摘要:文章通过设置场景的方式，提出“5W”开放式实验教学模式，讨论“5W”实验室软硬件资源和师资建设，以及该模式下实验教学的具体实施，包括实施原则、教师在实施过程中所做的工作、实验教学实施中对学生的要求。

文献标识码: A

文章编号: 1674－9545(2015)02－0109－(03)

收稿日期: 2015－1－10

通讯作者:谭小容，tanxiaorong98@126.com。

中国古代伟大的思想家、教育家孔子在《论语》中说道:“学而时习之，不亦说乎?”。这里的习是实践的意思，强调学了以后要坚持实践。高等学校的实践教学是整个教学环节中的重要环节，对培养学生的创新意识、创新思维、创新技能和创新品格起到重要作用。实验教学是实践教学实施过程的其中一部分，绝大多数情况下是教师和学生在校内共同努力下采用不同的方案分析问题、解决问题，并在实践中得到验证。传统的实验教学模式不论是实验实施模式、师资队伍，还是课程本身都不利于学生创新能力的培养。随着教育改革的深入，国内很多高校借鉴了国外知名高校提出的开放式实验教学模式。目前，国内的教育部门已经出台了一系列鼓励开放式实验教学改革的政策和制度，从体制角度为开放式实验教学的发展提供了条件 ［1］。这种新型的实验教学模式是否能在实施过程中充分发挥其优点、是否真正体现开放式、是否能达到预期的目的等一系列问题成为教育者研究和探讨的热点。

1　“5W”开放式实验教学模式的提出

这里设置了几个场景。第一个场景，某班有一同学因事假而不能按正常时间修一整周的课程，这些课程中有为数不少的实验课。如果按传统的实验教学模式，这个同学只能在自己和老师都没有课，而且该实验室空闲的情况下补做实验。试想一下，如果该老师上了好几个班，整个学期请假的同学不止几个，那么势必影响到该老师的正常教学。第二种场景，某个学生对某门课程非常感兴趣，出于爱好他可能会经常钻研这方面的问题，如果有一天灵感一来，设计了一套解决方案，但苦于当时没有条件验证该方案，久而久之他的这份钻研精神和兴趣爱好会渐渐淡化。事实上，创新就是在这种刻苦钻研和不断验证中产生和完成的。第三种场景，学生同样处于兴趣爱好比较喜欢研究其它学院的课程，往往也会因为没有实验条件和老师的指导而慢慢放弃最初的想法和做法。

归结出现以上几种情况的原因在于实验时间和地点固定、实验方式单一、资源共享不够等，由此可联想到通信的最高目标: 5W(whoever、whenever、wherever、whatever、whomever)，即实现任何人在任何时候、任何地方以任何方式与任何人进行通信。将这种思想套用到开放式实验模式中，5W将成为开放式实验模式的最高也是最理想的境界。“5W”开放式实验室就像是一个图书馆，在校师生只要持有相关有效证件，在学校规定的开放时间内都可以随便出入，按规定享用该实验室所有软硬件设备以及相关图书资料。在这里，非专业的师生可以向专业的师生请教问题，大家共同探讨、共同进步。在开放时间以外，针对某些设备，使用者还可以享有外借的权利。可以想象，这是一个多么轻松、愉悦和和谐的学习环境，正可谓“学而时习之，不亦说乎?”。

2“5W”开放式实验室建设

2. 1“5W”开放式实验室硬件资源建设

暂且把“5W”开放式实验室称为设备馆，那么每个二级学院或系可以拥有自己的一个或多个设备馆。可以按公共课设备馆和专业课设备馆设馆，条件允许也可以按专业设馆，每一个专业都拥有一个设备馆。设备馆里的设备包括实验台、实验设备、书籍、门禁、电脑等。实验设备种类多样，每一类可以准备2－3套，每一套占用一个实验台，要求所有设备都摆放整齐后固定在实验台上。所有的设备标上名称、编号，并打上条形码。每个实验台面贴上该实验台能完成的所有实验项目名称，并提供一本与之相对应的实验指导书。有些硬件设备(如单片机)的处理器、存储器、输入输出等外设，高度集成在一块小板子上。这种设备的使用机制比较灵活，可以像图书馆里的书籍一样外借给学生。学生在使用过程中，只要通过一根数据线将电脑和实验板相连接便可做自己想做的事情。由于板子比较小，有些高校形象地称这种实验方式为“口袋”实验。这种实验方式在“5W”开放式实验模式中最灵活、最方便、也最能体现“5W”。设备馆周围放置一些书架，用于存放与本馆实验设备相关的教材、期刊、指导书等书籍。每本书都有对应的条形码，其使用规则等同于图书馆里的书籍。馆内配置几台电脑，用于实验者登录实验操作系统或查询电子资料。另外，每个设备馆的入口处统一安装门禁系统，可以通过该系统验证身份、获取考勤信息、防止设备遗漏等。

2. 2“5W”开放式实验室软件资源建设

面对这种开放式实验教学所带来的教学对象、内容、时间、地点等因素不确定的问题，网络化实验教学平台已经成为开放式实验教学的基础 ［2］。网络化实验教学平台便于教师和学课堂以外交流和学习，其建设模块应涉及基于校园网的实验教学管理平台和实验教学资源平台。主要内容包括实验教学视频、仪器设备使用图文说明、在线测试系统、在线帮助、在线实验报告提交等。学生一旦按正规渠道进入开放实验室，网络化实验教学平台就会记录下该生来去的详细时间。如果该生登录平台完成相关实验操作并提交，那么教师可以随时随地登录系统和学生交流，批阅实验报告等。

2. 3“5W”开放式实验室师资建设

每个开放实验室对应一个教研组，教研组组长要有较高的理论水平和丰富的实践经验，是实验室各项改革的倡导者、参与者和实践者;教研组其他成员是实验教学一支不可缺少的力量，必须尽量掌握该开放实验室开设的所有实验。

3“5W”开放式实验教学的实施

3. 1教学实施原则

“5W”开放式实验教学表面上体现在时间、地点、人物、内容的开放，其内涵是实验教学主体、教学方式、教学内容、教学资源等的开放，这是一种探究、自主的学习方式和教学环境。在这种教学模式中教学，学生是主体，要充分发挥学生独立性、自主性和探索性能力;教师是主导，成为学生知识学习和能力培养的设计者、组织者和指导者。

3. 2教师在实验教学实施过程中所做的工作

教师是学生知识学习和能力培养的设计者、组织者和指导者，在教学实施过程中主要起主导的作用。其所做的工作主要包括设计实验教学内容、组织课堂实验教学、指导学生操作实验以及辅导答疑等等。

实验教学内容的设计是开放式实验教学实施的首要任务，包括同一门课程实验内容按基础性、基础理论性和综合性归类，以及不同课程之间，从知识连贯性和技能延续性出发，把多门课程实验项目整合起来，形成综合性、创新性的开放式实验项目。由于学生个体的智力、能力、兴趣、特长的差异，为了给不同发展特点的学生提供多样化、多层次的自主学习方式，使每个学生都得到切实的收获，达到实验教学效果的最大化，为每个学生的发展提供机会，实现开放式实验教学目的，设计的实验教学内容应具有层次性和综合性。具体项目包括单门课程基本理论和原理实现的基础性实验、理论和原理深入研究的设计性实验、多模块知识之间相互关联的综合性实验以及多门课程间交叉互通的创新性实验。基础性实验项目内容可以按传统的方式设置，给出明确的实验目的、详细的实验原理和操作步骤。其他类型的实验项目按任务书的形式给出操作内容，或者什么也不给完全由学生自行拟定项目内容，给予学生个性化发展空间和机会。

所有实验都紧密围绕课程内容展开教学。为了兼顾不同层次的学生和不同难度的实验项目，实验成绩由基础分和拓展分组成，两者缺一不可。基础性实验属于必修类，以班级为单位在固定时间开展教学，要求开课班级所有学生必须掌握，争取人人拿到满分的基础成绩。拓展分由学生另找时间在“5W”开放式实验室自主完成。制定开放实验室的相关制度，严格考勤。任何人缺少基础分或拓展分，其他成绩都视为无效，以此调动学生学习的积极性和主动性，否则开放式实验室也就成为一种形式上的开放、一种摆设。开放实验室的指导工作实行轮班制，教研组的所有教师参与其中。实验室开放期间至少有一位没有其他教学任务的教师值班，指导该实验室所有设备相关实验的开展。每个学期开学初期安排好教师值班，并将值班表公布在网上，学生可以根据自己的时间和需求选择喜欢的老师进行指导。对于“5W”中完全开放的外借设备相关的实验项目，学生可以通过网络平台与老师随时进行沟通交流。总之，开放式实验教学实施的整个过程中，老师不再是教学的主体，更多的时候充当着顾问的角色。

3. 3实验教学实施过程中对学生的要求

“5W”开放式实验教学环境中，对学生各方面的素质提出更高要求。首先是学生学习的态度，即自觉性和主动性，从这一点上看开放式教学模式与“满堂灌”的传统教学最大的区别在于课堂上学生不再是被动地接受知识，而是通过各种途径查找资料主动获取相关理论，然后不断试验进而得到结果。在这种情况下，制定相关的约束制度，自觉性不高学生也会感觉压力，久而久之也会由被动变主动去学习。其次是学生学习的方式，即探索性和创造性。一味地被动接受知识等于死读书，没有任何发现和创新，原本活灵活现的知识也就变成死水一潭，久而久之整个社会只会原地踏步，停滞不前。相反，带着探索性和创造性思维方式去学习和探究，现有知识不再是学生学习认知的终极目标，而是新知识新理论的起点、基础和工具。久而久之，人类的知识变得丰富多彩，就如滚雪球，这是一个动态且变得越来越庞大的过程。然后是学生学习的精神，即吃苦耐劳和刻苦钻研。学习是件费尽脑力的事情，没入门，枯燥又无味;入了门，得忍受寂寞。因此，如果学生具备吃苦耐劳和刻苦钻研的学习精神，“5W”开放式实验室可谓没有白建设。最后是学生学习的能力，即与人沟通和协作能力。在开放式实验室，学习不再是一个人的事情，因为绝大多数学生会选择自由组队的方式完成某个实验项目。由此，师生之间、学生之间形成一个多边交互的团体。学生是团体的主体，不仅要求学生具有主动参与的意识和自主学习的责任感，而且要有合作意识和团队精神的品质。

4结语

开放式实验教学有别于传统封闭的实验教学模式，其实验室建设和实施没有固定的模式，有待于大家根据自身的特点不断去探索和尝试，为实验教学改革提供新思路，全面提高学生的实践创新能力。