農學開放式實驗課探索范文

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實驗教學是高等教育的重要環節，是培養實踐創新人才不可或缺的重要途徑，也是高校培養學生創新能力的主要手段。開放式實驗教學可以提高學生的實踐動手能力和創新能力，能夠激發學生的主觀能動性，已成為高等院校培養大學生優良素質的一種新型實驗教學模式。由于全國高校辦學層次和辦學條件的不同，開放式實驗教學的方式方法存在著較大的差異，即使在同一所高校內部不同學科與專業之間的實驗條件也有懸殊，這使全面實施開放式實驗教學受到多方面因素的限制。近年來，教育部在全國部分高校設立了國家級實驗教學示范中心，目的在于通過國家級實驗教學示范中心引領其他實驗教學中心的發展方向，穩步提高大學生實驗教學質量。山東農業大學在農學類專業中不斷探索改革傳統實驗教學模式，結合農科類專業的實際，采取了分層次、分步驟、循序漸進的開放式實驗教學模式。實踐證明，開放式實驗教學對培養農科類大學生的創新能力，提高大學生的學習主動性起到了重要作用。

一、改革傳統實驗教學，實施開放式實驗教學的必要性

（一）傳統實驗教學存在的問題

有學者對中國和美國的大學教育進行比較發現，美國高校主張以學生為中心，而中國主張以課程為中心，因而傳統的本科生實驗教學普遍是“大鍋飯式”。這一實驗教學模式的弊端在于：①實驗學時和實驗項目基本固定，忽視了學生的個性發展，無法因材施教。②有限的實驗儀器設備導致無法保證每一個學生有充分的動手體驗的實驗機會，這一矛盾隨著高校的擴招越來越突出。由于實驗室的固定，課時的固定，整班式的實驗教學模式容易造成基礎實驗課過度集中，以致實驗儀器設備不夠用。而專業實驗課因為學生選課不同，又難以找到統一的時間來安排。同一所大學有不同校區的，這種情況就更突出。③專業實驗課的教師流動性大，教學隊伍不穩定，對專業實驗項目和內容的研究投入的精力和時間不足，一定程度上影響了專業實驗課的連續性和教學質量的提高。④實驗教學考試方法單一，無法科學地、真實地反映實際水平，抹殺了學生的創造力[1]。

（二）實施開放式實驗教學的必要性

開放式實驗教學是以學生為中心，將實驗教學的時間、空間、內容三個方面全面向學生開放，是在實驗教學中心承擔正常的實驗教學的基礎上進行的。學生可利用課余時間，根據自己的學習興趣和愛好，自行設計實驗項目，實驗中心則為他們提供實驗場所和儀器設備。其目的是給學有余力的學生一個相對寬松、實則嚴格的實驗環境，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，充分發揮學生的動手操作能力和創新精神，使實驗教學由被動變主動，實現由應試教育轉變為素質教育，從而全面提高本科生的實驗教學質量。

二、開放式實驗教學的實踐

（一）開放式實驗教學的硬件建設

山東農業大學重視開放式實驗教學的硬件建設，各實驗教學中心除了具有自己特點的基礎實驗室和專業實驗室，還有各類實驗站和大學生創新實驗基地。這些都用于對學生的開放實驗教學。在儀器設備建設方面，山東農業大學各實驗教學中心借助于國家級質量工程建設項目、山東省質量工程建設項目、省級和國家級高等學校骨干學科教學中心建設工程財政專項等，近年來累計投資經費6800萬元，購置了如流式細胞儀，熒光定量PCR儀，高效液相色譜儀和質譜儀，氨基酸分析儀，離子發射光譜儀等大型貴重儀器設備，同時還建造了多個高水平顯微鏡室。通過購置高級精密進口儀器設備，徹底解決了過去儀器設備陳舊、數量不足等問題，突破了長期約束本科生實驗教學發展的瓶頸，為本科生開放式實驗教學創造了優越條件。

（二）開放式實驗教學運行和管理機制的建設

山東農業大學以2004年教育部高校本科教學水平評估優秀為契機，修改和制定了開放式實驗教學的管理規章制度，內容包括實驗室的運行管理、儀器設備的使用管理、實驗室衛生與安全管理、實驗技術人員的崗位職責、大學生創新實驗項目管理制度等，明確和細化了實驗教學中心實驗室和實驗管理人員的任務和職責，使開放式實驗教學更具規范化。

1.建立新型的本科生實驗教學體系

改革實驗教學，建立新型的實驗教學體系是開放式實驗教學的重點，目的在于培養學生的綜合素質和創新思維能力。筆者所在實驗室確定了實驗課對農科類本科人才培養的地位和作用，根據學生從理論課程獲得的知識、能力和素質來確定實驗教學體系，制訂實驗教學大綱，編寫實驗教學內容，設計創新實驗項目，并要求設計項目時有意識地減少重復性和驗證性的實驗項目。2003年創新性地提出了基礎型實驗、綜合型實驗、研究型實驗這種“三層次”的實驗體系。基礎型實驗面向大一、大二學生，以培養和訓練大學生基本實驗技能，掌握基本實驗技術為目標，包括常規儀器的操作和使用，實驗數據的正確讀取和記錄，實驗結果的分析和解釋。這一層次的實驗可以培養學生良好的實驗習慣，實事求是、嚴肅認真的實驗作風，使學生扎扎實實地掌握基本的實驗方法和技術。綜合型實驗面向大二、大三的學生，培養學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域進行設計、組織實驗內容，但不對全體學生進行統一要求，而只是針對學有余力、對此類實驗感興趣的學生而設；同時，將教師的科研思維方法和研究方法融于實驗教學內容中，引導學生將傳統的實驗方法和現代實驗技術相結合，留給學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生“SRT”項目和學生申請承擔的泰安市大學生科研項目等而設計的開放性提高型實驗，主要面向有理想追求、勤于動腦、善于動手的大三學生開設，旨在培養大學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新精神[2]。

2.建立開放式實驗教學的規章制度

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

3.建立“三級”管理層次和“四位一體”的管理模式

山東農業大學國家級實驗教學示范中心在完善校、院二級管理體制的基礎上，提出了“院-實驗中心-實驗室”的三級管理層次，實現了“專業主任-任課教師-實驗人員-學生“”四位一體”的管理模式。這種開放式實驗教學管理體制的優勢在于，實驗教學中心能夠統籌安排實驗，統一調配和使用實驗教學資源，學生上實驗課打破了學院不同的限制；同時，實驗中心可以從學科的整體發展出發，對各實驗室的功能進行重新定位，合理布局，實現實驗室統一使用，實驗用房統一分配，儀器設備統一管理，實驗人員統一安排，使實驗室向校內外全面開放成為可能，有利于開放式實驗教學的開展。

4.建立開放式實驗教學網絡管理系統

開放式實驗教學的開展離不開智能化的網絡管理系統。2003年在山東農業大學主頁下設網絡資源，點擊可進入各實驗教學中心。學生實驗教學網絡管理包括：①本科生的校園卡管理；②預約登記電子簽到；③學生實驗操作情況；④實驗成績；⑤實驗結束后實驗教師或實驗管理人員對整個實驗的評價、分析、統計；⑥與學院、學校教務處的學生成績連接、上傳等工作。山東農業大學于2010年建立了10萬元以上的大型貴重精密儀器設備應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備統一管理、統一調配，實行對外開放、資源共享、預約服務等，更好地為開放式實驗教學服務，為提高本科生實驗教學的質量提供了保障，避免了資源的浪費。

三、結語

通過開放式的實驗教學，本科生的實驗興趣、科研熱情、動手操作能力和創新能力都有了顯著的提高。自2008年至今，學生積極參加全國大學生創新性實驗設計項目累計達26個，參加全國大學生挑戰杯競賽活動獲得一、二、三等獎59項，主持泰安市大學生科研引導訓練計劃108項，主持山東農業大學大學生研究訓練（SRT）計劃203項，本科生在國家級刊物上發表學術論文56篇，學生自主申報專利12個，其中園藝學院謝思惠同學一人申報國家專利3個。開放式實驗教學也極大地提高了實驗教師和管理人員的教學科研水平，每年發表教學科研論文一百多篇，其中2010年獲全國高校實驗室工作論壇優秀論文獎4篇，獲山東省教育技術裝備協會優秀論文獎107篇。另外，2009年獲國家級教學成果二等獎1項，省級教學成果一等獎2項，二等獎4項，獲校級教學成果一等獎5項。