开放性实验教学模式探讨

【摘 要】实验教学是本科教学培养中的重要实践教学环节， 本文以山东交通学院车辆工程专业为例， 探讨了开放性实验教学培养新模式。实践表明，采用开放性实验教学培养模式，可激发学生的学习兴趣，提高教学效果，有利于培养具有创新意识、创新精神和创新能力的新型人才。

【关键词】开放性实验；教学模式；创新能力

实验教学是高等学校教学体系中的一个重要组成部分，也是反映高校教学质量的一个重要环节，在培养高素质人才中起着举足轻重的作用。积极探索实验教学理念、培养模式和管理机制的全方位创新，倡导以启发式教学和研究性学习为核心，促进学生自主创新能力和实践技能的培养，激发学生的学习兴趣和潜能，培养学生的团队协作意识和创新精神，可大大提高学生的分析问题和解决问题的能力，而开放性实验教学是达到上述培养目标的措施之一。

1 传统实验教学模式存在的问题

传统的实验教学通常演示性和验证性的教学模式较多，重复着教师课堂演示实验的操作步骤，或按实验指导书规定的步骤，学生可不必思考、分析，只需单纯模仿、重复，“照方抓药”，按图索骥，就能完成实验，实验结束时有的学生甚至连最起码的实验原理也不知道，甚至出现学生实验考查往往流于形式，这种实验教学被一种固定的模式所束缚，片面地强调共性发展而忽视个性发展，使得学生缺乏对实验的理性思考，缺乏对学生实验能力、科学态度和科学方法的培养。

2 开放性实验教学模式

由于开放性实验的弊端，不利学生个性发展，不利培养学生的实验能力、科研态度、科研方法等的培养，因此应探究新型的实验教学模式。而进行开放性实验教学，必须对现有实验教学模式和内容体系进行改革，通常由专业培养目标要求依据由浅入深、循序渐进、以及兼顾个性化培养等原则进行。开放性实验可提高学生实践技能和科研能力，为进一步学习深造或解决工程实际问题打下基础。

目前高校形成的开放性教学模式为“基础性实验、综合设计性实验、研究创新性实验”构成的三层次开放性实验教学体系。

下面，以汽车工程学院为例加以阐述。

2.1 基础性实验教学模式的拓展实验

基础性实验类似于目前的课程实验，主要涉及一些基本理论知识训练，实验的目的是巩固课堂教学内容，增强感性认识，主要开设演示性和验证性实验，重点在理论教学与实践教学相结合，达到知识的运用、理解和深化的目的。

立足于基础，覆盖传统汽车的三大总成（发动机、底盘、车身），该平台分成以下4个课程体系，按“认识―实践―专业―拓展”的顺序，逐级递进地实施。

1）认识实验。面对低年级学生，目的是“认识”。通过演示性实验，采用分体的各汽车总成或教学实验台架、看板，来使学生直观地认识车辆各总成组成，并分析其作用，增强学生对所学专业知识的兴趣，启发学生的思考。

2）结构拆装实验。面对二年级学生，目的是“实践”。加大实验设备投入，并与汽车企业合作，将最先进的整车及零部件用于结构拆装实验，使学生能第一时间接触到前沿的汽车知识。拆装在有经验的实验教师的指导下进行，拆装前后要在实验台架上进行测试，保证拆装前后，设备均能正常运转。学生在“参与”中体会到所学专业的乐趣。

3）汽车专业实验。面向三年级学生，目的是“专业”。与汽车专业课的课堂讲授结合，开设专业实验课程（如发动机台架实验。汽车道路实验，汽车故障诊断与检测，汽车测试实验等），使学生掌握测试标准，了解过程及质量保证的重要性，加深对专业知识的认识和理解，增强团队精神。

4）拓展。对实践技能较好的学生，可以引导学生课余时间到重汽集团制造厂或学校检测维修中心参与车辆的实际生产、检测、诊断及故障排除，可使学生真实感受生产过程，拓展知识面，并将已学到的理论知识、实践知识与工厂生产过程相对比，了解工厂的工艺和需求。一方面为将要参与科研工作的学生积累知识，另一方面，使即将就业的学生提前熟悉工作情况和环境。

2.2 与学生科技竞赛相结合的开放性实验

我校汽车工程学院学生自2008年参加国家教育部举办的“飞思卡尔智能车竞赛”，曾获全国比赛二等奖；自2007年参加Honda中国节能竞技大赛，曾获全国第二名的好成绩。另外还有诸如“挑战杯”及“机电产品大赛”等科技活动，且成绩斐然。为使学生有好的环境进行科技活动，学院为学生置办了学生科技创新活动场所，活动场所与汽车电子电控实验室和汽车结构及节能减排实验室结合成立科技活动中心，学院专门为其提供了实验室用房，每年从院发展基金中划出一笔经费购置台式计算机、网络服务器、单片机开发设备、DSP开发板、二冲程发动机等。这些活动中心的任务是迎接学校的创新创业大赛、全国电子竞赛、节能减排技术竞赛等各种面向本科生的科技竞赛。成员也均来自本院对科技创新活动有浓厚兴趣的同学，他们在学有余力的条件下，以这些科技竞赛为目标，参加科研活动。

在这些科技创新中心，由实验指导教师负责指导，使学生熟悉科研活动和科技创新的基本过程及具备初步的科技创新素质。因学生结合真实的科技活动项目做研究，带着问题学习，其兴趣浓厚，积极性高，取得较好的效果。实行该项措施后，成果显著，该中心每年都有本科生在国家和山东省的挑战杯大赛、飞思卡尔智能车大赛、全国大学生电子竞赛、节能电动车竞赛等多项竞赛中获得荣誉。在科技活动中心参加科研的学生在研究生录取和学生就业中得到学校导师和用人单位的青睐。

2.3 以导师科研项目相结合的创新实验

由指导教师结合科研课题、企业项目或结合课程建设、专业建设和实验室建设等提出的带有一定探究性质的实验，通常只给出实验的目的及要求，留出更多的思维空间，让学生根据已有的知识基础进行实验方案设计。具体可根据学生的专业方向，充分考虑学生个人爱好，引导他们积极参与科研项目，不仅协助教师完成一定的工作，更重要的是学生参与研究及实验，提高了学生分析问题、解决问题的能力，同时提高了科研能力，为走向工作岗位胜任工作奠定了良好的基础。

如汽车工程试验中心近几年购置了三坐标、德国AVL公司的底盘测功机及电涡流测功器等大型设备，在设备调试及教师用其设备进行科研项目研究时，通常考虑学生的专业方向和个人爱好，召集部分基础好学生以开放性实验的形式参与工作，学生积极性高，收效大。

3 结束语

本文根据车辆工程专业的特点和现有实验教学模式的不足，指出了目前实验教学存在的问题，结合车辆工程专业特色提出了开放性实验教学培养模式。

【参考文献】

[1]王少刚.开放性实验教学模式探索与实践[J].高校实验室工作研究，2010，9.

[2]刘学渊，陈继飞.车辆工程专业实践教学体系的构建和思考[J].科技创新导报，2010.