摘要：
开放性实验教学作为大学生创新教育的一个重要环节，在创新型人才培养方面具有十分积极的意义。本文从传统实验教学存在的不足出发，简述了开放性实验在大学生创新思维培养和创新能力提高等方面的作用，同时对其开展模式、实践过程中普遍存在的问题等进行了探讨与分析。
关键词：
大学生；开放性实验；实践教学；创新教育
随着科学技术的迅猛发展，创新已经成为这一时代的主旋律，为应对新形势下经济社会的可持续发展，我国提出了建设创新型国家的长远战略规划。大学生作为牵引未来社会发展的主力军，其创造力水平与国家未来的发展息息相关。因此，高校在创新型人才培养方面肩负着重要的使命与责任[1]。与之相应的是，近年来高等教育越来越重视创新教育在人才培养方面的作用，同时进行了一系列的教学改革。如在教学形式上，多媒体的引入大大地增强了课堂内容的丰富性与趣味性，同时还为学生的课外学习提供了良好的资源；在教学内容上，教育实习、业余科研、基础实验以及开放性实验等实践教学也越来越受到高校的关注与重视。研究表明[2]，建立在课程理论教学基础上的实践教学，不仅能有效地引导学生将课本知识与生活实际联系起来，还能充分地激发他们的主观能动性和创新精神。开放性实验作为实践教学中重要的一环，在开发具有创新精神的个性化人才培养方面发挥着极其重要的作用[3]。因此，深化教育教学改革，建立和完善以创新型人才培养为目标的开放性实验教学体系，对大学生综合素质的提高及未来社会的发展都具有重要的意义。
一传统实验教学的作用及其不足
与理论教学相契合的实验教学，不仅能加强学生对相关理论知识的认识与理解，还能激发学生的学习热情，从而有利于教学质量的有效提高。目前，以班级为单位的传统实验教学仍然是高校实验实践教学的主要模式[4]，可见其在大学生人才培养方面具有举足轻重的作用。一方面，通过传统实验教学能将基本实验技能较大范围地传授给学生，从而有效地提高了教学效率；另一方面，由于传统实验教学大多是课程理论教学的补充与丰富，涉及的验证性实验、综合性实验等都能加深学生对相关知识点的认识。尽管如此，传统实验教学也存在其不足，主要表现在以下几方面：统一的教学内容与一致的传授模式限制了对学生个性化的培养，不利于因材施教；明显可预见性或验证性的实验结果，不利于开发和培养学生的探索精神与创造性思维；固定且已知的实验内容与操作模式，不利于培养学生独立自主设计并开展实验的能力。因此，发展新的实验教学模式势在必行。
二开放性实验在创新型人才培养中的作用
针对传统实验教学在创新型人才培养方面存在的不足，许多高校进行了一系列相应的教学改革。其中，开放性实验教学作为一种较新的尝试，在培养学生的自主积极性、引导学生探索科学前沿知识、以及挖掘学生的科技创新能力等方面都具有不错的效果，已被越来越多的高校所采纳和推广。相比传统实验教学，开放性实验教学在创新型人才培养方面具有诸多优势。首先，开放性实验教学为学生提供了开放的实验时间，这有利于学生进行充分的文献调研，同时保障了充足的时间来完成实验方案的设计及其可行性分析，并方便学生在合适的课余时间段完成相应的实验。其次，开放的实验空间及仪器设备为学生进行不同类型的材料制备、表征测试等提供了良好的平台，同时也有效地提高了仪器设备的利用率。另外，由于开放性实验的内容具有灵活可变性，因此不同知识水平、不同兴趣爱好以及不同追求目标的各类学生群体都能找到适合于自己的实验体系。更重要的是，在开放的实验环境下，学生能根据自身情况设计和执行自己的实验方案，从而大大地提高了他们的自主积极性，并在潜移默化中培养了他们的探索精神和创新意识。
三科学开展与组织开放性实验
（一）针对性设计实验方案
由于开放性实验面向的学生群体往往较宽，而不同层次的学生其理论知识水平以及对实验的操控能力等不尽相同。因此，在开放性实验的教学过程中，应根据学生的具体情况来制定相应的实验方案。对低年级的学生而言，他们所掌握的知识面有限，同时对问题的理解往往不太深入，且实验基本技能相对较薄弱。针对这部分学生的特点，教师在指导的过程中应以较简单的实验内容为切入点，逐步提高学生的信心并激发他们的学习热情，同时也应注重加强对学生基础实验技能的培养。制定实验方案时，可在一些课程实验基础上进行适当的延伸与拓展。在面向高年级学生时，则应锻炼他们综合运用知识的能力，突出培养他们的创新意识与创造性思维。在提供实验选题时，指导教师应综合考虑选题的可研究性，并建议学生组成研究小组共同研究具有一定体系的实验项目，在培养他们团队意识的同时，互相促进、共同进步。对理论基础较扎实同时动手操作能力又较强的学生，指导教师甚至可以将一部分科研课题用于他们的开放性实验研究，让学生较早地接触和感受到科研的乐趣，同时系统地培养他们的科学研究素养，最大可能地开发他们的创造力。对这部分学生，可让其先进行充分的文献调研，然后让他们尝试着设计实验方案，并在指导教师的帮助下完成方案的修正。
（二）引导性开展实验工作
与传统的课程实验教学不同的是，开放性实验教学在实验内容、实验开展模式以及时间安排等多方面都具有相当灵活的特点。因此，课程实验中教师讲解、演示，学生操作的机械式教学模式不再适用于开放性实验教学。但考虑到大学生在独立开展具有一定研究性的实验时普遍存在能力偏弱的问题，教师应及时指导学生开展实验工作，以保证开放性实验的顺利进行。同时需注意的是，开放性实验的主体对象是学生，目的是培养他们的个性化思维和创新能力，这就需要学生充分发挥他们的主人翁精神，多积极参与到实验的开展过程中。可见，教师在开放性实验教学过程中不宜过多或过少地干预学生实验。其基本原则是：在保证实验可正常开展的前提下，将学生的主观能动性充分调动起来，让他们切实参与到整个实验的各个环节当中。这种教师引导式的实验教学，能有效促进学生自主学习、认真思考和勇于探索的精神，从而最大限度地发挥学生主体性的作用，这对大学生创新意识和发散思维的培养至关重要。
（三）长效运行机制的建立
基于开放性实验在诸多方面都具有较强的开放性，因此便于教师因材施教和实现对学生的个性化培养，但同时也给教学管理带来了新的难题。如时间的开放显著地增大了教师的工作量，而实验室场地和仪器设备的开放又增大了实验室管理的难度。另外，学校和院系在开放性实验经费投入方面往往不足，从而也在一定程度上限制了这一方向的发展。因此，建立长期有效的运行机制对保证开放性实验项目的可持续性健康发展非常重要。对此，教师在培养学生的过程中可推行“以老带新”的培养模式，即组建实验团队的时候有意识地在高年级队伍中插入合适比例的低年级学生。这不仅有效地培养了高年级学生的领导能力，还通过这种循环避免了教师年复一年的带新工作。其次，针对开放性实验室管理困难的问题，一方面可聘任一部分长期从事开放性实验工作的学生进行兼职管理，从而减少往往因教师紧缺而造成的困局，并能有效地提高空余时间的利用率；另外，对实验仪器设备可建立个人负责制的管理模式，可有效减少仪器设备的损坏和遗失。经过我们多年的实践发现，这些方法对开放性实验项目的持续稳定发展具有非常积极有效的作用。
四结束语
开放性实验作为传统课程实验教学的一种辅助教学模式，在激发学生的学习热情，提高学生的主观能动性，锻炼学生的实践动手能力，开发学生的发散思维，以及培养学生的团队和创新意识等方面都具有其独特优势。科学合理地开展与组织实验是保证开放性实验教学有效培养创新型人才的前提，而长效运行机制的建立是保证开放性实验项目可持续性健康发展的关键。
作者：陈飞台 黎靖 单位：吉首大学物理与机电工程学院
参考文献
[1] 丁英平,胡新颜,张登超,等.大学生科技创新体系建设的思考与探索[J].教育教学论坛,2015,(7):187-188.
[2] 邹云玲，李酽.材料化学科研实践教学模式与评价体系探索[J]．大学教育，2013，(16)：94-95.
[3] 苏飞,束良勇,舒永钢,等.开放性实验在大学生创新能力培养中的作用[J].高教学刊,2015,(3):74-75.
[4] 刘银萍，彭端，蒋力立.创新实验教学与传统实验教学的比较[J].广东工业大学学报(社会科学版),2010.10(5):27-30.
