張巖，王文君，鄧鎮(zhèn)濤,向燦輝

（遵義醫(yī)科大學(xué)珠海校區(qū)，廣東珠海 519041）

全民創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新，已經(jīng)站在舉國(guó)高度。中國(guó)要轉(zhuǎn)型要發(fā)展，就要依靠科技強(qiáng)國(guó)。而科技的未來(lái)在于教育，因此，當(dāng)代教育肩負(fù)的一個(gè)重要使命就是培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)和創(chuàng)新能力。近兩年，很多高校都在積極推動(dòng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心建設(shè)，開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研基地建設(shè)等，希望通過(guò)這樣的平臺(tái)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、科研素養(yǎng)，以適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展的需要[1]。然而，創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)的初步形成離不開(kāi)基本操作技術(shù)和綜合操作技能訓(xùn)練，沒(méi)有扎實(shí)的基本功訓(xùn)練，不會(huì)猝然成就創(chuàng)新能力。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式恰好形成了基礎(chǔ)訓(xùn)練與創(chuàng)新培養(yǎng)的一個(gè)紐帶。不滿足于課堂教學(xué)，想檢驗(yàn)自己獨(dú)立操作能力的學(xué)生，可以在這個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)從選題、設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備、操作整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程全由自己掌舵探索的愿望，培養(yǎng)動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神[2-4]。近幾年，隨著國(guó)家對(duì)科研的投入和重視程度不斷提高，這種舉措已經(jīng)潛移默化地影響到青年學(xué)生。很多大學(xué)生剛?cè)雽W(xué)就想?yún)⑴c科研，鍛煉自己的動(dòng)手能力，所以開(kāi)展開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是學(xué)生內(nèi)心的自我要求。

為了滿足學(xué)生的要求，滿足國(guó)家在新時(shí)代對(duì)高等教育新使命的要求，也順應(yīng)高等教育改革和發(fā)展的自身要求，本著小課題、大內(nèi)涵，小中見(jiàn)大、培養(yǎng)科研興趣的教育理念，結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)條件，我們探索了一套可行的、可持續(xù)性的化學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，并取得了一定的成效[5-8]。

1 化學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

目前，遵義醫(yī)科大學(xué)珠海校區(qū)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心承擔(dān)有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、基礎(chǔ)化學(xué)、醫(yī)用化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、藥物化學(xué)、分析化學(xué)等相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，涉及口腔、護(hù)理、藥學(xué)、生物工程、臨床醫(yī)學(xué)等專業(yè)學(xué)生。

圖1 化學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施方案

校區(qū)師資隊(duì)伍合理，科研項(xiàng)目較多，學(xué)術(shù)研究氛圍濃厚，且周邊生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，被譽(yù)為“國(guó)家級(jí)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園”以及“金灣醫(yī)藥谷產(chǎn)業(yè)園”。醫(yī)藥企業(yè)與學(xué)校之間有橫向課題合作，為學(xué)生提供了良好的實(shí)踐創(chuàng)新環(huán)境和平臺(tái)。

根據(jù)周邊環(huán)境、師資隊(duì)伍、學(xué)科設(shè)置和學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放主要包含以下四種類型：①基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放；②綜合型實(shí)驗(yàn)開(kāi)放；③設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)開(kāi)放；④科研創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)開(kāi)放。其中基礎(chǔ)和綜合型實(shí)驗(yàn)是傳統(tǒng)教學(xué)課程的進(jìn)一步鞏固和延伸，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作方法。設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)開(kāi)放通常是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以外的內(nèi)容，學(xué)生可以自主選題或者命題,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析能力和解決能力。

設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)新穎性強(qiáng)，學(xué)生參與積極性較高，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要開(kāi)放類型。其整個(gè)過(guò)程包括實(shí)驗(yàn)課題篩選方法、實(shí)驗(yàn)過(guò)程管理監(jiān)督、實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果反思與總結(jié)四個(gè)部分，具體實(shí)施過(guò)程詳見(jiàn)圖1?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心對(duì)設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)開(kāi)放的實(shí)施效果進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研，并通過(guò)分析調(diào)研結(jié)果，對(duì)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)體系中不合理部分進(jìn)行不斷修改和完善，以便更好地滿足學(xué)生需要。

2 化學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施過(guò)程

2.1 實(shí)驗(yàn)課題篩選方法

2.1.1 學(xué)生科研意愿調(diào)研

調(diào)查對(duì)象：2014～2018級(jí)遵義醫(yī)科大學(xué)珠海校區(qū)生物工程、藥學(xué)、口腔、臨床、影像等專業(yè)學(xué)生。調(diào)查方法：現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)卷調(diào)查，無(wú)記名方式發(fā)放。發(fā)放150份，回收147份，有效率98%。調(diào)查內(nèi)容詳見(jiàn)表1。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)課題設(shè)計(jì)與篩選

學(xué)生情況：調(diào)查結(jié)果顯示生物工程和藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的參與積極性最高，分別為64.2%和70.7%。高年級(jí)學(xué)生因課程任務(wù)較重，考研就業(yè)壓力較大，參與積極性較低。低年級(jí)學(xué)生積極性高，參與意愿強(qiáng)，但基礎(chǔ)薄弱，化學(xué)知識(shí)體系尚未成熟。

課題設(shè)計(jì)：針對(duì)低年級(jí)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和操作水平，綜合考慮化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的客觀條件進(jìn)行課題設(shè)計(jì)和篩選。以培養(yǎng)學(xué)生興趣，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)趣味性，貼近生活，降低難度系數(shù)為導(dǎo)向。

課題確立：經(jīng)過(guò)認(rèn)真研討，預(yù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確立了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)放清單。開(kāi)放課題有以下兩種類型：①設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)：在學(xué)生掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加設(shè)計(jì)內(nèi)容，增添少許科研色彩，避免驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的枯燥，調(diào)動(dòng)學(xué)生的科研積極性。如雞蛋殼中鈣含量的測(cè)定、校區(qū)水質(zhì)檢驗(yàn)、肥皂的制作、食鹽中碘元素的分離及檢驗(yàn)、冰熱實(shí)驗(yàn)影響因素考查等。這類實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)操作和實(shí)踐能力；②創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)：根據(jù)教師的在研項(xiàng)目或?qū)W生的興趣，學(xué)生自己命題開(kāi)展課題，以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)課題的創(chuàng)新性。這類實(shí)驗(yàn)難度較大，對(duì)學(xué)生的要求較高，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

表1 遵義醫(yī)科大學(xué)珠海校區(qū)化學(xué)設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型開(kāi)放性課題調(diào)查結(jié)果

2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程管理監(jiān)督

在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室管理的基礎(chǔ)上，制定和完善適用于開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的監(jiān)督管理制度，如實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度、實(shí)驗(yàn)室借用制度、學(xué)生安全守則、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣評(píng)定、儀器設(shè)備損壞、遺失賠償制度、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放制度、實(shí)驗(yàn)室預(yù)約制度、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)制度等[9-11]，并規(guī)范了學(xué)生參與化學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)課題的流程。

首先學(xué)生以“合作小組的形式”選題或命題。經(jīng)組內(nèi)討論，查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。方案經(jīng)老師審核通過(guò)，預(yù)約實(shí)驗(yàn)室，遵守規(guī)則制度，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。接著學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案提交實(shí)驗(yàn)清單，領(lǐng)用實(shí)驗(yàn)藥品和耗材，配制實(shí)驗(yàn)試劑，摸索實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)中如遇瓶頸問(wèn)題，重新查閱資料，組內(nèi)討論，或咨詢老師，調(diào)整完善實(shí)驗(yàn)方案。最后操作實(shí)驗(yàn)，整理數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)報(bào)告。全程都是以學(xué)生為核心，主動(dòng)權(quán)在學(xué)生，但老師不是完全不理會(huì)，而是遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看著。這種監(jiān)管給學(xué)生安全感，又不會(huì)影響學(xué)生的決策權(quán)，有效培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

2.3 實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定

從實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生成績(jī)的評(píng)定進(jìn)行考核，如學(xué)習(xí)參與性、實(shí)踐能力、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作等方面。評(píng)定辦法采用教評(píng)、學(xué)生互評(píng)和學(xué)生自評(píng)等多種方式，按不同權(quán)重計(jì)入總成績(jī)，以有效激發(fā)學(xué)生的參與意識(shí)和積極性。

3 化學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施效果與總結(jié)

3.1 實(shí)施效果

學(xué)生根據(jù)興趣和科研意愿，自己組隊(duì)選題，共59人參與，分15組，每組3～5人，其中12組為2016～2017級(jí)生工、藥學(xué)專業(yè)學(xué)生（創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)2組，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)10組），3組為2017級(jí)口腔、影像、臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生（設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)3組），效果詳見(jiàn)表2。15組中，僅有4組（創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)1組，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)3組）同學(xué)獨(dú)立完成了課題（26.7%），其他11組均是教師輔助完成，表明大部分低年級(jí)學(xué)生還是需要老師的指引和輔助，尚不具備獨(dú)立開(kāi)展課題的能力。課題開(kāi)展中，學(xué)生感到比較棘手的部分是方案設(shè)計(jì)、方案調(diào)整、條件摸索，而這些環(huán)節(jié)在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程中通常由老師完成，學(xué)生僅僅是按老師設(shè)計(jì)好的步驟完成操作，學(xué)生缺乏設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備、探索的過(guò)程。這些啟示我們?cè)谝院蟮膶?shí)驗(yàn)教學(xué)中需要給學(xué)生更多的鍛煉機(jī)會(huì)以及思考和探索的空間，同時(shí)學(xué)生反饋通過(guò)系統(tǒng)地、連貫性地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷科研的一般過(guò)程，在實(shí)驗(yàn)興趣、科研思維、操作能力、探索精神等方面受益較多[12]。

表2 遵義醫(yī)科大學(xué)珠海校區(qū)化學(xué)設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)課題實(shí)施效果

3.2 問(wèn)題與反思

在課題開(kāi)展中存在一些問(wèn)題與不足，主要集中在以下三個(gè)方面：

（1）學(xué)生是課題的主體，對(duì)課題需進(jìn)行深入思考和充分準(zhǔn)備。盡管實(shí)驗(yàn)前各小組已經(jīng)做好了方案設(shè)計(jì)，但在實(shí)際操作過(guò)程中仍然存在不少問(wèn)題，主要集中在以下兩個(gè)方面：①課題準(zhǔn)備方面：眼高手低，以為有了設(shè)計(jì)方案就可以如期進(jìn)行，低估了實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性。對(duì)實(shí)驗(yàn)中一系列具體問(wèn)題缺少考慮，如有些同學(xué)在試劑配制方面存在計(jì)算錯(cuò)誤或者稱量不準(zhǔn)等細(xì)節(jié)問(wèn)題；②課題調(diào)整方面：實(shí)驗(yàn)遇到瓶頸，學(xué)生容易手忙腳亂，忐忑不安，不知如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)整與改善，甚至有放棄的想法。在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生作為主體，實(shí)驗(yàn)前需要充分預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，認(rèn)真考慮實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的細(xì)節(jié)，遇到問(wèn)題需要深入思考并調(diào)整，挖掘自我潛力，這對(duì)學(xué)生都是新的要求與挑戰(zhàn)，也是進(jìn)步的方向與空間。

（2）教師是把關(guān)者，需要做好監(jiān)督和指導(dǎo)工作：①課題設(shè)計(jì)方面：教師需要學(xué)習(xí)先進(jìn)的知識(shí)，深入研究學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，了解學(xué)生的科研意愿，查閱大量資料，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出新穎合理的開(kāi)放性課題。既不可太難，打擊學(xué)生的積極性；也不可太枯燥，磨滅學(xué)生的興趣；②課題管理方面：教師需要更新管理觀念和管理方法，盡量做到少灌輸、多啟發(fā)，少包辦、多引導(dǎo)。在遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度的前提下，指導(dǎo)學(xué)生有序開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，同時(shí)又要注意拿捏實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中的分寸，正確引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生潛力，既不可撒手不管，任由學(xué)生胡來(lái)，也不可步步跟進(jìn)，剝奪學(xué)生探索的主動(dòng)權(quán)。

（3）學(xué)校是開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的推行者，需要在管理、資金、制度等方面給予保障。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生投入時(shí)間和精力完成課題，學(xué)校可考慮將開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)作為選修課，并制定相應(yīng)的質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，這樣既可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，又可以促進(jìn)學(xué)生高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量地參與課題[13-14]。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)需要場(chǎng)地、設(shè)備、教師等資源，這些都需要學(xué)校合理的調(diào)度和安排。此外，還需專門的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)用于支付實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放中的材料消耗、設(shè)備維修、指導(dǎo)教師酬金等開(kāi)銷。最后，還需制定相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)制度，用于鼓勵(lì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)取得的各項(xiàng)成果，提高廣大師生參與的積極性[15]。

4 開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義

通過(guò)化學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施、反饋與總結(jié)，發(fā)現(xiàn)這種新模式相對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)以學(xué)生為主體，讓其從“被動(dòng)思考”變成“主動(dòng)探索”，通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)完成任務(wù)，學(xué)生可以獲得較大的成就感。這種成就感帶來(lái)的自信可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，帶動(dòng)主動(dòng)學(xué)習(xí)的愿望。

（2）鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神、科研素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課的選題、設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備是由老師完成的，學(xué)生只負(fù)責(zé)按部就班進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，再遞交相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告即可。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中學(xué)生是主體，自覺(jué)主動(dòng)參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，主動(dòng)探討思考實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，在問(wèn)題中成長(zhǎng)，在失敗中強(qiáng)壯，更能鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神、科研素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（3）提高教師科研能力和管理水平。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)對(duì)教師提出了更高的要求，教師需要及時(shí)更新知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展科研探索，真正做到教學(xué)相長(zhǎng)，從而提升教師的科研能力和管理水平。

（4）有利于學(xué)校對(duì)資源進(jìn)行合理配置，提高實(shí)驗(yàn)室和儀器的利用率。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)室資源統(tǒng)籌管理、合理安排、開(kāi)放共享。學(xué)生在課余時(shí)間開(kāi)展課題研究，提高了實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備的利用率。

（5）提升學(xué)校品牌和社會(huì)影響力。高校通過(guò)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)和輸出，獲得社會(huì)更大程度上的認(rèn)可，進(jìn)而提升學(xué)校的品牌和社會(huì)影響力。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，開(kāi)展開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，是高等教育改革和發(fā)展的自我要求，是學(xué)生自我成才的內(nèi)心需求。同時(shí)，開(kāi)展開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中會(huì)有一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)，需要學(xué)生、教師、學(xué)校三方面共同努力，去面對(duì)和克服。希望通過(guò)同行們的不懈努力，探索出更多適合培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的教學(xué)方式方法。