开放式实验教学在提高学生学习能力中的探讨

开放式实验教学在提高学生学习能力中的探讨摘要：无论是学历教育还是继续教育，实验教学在对学生的实践能力和创新能力的培养方面有着理论教学无法替代的重要作用。

传统的“照方抓药”式的“验证性”实验教学方法会限制学生主动学习的意识，动手能力和创新能力得不到发挥。

开放式实验教学方法可以提高学生主动学习的能力和创新能力，同时也可以实现实验室资源的最佳配置和利用。

关键词：开放式实验教学；创新；学习能力高等院校承担着传播知识、技术创新和人才培养的任务，是国家创新体系的重要组成部分，而创新教育已经成为高等教育的灵魂。

培养大学生的学习能力是培养创新能力的落脚点。

如果一个人对自己所学的专业知识只是停留在理论阶段，甚至只有一知半解，那是根本谈不上什么创新的。

无论是学历教育，还是继续教育，实验教学在高校的人才培养中越来越受到重视，实验教学对学生在加深理解理论知识方面，在学习能力的培养方面，在激发、培养、提高学生创新能力和创新意识方面起着举足轻重的作用，是理论教学无法替代的，是高校教学过程中不可缺少的重要环节。

实验教学可以加深学生对理论知识的理解、深化和拓展；在实验过程中，通过对仪器设备的操作和使用，可以提高学生的动手能力和观察能力；通过对实验现象的观察和实验数据的读取、记录、分析、整理和思考，既可以培养学生一丝不苟、科学严谨的工作作风，又可以培养学生分析问题、解决问题的能力，最终提高学生的学习能力和创新能力。

一、传统实验教学方法的弊端传统的实验教学通常是以验证和巩固讲授过的理论知识为主要目的，虽然学生的动手能力可以得到一定的锻炼和提高，但在分析解决问题能力以及创新能力的培养上还远远不够，这主要反映在以下几个方面：（一）“照方抓药”，缺乏思考和创新传统的实验教学方法通常属于“照方抓药”式的实验方法，即先由教师准备好实验所需试剂、仪器等设备，并具体讲解实验目的、原理和仪器设备的操作使用，并对实验步骤和操作要点交待清楚，甚至连数据记录表格都替学生设计好了，然后要求学生按照实验指导书上的操作步骤去操作和记录数据。

实验结束后，学生根据记录的实验数据，按照已知的结论进行“分析”，这种“分析”基本上属于“照葫芦画瓢”式地验证和分析，得到的结论与理论基本一致。

最后学生以实验报告的形式上交实验的过程和分析结果。

这种“照方抓药”式的实验方法，“药方”是教师事先配好的，学生只要按照实验指导书上的步骤按部就班地去“抓药”，用不着再去查资料，对实验内容的思考甚少，没有根据自己的理解加入自己的“药方”，比如为什么如此设计实验，实验指导上的实验条件是怎样确定的，如果不按指导做会有什么样的后果，实验中常常遇到哪些异常现象，为什么要用指定的检测设备进行检测，检测设备的测量精度和试剂的浓度对实验结果又什么影响等等。

这样的教学模式使得教师不曾讲过的内容学生不会主动去思考，应该注意的地方教师如果不指出来，学生也不会考虑到，遇到突发事件就会束手无策，有可能出现实验事故。

接受继续教育的学生有丰富的工作经验，工作中遇到的问题也比较多。

这些学生更渴望通过动手实践提高分析问题和解决问题的能力。

这种“照方抓药”式的实验教学方法无形中限制了学生的想象力和主动参与的意识，独立思考和创新能力得不到发挥。

（二）实验内容、学时、时间受限，不能满足因材施教的需求实验内容由教师事先统一给出，实验的学时和时间都有严格的限制。

学生根据实验内容进行预习。

考虑到大多数学生的具体情况和保证实验能够按照规定的学时按时完成，实验操作项目的难度一般都不大，在规定的时间内，大多数学生都能顺利完成。

但对于能力较强的学生来说，有些实验项目过于简单，不能因材施教。

能力较强的学生大都善于思考，有一定的创新意识，过于简单的实验项目不仅不会使他们产生成就感，还会使他们觉得有些验证性的实验项目枯燥乏味，没有挑战性，容易对实验失去兴趣。

同时，低难度的实验项目也限制了这些学生创新能力的发挥，不利于培养学生想象力和创造力。

（三）考核机制不合理，挫伤学生的学习积极性考核是促学的有效手段，合理的考核方法可以提高学生学习的积极性。

实验过程通常是多组同时进行，昂贵的仪器设备通常又比较少，这就出现了多名学生共用一台设备，做同一个实验项目。

常见的现象是只有一名学生在那操作，另外几名学生在干其他事情。

最终的实验数据和实验报告却是相同的，教师一般根据实验报告给出考核成绩，导致认真实验的和几乎没动手操作的成绩差不多。

这种不合理的考核方法会挫伤学生学习积极性，学与不学，做与不做，结果相同，久而久之，多数学生会对实验失去兴趣而持应付心态。

二、开放式实验教学及其在提高学生学习能力中的作用探讨（一）开放式实验教学的特点开放式实验教学是一种具有一定灵活性的实验教学模式，与传统的实验教学模式相比，具有以下特点：1.实验内容相对灵活与传统的内容固定的实验教学模式相比，开放式实验教学的内容比较灵活。

实验内容有必做项目和选做项目，学生根据自己的知识水平、理解能力，以及兴趣爱好，除了必做项目之外，还可以选做自己感兴趣的实验项目。

2.实验时间安排相对自由传统的实验教学是按照课表排课执行，何时做实验是固定的，而开放式实验教学的实验时间相对比较自由，学生根据自己的需要提出申请，实验室再根据申请和仪器设备的使用情况安排适当的实验时间。

3.学生可以设计实验内容除了根据教师列好的“菜单”选做必做和选做实验项目，学生还可以根据自己的个人理解和思考，设计实验项目。

实验内容和实验过程都由学生自己独立完成，当然，教师也要给予一定的指导。

4.对实验教师的要求更高开放式实验教学的“开放”还意味着实验教师要开放教学思想，采用更加灵活多样的教学手段，跟踪知识和技术发展水平不断更新实验教学内容，给学生列好“菜单”，由学生自主选择实验内容和实验时间，对于学生自主设计的实验内容和过程，能做到全程指导，这无疑对实验设施、实验教学管理水平、指导教师的专业能力都提出了更高的要求，有利于教学质量的提高。

（二）开放式实验教学在提高学生学习能力中的作用探讨1.因材施教，满足不同层次实验的需要由于不同知识水平的学生要求不同，他们对实验的要求也有很大的不同。

因此，实验教师开出的“菜单”中除了要有简单的验证性实验，还要有需要认真思考的设计性实验项目和综合性实验项目，以满足不同层次学生的需要。

针对不同层次的实验项目，教师可以采取不同的教学方法，如：在专业课程的实验中，验证性实验是不可或缺的，学生刚接触仪器设备时，必须要有一些验证性实验，比如望远镜实验，望远镜最基本的功能是观察远处的物体，可以让学生瞄准远处的某个物体验证望远镜的望远功能。

在这个过程中，学生要会使用粗瞄镜大致寻找目标，会调节视度，调节焦距消除视差。

对于这种验证性实验，需要学生结合前期的理论讲述，根据实验指导书的说明进行操作，教师也可以给出示范教学。

对于设计性和综合性实验项目，一般采用学生自主学习的方法，教师要给予一定的启发和指导。

如机电控制实验，实验室提供的机电控制实验平台允许学生自主设计和开发，教师可以就某些共性和疑难问题进行突出讲解，同时鼓励学生另辟蹊径，大胆尝试和创新。

学生在自主设计、大胆尝试、疑难解答和启发引导中，自主学习的能力会得到极大提高。

2.时间灵活，让学生做有准备的实验实验教学的目的是加深学生对理论知识的理解、深化和拓展，并通过实验提高学生分析解决问题的能力和创新能力。

传统实验教学的时间是事先安排好的，这种固定的时间会使一部分学生在还没有完全消化吸收理论知识时就强行进入实验阶段，不知所措，再根据实验教师的指导，照葫芦画瓢似地完成实验项目。

这样的实验不会给学生留下什么印象，更不会起到培养学生分析解决问题的能力和创新意识的作用。

尤其对于一些专业课程的实验，通常是在大学四年级开课，开课时间和学生的考研时间冲突，许多学生只会把精力完全投入到考研的复习中，对实验只是应付对待，得过且过。

采用开放式实验，学生可以根据自己对前期理论知识的理解程度和时间安排来选择实验时间，避开考研复习紧张时期，有准备地进行实验。

如对实验结果不满意也可再次预约实验，从而从时间上保证了实验教学效果，同时也提高了设备使用率。

有准备的进行实验和应付对待、得过且过的进行实验，二者对学生的作用是不言而喻的。

3.进学生主动学习，有利于培养创新意识采用开放式实验教学，让学生在有准备的情况下自主选择实验项目和实验时间，对于不同层次的学生来说，都可以促进他们主动学习。

对于善于思考和善于动手的学生来说，可以设计自己感兴趣的实验，实验内容和实验过程由学生自主设计，教师只是在学生存在疑难问题，提出请教时才给予指导。

学生为了完成实验内容，自己会主动去思考，查找相关资料，并对查找的相关资料进行筛选。

查找资料的过程可以开阔视野，增长知识，筛选的过程就是归纳总结和主动学习的过程。

开放式实验教学以学生为主体，学生不再是传统实验教学中被动参与者和验证者，而是实验内容的主动设计者和执行者，鼓励学生发挥个性，大胆尝试，创新自己的风格。

人与人是千差万别的，要勇于探索，独辟蹊径，不能人云亦云。

这种开放式的实验教学对于提高学生的学习积极性和主动性，培养学生的学习能力和创新能力大有裨益。

4.立体化测评系统将“我要学”和“要我学”相结合促进学生学习采用立体化的测评系统，最终的实验成绩由多部分组成：实验前的预习：教师根据学生实验过程的表现和提问，可以判断出学生在课前的预习情况，占到总成绩的20%。

实验过程成绩：主要从实验过程中是否能遵守实验室的规章制度，是否独立思考，是否认真观察实验现象，是否认真记录和分析數据，是否自主设计等表现，该部分占到总成绩的40%。

实验报告的书写：实验报告是否书写规范，对实验得到的现象和数据是否认真思考和分析，对与预期结论不符的实验结果是否进行分析寻找原因等，占到总成绩的20%。

根据实验报告发现的问题提出理论考核：根据已交的实验报告中存在的问题和延伸的问题提出理论考核内容，能够比较客观、公正地评价学生对基本实验内容的掌握情况和实际应用能力，同时，能对学生尚未很好掌握的知识及时给予引导和补充，克服了一般考试方法过于僵化的弊病，达到了让学生再学习的目的，该部分占到总成绩的20%。

三、结语开放式实验教学从根本上改变了传统的灌输式和照方抓药式的教学模式。

一方面可以实现实验室资源的最佳配置和有效利用，为学生提供足够的、便利的自主实践学习时间和良好的实践环境，另一方面可以因材施教，使不同层次的学生都能主动参与到实验中来，做实验的设计者和执行者，这同时也要求学生要有充分的准备，要对相关知识和资料进行足够的了解，改变学生不重视实验课，认为实验课可以得过且过、走走过场的错误认识，克服部分学生坐、等、看、靠、抄的实验学习态度。

陶行知先生曾说：“好的先生不是教书，不是教学生，乃是教学生学。