(xué)生自由選擇實驗的項目和內(nèi)容、自行設(shè)計實驗方案等，通過預(yù)講的實驗老師應(yīng)嚴(yán)格、仔細(xì)地檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報告，并在網(wǎng)上進(jìn)行答疑。③實驗成績的考核制度。考核成績包括出勤情況，預(yù)習(xí)報告，實際操作、分析問題和解決問題的能力等，做到科學(xué)、客觀地評價學(xué)生的實驗水平。

3.建立“三級”管理層次和“四位一體”的管理模式

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心在完善校、院二級管理體制的基礎(chǔ)上，提出了“院-實驗中心-實驗室”的三級管理層次，實現(xiàn)了“專業(yè)主任-任課教師-實驗人員-學(xué)生“”四位一體”的管理模式。這種開放式實驗教學(xué)管理體制的優(yōu)勢在于，實驗教學(xué)中心能夠統(tǒng)籌安排實驗，統(tǒng)一調(diào)配和使用實驗教學(xué)資源，學(xué)生上實驗課打破了學(xué)院不同的限制；同時，實驗中心可以從學(xué)科的整體發(fā)展出發(fā)，對各實驗室的功能進(jìn)行重新定位，合理布局，實現(xiàn)實驗室統(tǒng)一使用，實驗用房統(tǒng)一分配，儀器設(shè)備統(tǒng)一管理，實驗人員統(tǒng)一安排，使實驗室向校內(nèi)外全面開放成為可能，有利于開放式實驗教學(xué)的開展。

4.建立開放式實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

開放式實驗教學(xué)的開展離不開智能化的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。2003年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)主頁下設(shè)網(wǎng)絡(luò)資源，點擊可進(jìn)入各實驗教學(xué)中心。學(xué)生實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)管理包括：①本科生的校園卡管理；②預(yù)約登記電子簽到；③學(xué)生實驗操作情況；④實驗成績；⑤實驗結(jié)束后實驗教師或?qū)嶒灩芾砣藛T對整個實驗的評價、分析、統(tǒng)計；⑥與學(xué)院、學(xué)校教務(wù)處的學(xué)生成績連接、上傳等工作。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)于2010年建立了10萬元以上的大型貴重精密儀器設(shè)備應(yīng)用查詢共享信息平臺，對全校308臺10萬元以上的大型儀器設(shè)備統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)配，實行對外開放、資源共享、預(yù)約服務(wù)等，更好地為開放式實驗教學(xué)服務(wù)，為提高本科生實驗教學(xué)的質(zhì)量提供了保障，避免了資源的浪費。

三、結(jié)語

通過開放式的實驗教學(xué)，本科生的實驗興趣、科研熱情、動手操作能力和創(chuàng)新能力都有了顯著的提高。自2008年至今，學(xué)生積極參加全國大學(xué)生創(chuàng)新性實驗設(shè)計項目累計達(dá)26個，參加全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯競賽活動獲得一、二、三等獎59項，主持泰安市大學(xué)生科研引導(dǎo)訓(xùn)練計劃108項，主持山東農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生研究訓(xùn)練（SRT）計劃203項，本科生在國家級刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文56篇，學(xué)生自主申報專利12個，其中園藝學(xué)院謝思惠同學(xué)一人申報國家專利3個。開放式實驗教學(xué)也極大地提高了實驗教師和管理人員的教學(xué)科研水平，每年發(fā)表教學(xué)科研論文一百多篇，其中2010年獲全國高校實驗室工作論壇優(yōu)秀論文獎4篇，獲山東省教育技術(shù)裝備協(xié)會優(yōu)秀論文獎107篇。另外，2009年獲國家級教學(xué)成果二等獎1項，省級教學(xué)成果一等獎2項，二等獎4項，獲校級教學(xué)成果一等獎5項。