专业实验室教学探索

随着社会对人才要求的不断变化，对高等教育的要求也在发生着变化。现代社会对人才的需求要求高等学校对学生的培养应注重能力和素质的培养，非凡是加强创新意识、创新能力和实践能力的培养[1。高等学校的实验室是培训学生实验能力、进行实验教学、开展科学探究和社会科技服务的重要基地。尤其是专业实验室，由于其教学内容非常贴近科学探究，实验设施又多为科研成果的转化产物，最有利于学生的科研能力、创新能力和实践能力的培养[2。

我校车辆和动力学院设有3个专业实验室摘要：车辆和交通实验室、热能动力工程实验室和农业工程实验室，分别承担车辆工程、热能和动力工程、农业机械及其自动化、交通运输等专业的实验教学任务和科学探究工作。长期以来，各专业实验室的运行一直沿袭着传统教学和管理模式，没有发挥出专业实验室在提高学生专业素质、培养学生实践动手能力和创新能力上的功能，影响到对学生思维和创新能力及综合素质的培养。而专业实验室施行开放不仅可以提高实验室的效率和效益，而且有利于培养学生的思维能力和创新能力，提高学生的综合素质。

因此，开展专业实验室对学生全面开放的实践探索，对充分发挥专业实验室在实践教学中的重要功能、加强对学生综合素质的培养是非常必要的。

一、专业实验教学目前存在的新问题

长期以来，专业实验教学一直沿用传统的教学模式和管理模式，这种传统的教学管理模式对于培养学生的综合素质而言，存在许多新问题摘要：

1.在实验内容和实验时间上，学生只能在规定的时间内、按照指导书规定的内容进行实验；同时，由于实验指导书内容过于具体，学生实际上只能完成实验过程。由于在内容、时间和教材方面存在上述新问题，而学生实际动手能力和主观积极性存在差异，因而不能做到因人、因材施教，无法调动学生的主动性，学生实验的积极性不高。

2.由于专业实验设备比较昂贵，专业性强，实验室购置专业设备多为单台套购置，为了保证实验室实验教学的进行，在实验分组方面必然会由于分组人数多而导致使部分学生没有充分的操作机会，实验教学效果不理想；另一方面分组过细也会使实验周期拖得很长，严重影响整个实验室实验教学工作的正常进行。

3.由于某些专业实验设备只为某门课程的实验教学服务，而一门课的实验时间究竟有限，从而导致一些投资很大的专业实验设备和场地利用率很低。由于专业发展等因素，几年后设备又需要更新，几乎没怎么用的设备就被淘汰了，造成很大的浪费。

4.目前专业实验教学多为验证性实验，从属于某一门专业课程，设计性、综合性和探究性实验少。无法调动学生的主观能动性，不利于学生的思维能力、独立工作能力和创造能力的培养，不利于学生的个性发展。

由于现行的实验教学模式存在的新问题，严重制约了学生实际动手能力、创新能力的培养。实行专业实验室开放，有利于克服现行实验教学模式存在的新问题，有利学生综合素质的培养和提高实验教学的水平。

二、专业实验室开放式实验教学的形式

专业实验室是本科生专业素质培养的重要场所，承担学生专业技能、实际操作和动手能力练习的教学任务。面向学生实行全方位开放，是专业实验室运行方式发展的趋向，专业实验室面向学生开放主要有以下形式摘要：

1.对专业课程实验教学开放

在保质保量地完成课程大纲所要求的基本实验教学任务的前提下,专业实验室可以时间上和内容上要适当开放。在时间开放方面采用预约实验方式，将实验项目、完成实验的基本人数和及进行实验的时间对学生公布，学生可以根据自己的布置预约实验。这种开放形式,在时间上给学生较大的灵活性,可以提高学生学习的主动性，而且由于实验人数不致过多，使每个学生都有动手参和实验的机会，可以改善实验效果。

在实验内容方面，可以在教学大纲的基础上，根据专业课程的内容开设部分选做实验。在课程要求的基本实验后,学生可以根据自己的喜好喜好，在选做实验中选择实验。这有利于发挥学生的学习专业知识和专业技能的主动性。

2.对专业课程设计、毕业设计开放

车辆动力工程学院的车辆工程、热能动力机械、农业机械及其自动化均为产品设计类专业，主要是培养产品开发设计、产品性能改进的高级专业技术人才。在人才培养过程中，专业课程设计和毕业设计是非常的重要实践性教学环节，是学生在运用所学基础理论知识和专业知识基础上对专业新问题进行分析的综合能力培养的重要环节。而专业实验室在相关专业产品结构认知、产品性能试验和检测等方面为学生进行专业课程设计、毕业设计、提供了良好的必备基础条件，所以，在专业课程设计、毕业设计过程中，专业实验室起着关键功能。实验室对学生进行专业课程设计、毕业设计开放，有利于提高专业课程设计和毕业设计的质量。

3.对学生参和科学探究活动开放

专业实验室有较为先进的仪器设备和较高水平的教师，学科专业承担了大量的科学探究和产品开放课题，将教师的科研活动和学生的专业素质和科研创新能力培养有机地结合起来,将科研活动融入到教学过程中,鼓励和吸收学生参和一定的科研工作。通过参和科学探究活动,学生可以了解科学探究的过程和科学探究方法,心得科研工作的艰辛和成功的喜悦,激发起学生的成就感和创造欲望。

三、专业实验室开放式实验教学的组织和实施

为了加强专业实验室面向学生全面开放、促进实验教学效果的改善，提高学生参和专业实践性环节练习的积极性和主动性，还应由完善的管理制度和相应的激励办法，保证专业实验室开放式实验教学的组织和实施。结合我们专业实验室的特征，主要应有以下几方面的办法摘要：

1.制定相关的政策，提高学生参加开放型实验的主动性和积极性

目前，学校制定了《学生课外素质教育学分管理办法》，对学生参加科技创新、科学探究活动等规定了课外素质教育学分，以鼓励学生通过参加各类活动提高自身的综合素质。但没有和开放型实验相对应的素质教育学分，现行的专业培养计划和专业课程大纲也无相应的要求，这不利于调动学生的积极性。所以应在《学生课外素质教育学分管理办法》（或专业培养计划）中增加和开放型实验环节相对应的素质教育学分规定。根据开放实验的数量、难度，设置相应的学分,并规定毕业生必须获得的最低实验分数，以鼓励学生主动参和开放型实验，发挥学生学习的主动性。

2.发挥专业教师的引导功能

学生进入专业课学习阶段，专业理论知识还处在学习和逐渐积累的过程中，此时，授课教师在学生专业知识和相关专业技能的传授方面具有非常重要的功能。因此，授课教师在讲授专业理论知识的同时，应结合课程内容和相关的学科进展、学科专业正在进行的有关科研项目以及专业技术人员所必须把握的基本技能的要求，主动引导学生注重专业操作技能和动手能力的练习，使学生了解参和开放型实验对自身素质提高的重要性，从而调动学生参和开放型实验的积极性，并积极参和到开放性实验的具体指导。

3.适当改善实验教师的待遇和增加实验运行费的投入

专业实验室的实验设备大多比较复杂，一个实验需要3-5人分别操作，实验人员之间需要相互协调，合作完成。同时，开放型实验多为学生自主实验，因此，在实验过程中，学生在实验仪器设备的操作、实验过程的进行、实验数据的分析处理碰到的新问题新问题较多，这对指导教师的进行设备维护管理、实验管理、专业知识储备和实验指导能力提出了更高的要求，实验指导教师也就必然要付出更多的辛勤劳动，因此实验指导教师的待遇应当适当提高，适当增加他们的工作量补贴，调动他们的积极性和主动性，让他们有更多的精力投入开放实验室的建设和完善，投入开放型实验的指导工作。

由于开放型实验多为学生自主实验，是学生根据自己的喜好和想法来选择和设计实验，因此，实验室的实验设备必须保持良好的状态，以满足学生进行实验的需求。随着开放型实验的进行，实验设备的使用率提高，实验材料的消耗也相应增加，实验设备的运行费用相应提高。因此，为保证实验室开放的正常进行，有必要加大相应的经费投入。经费的来源可改革实验室投资机制，多渠道筹措资金，为实验室开放创造条件。

4.建立完善的实验室开放监督和评估体系

在开放型实验教学活动中，为了保证实验教学的质量，必须建立有效的监督和评估体系。应当对实验项目的确定、开放型实验计划、开放型实验的实施、开放型实验的效果考核、仪器设备使用和维护等一系列过程的监督和评估，通过监督和评估，可以发现在实验室开放过程存在的新问题，不断加以改进，提高专业实验教学的整体水平。

三、结束语

传统的专业实验教学模式在学生实践动手能力和专业技能培养方面存在许多不足，专业实验室对学生实行开放型实验教学模式，有利于学生综合素质的培养。

为使专业实验室开放型实验教学获得良好的教学效果，可采取以下办法摘要：

1.通过政策引导，激励学生主动参和开放型实验，发挥学生学习的主动性；

2.发挥专业理论课教师的功能，在专业理论教学过程中引导学生注重专业操作技能和动手能力的练习，积极参和开放型实验；

3.适当提高实验教师的待遇，增加实验运行经费投入；

4.建立完善的实验室开放监督和评估体系，不断提高专业实验教学的整体水平。

通过上述办法，通过学校和实验教学人员等多方共同努力，加强实验室建设和管理水平，专业实验室的开放型实验教学必将在学生的专业操作技能、实践动手能力、科研创新能力等方面发挥不可替代的功能，成为高素质专业人才培养过程中重要的实践性教学环节。