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摘要：分析了新升格的地方应用型本科院校开放创新实验教学运行现状及存在的问题；从提高对实验室开放内涵的认识、构建知识与能力并重的开放实验教学内容体系、实验室开放模式、构建开放式实验教学保障体系等方面进行了深入探讨。结合开放实验教学的实际情况，对适合高校自身特点的开放实验教学模式作积极探索，为培养有创新精神的高技能、高素质人才开辟有效途径。
关键词：开放实验；教学模式；研究；探讨
0 引言
开放实验教学在高等工程教育人才培养过程中起着非常关键的作用。通过开放式实验教学，可调动和激发学生学习的主动性和积极性，使实验室资源得到充分利用，从而为社会培养出更多有创新精神的高技能、高素质人才发挥重要作用。《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》明确提出学校应建立所有实验室都向学生开放的制度，要让大学生通过参与教师科研项目或自主确定选题等多种形式进行初步的探索性研究工作。近年来，国内众多高校，特别是重点高校都开展了开放实验教学改革和实践探索，在开放实验内容、途径以及实验室建设和管理模式方面，积累了一些宝贵的经验。而象湖南城市学院这种新升格的“立足地方的应用型本科”院校，不同于成熟高校，更不同于重点大学，其开放实验教学模式必须适应自身的特点和发展需要。因此，探讨这类高校开放实验教学模式有着普遍的意义。在学校支持下，近年来为配合学校本科教学水平评估，结合我校计算机科学系各专业实验教学特点，我们进行了开放实验教学模式的研究探索，并取得了一定的成果。
1 开放实验教学运行现状及影响分析
由于新升格本科院校办学时间短，在开放实验教学理念、教学模式、管理体制等方面存在着一些问题，必须认真分析目前开放实验教学现状，从而提出开放实验教学改革的思路和目标。长期以来，高校实验教学基本模式是学生在规定的时间内，按教学大纲要求，遵照教材规定的操作程序完成实验，而且大多数实验都是验证性的。近几年，为配合学校本科教学水平评估，我系开展了如大学生研究性创新性项目立项支助，学生参与教师科研等一系列开放创新实验教学活动，取得了一定成效。但从目前实际情况分析，开放实验的开展更多的是依赖于上级主管部门的安排或动员，而且实验教学内容缺乏，学生自己通过查阅资料进行立项研究的很少，不能很好发挥学生的主观能动性。目前阻碍开放实验教学工作深入推进和影响开放实验效果的因素主要有以下几个方面：
(1)对开放实验教学的意义认识不深刻。
思想认识上不足导致实验室开放更多地停留在口号层面上，而无实质性进展，学生对创新实验的重要性没有足够的认识。
(2)验证性实验所占比重较大，设计性、综合性实验较少。
长期以来，实验教学的基本模式是学生在规定的时间内，遵照教材规定的操作程序完成实验，大多数是验证性实验，设计性、综合性实验较少。显然，这种实验教学模式，已难于适应教学改革和人才培养的需要，不利于培养学生的自主学习能力和创新能力。
(3)缺乏必要的基础支撑条件。
开放实验预约平台，实验室人力、物力、教学内容、辅助教学课件等技术层面的支撑条件缺乏，没有形成稳定的开放创新实验教学体系(包括考核机制)，直接影响了实验室开放工作的深入和效果。
(4)缺乏必要的激励机制。
目前教师、学生参与开放实验的积极性不高，创新实验成果少。为鼓励教师积极参与开放实验教学，学校应该在政策上作一些引导和鼓励，如界定创新实验教学工作量，设立创新实验开放基金等。
(5)缺乏高水平教师的积极参与。
平时参与开放创新实验教学的高职称、高学历人才较少，在很大程度上影响了创新实验教学的质量和效果。
2 新升格应用型本科院校开放实验教学探析
2.1 提高对实验室开放内涵的认识
(1)开放实验教学要坚持“三结合”
将开放实验教学与学院的人才培养目标紧密结合。我们在教学过程中贯彻了“重基础、宽口径、强实践、擅应用”的教学指导方针，积极推行实验室开放式管理，构建科学的开放式实验教学体系，努力培养高素质的应用型工程技术人才。
将开放实验教学与发挥学生主体地位紧密结合。学生是推行开放式实验教学的主体，没有学生的积极参与、支持与配合，这种实验教学便失去了推广的价值。
将开放实验教学与学院实际情况紧密结合。计算机科学系在整合学院实验资源的基础上，对实验室进行了重新组建，坚持所有基础课实验室实行全天开放，专业实验室实行预约开放。
(2)开放实验教学要实现“三自主”
学生自主设计实验项目。学生真正融入到开放实验教学的全过程中，提高了实验兴趣、动手能力和综合实验能力。这种模式为学生自主学习、发挥个人创造性提供了较大的空间，有利于培养学生的创新意识。
学生自主安排实验时间。全开放实验教学中，要求学生自主安排自己的实验时间，但必须在课程结束之前完成所有规定的实验项目。
学生自主进行实验操作。学生独立操作，教师为学生导学，这种模式有效地培养了学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。
2.2 构建知识与能力并重的开放实验教学内容体系
传统实验教学最大弊端是开设大量仅为理论教学服务的演示性、验证性实验，不能激发学生的创造性。针对上述弊端，对我系计算机相关专业课程开放实验项目进行优化和科学分类，将实验教学分解为基础性验证实验、设计性综合实验、研究性创新实验三个层面，分三层次建立了开放实验教学体系，按照教育部本科教学水平合格评估要求，规范三性实验比例，减少验证性实验，将设计综合、创新型实验比例提高到80％。
第一层次基础性验证实验，实验难度较低，以最常用的实验仪器和实验方法为主。主要满足动手能力较差和实验训练较少的同学以提高实验技能和科学实验的素质。第二层次设计性综合实验，难度和要求较高。学生可以根据实验指南给出的实验题目、设计要求、相关设备，独立设计实验方案、实验步骤，在实验内容和技能训练方面进行自由选择，完成数据观测和处理。这一层次的实验主要培养学生综合创新能力，毕业后能很快胜任工作。第三层次为研究性创新实验。学生可结合计算机网络的一些前沿科研项目，或根据实验室仪器和设备情况，提出实验课题、设计方案、所需实验仪器、实验步骤等，写出实验预习报告，由指导教师审核。通过研究性创新实验训练，学生能尽早参与科研工作，并运用所学知识独立分析、解决工程实际问题。
2.3 实验室开放模式
为了激励学生的创新意识，提高学生主动学习和工程实践能力，实验室采用开放运行模式。开放形式表现为以下六个方面：
(1)教学内容开放。设计适合开放实验，具有“创新性、综合性、研究型”特点的实验内容，各实验小组根据教学大纲要求，在实验题库中自主选题或自定题目。
(2)管理形式开放。实验室资源在网络上公布，学生可根 据资源空闲状况和自身条件安排实验时间。
(3)实验器材开放。实验室仪表、工具、设备、元器件等在满足正常教学需求的条件下，实验小组可根据开放实验需要向实验室提出申请，经批准后使用。
(4)实验场地开放。实验中心的基础实验室和各专业实验室在完成教学规定的教学任务后按需求开放。
(5)对创新型科技活动开放。学生可利用实验室仪器设备进行研究性、创新性科技活动，培养科研能力。
(6)对校内外交流培训开放。实验中心与校外公司企业合作，开设新技术培训，对校内外交流与开放教学。
实验室开放按时间可分为：预约开放、定时开放、全天开放。不同实验室可以根据各自特点选择不同的开放模式。类似计算机基础、电子商务、信息系统等软件类实验室可以选择全天开放或定时开放，只要在开放时间内学生可以直接进行实验，由学生自主完成实验内容。但类似计算机网络、计算机硬件类实验室，因为需要准备实验仪器、设备，并审核学生的实验方案，所以选择预约开放的方式，按图1的流程执行开放实验。
2.4 构建开放式实验教学保障体系
开放式实验教学涉及的范围广、内容多，所以在具体实施过程中需要多方面的支持与配合。
(1)建设开放实验网络信息化管理平台，创造实验室开放的技术条件。首先要建立合适的开放预约平台，让更多的学生进入开放实验室，实行网络化登记。其次必须建立集教学管理系统、实验仪器设备管理系统、实验课教学指导系统、网上仿真实验室等为一体的网上实验室。大力推进实验教学辅助课件建设，满足网络教学需求。
(2)建设一支高水平的实验教学队伍。实验教学质量的好坏，教师是关键。我系近年积极引进博士、硕士，鼓励年青教师到实验室锻炼，为实验室注入新鲜血液，大部分教师具备扎实的理论知识和较高的实验教学水平，具有较强的专业实践能力和丰富的实践经验，具有良好的职业道德和敬业精神，实验教学研究和技术创新气氛活跃。
(3)开放式实验教学相关政策和配套措施建设。在目前高校办学经费普遍比较紧张的情况下，制约开放实验教学推广的一个重要因素就是经费保障问题。为此，学校应设立专门的开放基金，及时补充开放实验教学所需要的元器件以及消耗品。另外，对于实验教学人员，学校要出台相应的激励措施，保障他们的切身利益。在明确实验室开放的认定标准的前提下，采取适当的奖励政策是必要的，也是必需的。如在开放创新实验方面做得好的教师年终评优时将教学工作量和教学改革(包括实验教学改革)统筹考虑。
(4)开放式实验教学效能考评体系的构建。虽然开放式实验教学规定了实验时间、实验项目、实验场地、实验人员的全开放，但并不是说学生和实验室指导教师在开放式实验教学过程中无所约束，还必须结合开放式实验教学和实验室管理等因素对开放式实验教学效能进行综合考核。
(5)建立健全开放实验教学的相关规章制度。在开放实验教学实施过程中通过制订《开放实验室管理办法》、《开放实验室学生管理办法》、《开放实验预约制度》、《开放实验室安全和卫生制度》等一系列开放实验教学的规章制度，保障开放实验教学的质量和效果。
(6)建立开放实验成绩评价和考核标准。教师根据实验步骤、实验数据、实验分析、实验结果等综合评定实验成绩，还要依据所做实验项目的数量、难度等级和完成情况进行全面的评价。对表现突出或具有独创性成果的学生，经两位指导教师考核和推荐，经学院实验室管理委员会认定后，作为评定奖学金的参考指标之一。
3 结束语
实验室开放是一项实践性很强、需要不断探索的工作。我们要加快开放式实验教学的进程，进一步加强开放实验教学和学生创新能力培养，提高实验教学质量和教学效益，积极地向兄弟院校特别是重点高校学习先进的实验室开放经验，让学生在有限的学时内获取更多的知识，鼓励教师把更多精力集中到实验课程建设、实验教学改革和创新人才培养中，不断了解和探索新的实验理论、实验方法和技术，努力创造一个宽松、方便、能够充分发挥个人创新能力，并适合学校特色的实验室开放管理模式和实验教学环境。
关键词：开放实验；教学模式；研究；探讨
0 引言
开放实验教学在高等工程教育人才培养过程中起着非常关键的作用。通过开放式实验教学，可调动和激发学生学习的主动性和积极性，使实验室资源得到充分利用，从而为社会培养出更多有创新精神的高技能、高素质人才发挥重要作用。《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》明确提出学校应建立所有实验室都向学生开放的制度，要让大学生通过参与教师科研项目或自主确定选题等多种形式进行初步的探索性研究工作。近年来，国内众多高校，特别是重点高校都开展了开放实验教学改革和实践探索，在开放实验内容、途径以及实验室建设和管理模式方面，积累了一些宝贵的经验。而象湖南城市学院这种新升格的“立足地方的应用型本科”院校，不同于成熟高校，更不同于重点大学，其开放实验教学模式必须适应自身的特点和发展需要。因此，探讨这类高校开放实验教学模式有着普遍的意义。在学校支持下，近年来为配合学校本科教学水平评估，结合我校计算机科学系各专业实验教学特点，我们进行了开放实验教学模式的研究探索，并取得了一定的成果。
1 开放实验教学运行现状及影响分析
由于新升格本科院校办学时间短，在开放实验教学理念、教学模式、管理体制等方面存在着一些问题，必须认真分析目前开放实验教学现状，从而提出开放实验教学改革的思路和目标。长期以来，高校实验教学基本模式是学生在规定的时间内，按教学大纲要求，遵照教材规定的操作程序完成实验，而且大多数实验都是验证性的。近几年，为配合学校本科教学水平评估，我系开展了如大学生研究性创新性项目立项支助，学生参与教师科研等一系列开放创新实验教学活动，取得了一定成效。但从目前实际情况分析，开放实验的开展更多的是依赖于上级主管部门的安排或动员，而且实验教学内容缺乏，学生自己通过查阅资料进行立项研究的很少，不能很好发挥学生的主观能动性。目前阻碍开放实验教学工作深入推进和影响开放实验效果的因素主要有以下几个方面：
(1)对开放实验教学的意义认识不深刻。
思想认识上不足导致实验室开放更多地停留在口号层面上，而无实质性进展，学生对创新实验的重要性没有足够的认识。
(2)验证性实验所占比重较大，设计性、综合性实验较少。
长期以来，实验教学的基本模式是学生在规定的时间内，遵照教材规定的操作程序完成实验，大多数是验证性实验，设计性、综合性实验较少。显然，这种实验教学模式，已难于适应教学改革和人才培养的需要，不利于培养学生的自主学习能力和创新能力。
(3)缺乏必要的基础支撑条件。
开放实验预约平台，实验室人力、物力、教学内容、辅助教学课件等技术层面的支撑条件缺乏，没有形成稳定的开放创新实验教学体系(包括考核机制)，直接影响了实验室开放工作的深入和效果。
(4)缺乏必要的激励机制。
目前教师、学生参与开放实验的积极性不高，创新实验成果少。为鼓励教师积极参与开放实验教学，学校应该在政策上作一些引导和鼓励，如界定创新实验教学工作量，设立创新实验开放基金等。
(5)缺乏高水平教师的积极参与。
平时参与开放创新实验教学的高职称、高学历人才较少，在很大程度上影响了创新实验教学的质量和效果。
2 新升格应用型本科院校开放实验教学探析
2.1 提高对实验室开放内涵的认识
(1)开放实验教学要坚持“三结合”
将开放实验教学与学院的人才培养目标紧密结合。我们在教学过程中贯彻了“重基础、宽口径、强实践、擅应用”的教学指导方针，积极推行实验室开放式管理，构建科学的开放式实验教学体系，努力培养高素质的应用型工程技术人才。
将开放实验教学与发挥学生主体地位紧密结合。学生是推行开放式实验教学的主体，没有学生的积极参与、支持与配合，这种实验教学便失去了推广的价值。
将开放实验教学与学院实际情况紧密结合。计算机科学系在整合学院实验资源的基础上，对实验室进行了重新组建，坚持所有基础课实验室实行全天开放，专业实验室实行预约开放。
(2)开放实验教学要实现“三自主”
学生自主设计实验项目。学生真正融入到开放实验教学的全过程中，提高了实验兴趣、动手能力和综合实验能力。这种模式为学生自主学习、发挥个人创造性提供了较大的空间，有利于培养学生的创新意识。
学生自主安排实验时间。全开放实验教学中，要求学生自主安排自己的实验时间，但必须在课程结束之前完成所有规定的实验项目。
学生自主进行实验操作。学生独立操作，教师为学生导学，这种模式有效地培养了学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。
2.2 构建知识与能力并重的开放实验教学内容体系
传统实验教学最大弊端是开设大量仅为理论教学服务的演示性、验证性实验，不能激发学生的创造性。针对上述弊端，对我系计算机相关专业课程开放实验项目进行优化和科学分类，将实验教学分解为基础性验证实验、设计性综合实验、研究性创新实验三个层面，分三层次建立了开放实验教学体系，按照教育部本科教学水平合格评估要求，规范三性实验比例，减少验证性实验，将设计综合、创新型实验比例提高到80％。
第一层次基础性验证实验，实验难度较低，以最常用的实验仪器和实验方法为主。主要满足动手能力较差和实验训练较少的同学以提高实验技能和科学实验的素质。第二层次设计性综合实验，难度和要求较高。学生可以根据实验指南给出的实验题目、设计要求、相关设备，独立设计实验方案、实验步骤，在实验内容和技能训练方面进行自由选择，完成数据观测和处理。这一层次的实验主要培养学生综合创新能力，毕业后能很快胜任工作。第三层次为研究性创新实验。学生可结合计算机网络的一些前沿科研项目，或根据实验室仪器和设备情况，提出实验课题、设计方案、所需实验仪器、实验步骤等，写出实验预习报告，由指导教师审核。通过研究性创新实验训练，学生能尽早参与科研工作，并运用所学知识独立分析、解决工程实际问题。
2.3 实验室开放模式
为了激励学生的创新意识，提高学生主动学习和工程实践能力，实验室采用开放运行模式。开放形式表现为以下六个方面：
(1)教学内容开放。设计适合开放实验，具有“创新性、综合性、研究型”特点的实验内容，各实验小组根据教学大纲要求，在实验题库中自主选题或自定题目。
(2)管理形式开放。实验室资源在网络上公布，学生可根 据资源空闲状况和自身条件安排实验时间。
(3)实验器材开放。实验室仪表、工具、设备、元器件等在满足正常教学需求的条件下，实验小组可根据开放实验需要向实验室提出申请，经批准后使用。
(4)实验场地开放。实验中心的基础实验室和各专业实验室在完成教学规定的教学任务后按需求开放。
(5)对创新型科技活动开放。学生可利用实验室仪器设备进行研究性、创新性科技活动，培养科研能力。
(6)对校内外交流培训开放。实验中心与校外公司企业合作，开设新技术培训，对校内外交流与开放教学。
实验室开放按时间可分为：预约开放、定时开放、全天开放。不同实验室可以根据各自特点选择不同的开放模式。类似计算机基础、电子商务、信息系统等软件类实验室可以选择全天开放或定时开放，只要在开放时间内学生可以直接进行实验，由学生自主完成实验内容。但类似计算机网络、计算机硬件类实验室，因为需要准备实验仪器、设备，并审核学生的实验方案，所以选择预约开放的方式，按图1的流程执行开放实验。
2.4 构建开放式实验教学保障体系
开放式实验教学涉及的范围广、内容多，所以在具体实施过程中需要多方面的支持与配合。
(1)建设开放实验网络信息化管理平台，创造实验室开放的技术条件。首先要建立合适的开放预约平台，让更多的学生进入开放实验室，实行网络化登记。其次必须建立集教学管理系统、实验仪器设备管理系统、实验课教学指导系统、网上仿真实验室等为一体的网上实验室。大力推进实验教学辅助课件建设，满足网络教学需求。
(2)建设一支高水平的实验教学队伍。实验教学质量的好坏，教师是关键。我系近年积极引进博士、硕士，鼓励年青教师到实验室锻炼，为实验室注入新鲜血液，大部分教师具备扎实的理论知识和较高的实验教学水平，具有较强的专业实践能力和丰富的实践经验，具有良好的职业道德和敬业精神，实验教学研究和技术创新气氛活跃。
(3)开放式实验教学相关政策和配套措施建设。在目前高校办学经费普遍比较紧张的情况下，制约开放实验教学推广的一个重要因素就是经费保障问题。为此，学校应设立专门的开放基金，及时补充开放实验教学所需要的元器件以及消耗品。另外，对于实验教学人员，学校要出台相应的激励措施，保障他们的切身利益。在明确实验室开放的认定标准的前提下，采取适当的奖励政策是必要的，也是必需的。如在开放创新实验方面做得好的教师年终评优时将教学工作量和教学改革(包括实验教学改革)统筹考虑。
(4)开放式实验教学效能考评体系的构建。虽然开放式实验教学规定了实验时间、实验项目、实验场地、实验人员的全开放，但并不是说学生和实验室指导教师在开放式实验教学过程中无所约束，还必须结合开放式实验教学和实验室管理等因素对开放式实验教学效能进行综合考核。
(5)建立健全开放实验教学的相关规章制度。在开放实验教学实施过程中通过制订《开放实验室管理办法》、《开放实验室学生管理办法》、《开放实验预约制度》、《开放实验室安全和卫生制度》等一系列开放实验教学的规章制度，保障开放实验教学的质量和效果。
(6)建立开放实验成绩评价和考核标准。教师根据实验步骤、实验数据、实验分析、实验结果等综合评定实验成绩，还要依据所做实验项目的数量、难度等级和完成情况进行全面的评价。对表现突出或具有独创性成果的学生，经两位指导教师考核和推荐，经学院实验室管理委员会认定后，作为评定奖学金的参考指标之一。
3 结束语
实验室开放是一项实践性很强、需要不断探索的工作。我们要加快开放式实验教学的进程，进一步加强开放实验教学和学生创新能力培养，提高实验教学质量和教学效益，积极地向兄弟院校特别是重点高校学习先进的实验室开放经验，让学生在有限的学时内获取更多的知识，鼓励教师把更多精力集中到实验课程建设、实验教学改革和创新人才培养中，不断了解和探索新的实验理论、实验方法和技术，努力创造一个宽松、方便、能够充分发挥个人创新能力，并适合学校特色的实验室开放管理模式和实验教学环境。