（中国科学院大学杭州高等研究院 浙江·杭州 310000）

0 前言

著名科学家伽利略曾经说过“实验是科学之父”。我国南宋文学家陆游也曾经说过“纸上得来终觉浅，绝知此事须躬行”。在几千年后的现在，实验对科学发展的促进作用也是显而易见的，实验、实践教学是高等院校教学尤其是研究型大学学生培养中间非常重要的一个环节，是培养学生创新精神和实践能力，提升学生的综合素质，拓展学生的思维方向的重要手段，开放性实验近年来也受到众多高校的较多好评，开放性实验是一种能够提升学生实践能力的新型教学手段，可以提高学生的学习兴趣，提高学生学习积极性，较好的促进学生创新能力的培养。应现代化教育发展的要求，对学生的实验动手能力，创新性及解决问题的能力培养都提出了越来越高的要求。在新课改的环境下，如何提高高校实验教学质量，是急需解决的问题。高校实验性教学主要有教学实验和科研实验以及开放性实验等。

1 课程教学实验

教学实验通常是根据课程要求设置的，主要采用的就是教师讲授实验原理，实验仪器用法，示范实验过程，学生做实验，提交实验报告的流程。目前教学实验中存在的问题：

（1）教学模式固化，实验教学多采用传统的讲授和示范模式，老师讲学生听，老师示范学生看，学生操作后交报告，老师给成绩的形式，学生纯粹模仿，对实验的整个过程理解不深入，且讲授和做实验间隔时间过短，不能够很好的理解。

（2）实验课老师少，学生多，时间短。通常一个50人作业的班级由一位教师一起开展实验，实验学时通常为2-3学时，实验老师无法指导每位学生的操作，也无法及时解答每位同学的问题，同学的操作是否规范无法一一看到，这也造成学生对实验兴趣不大。

（3）通常的实验教学是实验分组进行的，一个小组内有几位同学，有的同学习惯依赖其他同学操作，编造实验报告，甚至抄袭同组同学的实验报告。

针对这些问题，教学实验中可以采取如下措施：

（1）预习实验。教师可提前将实验原理，实验仪器等提前讲授并制作成小视频，然后发送给学生，要求学生提前一天完成实验预习，有不懂的可在微信群，QQ群等进行答疑。然后再进行实验。

（2）实验准备工作也非常重要。传统实验教学通常是教师准备好实验材料，调试好实验仪器，学生在实验课来做就行了，这样学生对每次实验前的准备工作印象不深，理解不深入。部分学生可以参与实验准备工作，激发学生的学习兴趣，加深对实验的印象。由于实验空间有限，不可能每次都让所有同学都参加实验准备工作，可分批次进行，激发同学学习兴趣，也能更好的理解实验意义。参与实验准备工作也能提高实验室的利用效率和实验室老师的管理效率，也能使学生的表达能力、操作能力、解决问题的能力得到一定的提高。

（3）针对同组组员依赖其他同学操作的问题，可以开展小班实验教学，增加实验课教师，力争每位同学都能操作。

针对开展实验教学新措施后的效果也进行了一定的评价。

（1）调查学生的实验预习情况。我们采用QQ群的方式，发布了实验的预习群视频，要求同学们提前一天完成观看。我们根据一个实验教学班50人进行了调查分析。结果发现，1完成预习效果好，完全掌握了实验流程，实验原理，实验仪器的使用的有36人，占72%；2完成了预习，但对实验原理或实验流程有个别疑问的有8人，占16%；3未完成预习的有6人，占12%。如图1所示。可以看出，预习效果整体较好，反复认真学习了的掌握的较好，即便有个别问题的，也可以在实验课上有针对性的进行辅导，个别未完成预习的人应加强学习的主动性，争取深入的掌握实验内容。

图1：预习效果调查图

（2）调查学生参与实验准备工作的意愿。还是根据这个50人的教学班来进行调查，结果发现，1愿意参加实验准备工作，认为很有意义的有40人，占80%；2愿意参加实验准备工作，但担心没有时间的有8人，占16%；3不愿意参加实验准备工作，觉得没有意义的有2人，占4%。如图2所示。可以看出，大部分同学都愿意参加实验准备工作，认为实验准备工作是实验课必不可少的部分，只有参加了实验准备工作，才能更好的理解实验的意义，更好的掌握整个实验的流程，也能发现实验中可能遇到的问题。

图2：参与实验准备工作调查图

2 开放性实验

由于教学实验多根据课程进行设置，相对比较简单，仅仅是对课本上某种现象的一种展示，且实验用时少，较难深入揭示实验现象。在这种情况下，多高校都针对本科生开展了开放性实验，高校开放性实验是教学实验的一个有力补充。开放性实验能很好的调动学生的学习积极性，提高学生的操作水平和科研能力，更好的为社会培养高素质应用型人才。

开放性实验具有如下特点：

（1）实验主体是学生。开放性实验具有很好的探索特性，有利于培养学生探索的特性。开放性实验的主体是学生，要解决的是课题如何设计，实验如何做，数据如何分析等，这些都是学生在开始课题的时候要考虑的，教师在其中只起到了辅助作用。

（2）实验内容学生定。开放性实验和课程教学实验有很大不同。课程教学实验是根据课程中的知识点设置的验证性或展示性实验，有固定的实验原理，固定的实验仪器，固定的实验流程，只是对现象进行展示或说明。而开放性实验能够根据课题特点由学生自主设计实验内容，根据实验内容确定实验所用的仪器，在得到一些实验数据的基础上对实验内容进行修正，力争更好的完成课题任务，得到较好的结果。这个过程中，实验内容的设定都是由学生来完成的，极大的激发了学生的学习兴趣。

（3）培养学生创新性。创新性是学生进行开放性实验的前提。学生不能人云亦云，拿着常规的实验设计或前人已经做过的实验设计来申请，必须具有一定的创新性和一定的可行性才能申请并通过。学生可以在进行实验设计的过程中，自主制定实验方案，选择实验用仪器，在老师的帮助下，解决实验中可能遇到的问题，进行合理的数据分析，总结实验过程中的失误等。

开放性实验能较好培养学生实验设计，动手实践能力，也使学生能够深入了解整个科研实验是什么样的流程。但是开放性实验目前也存在一定的问题：

（1）开放性实验室管理难度大。由于每位同学的开放性实验题目不一样，对实验仪器的需求不一样，且开放实验无法固定时间、地点，参与开放性实验课题的同学也较多，参与实验人员不固定，这就给实验管理人员带来了极大的挑战。能够进行开放性实验的实验室教师应统筹规划，认真协调实验人员和实验仪器使用时间，提高实验室使用效率。

（2）参与开放性实验的同学知识储备不足。部分同学申请开放课题时，可能对实验结果抱有较高期待，真正做起来却发现实验设计很难实现，甚至根本无法达到想要的结果。这就对开放性实验的指导教师提出了较高的要求，在实验筹备阶段能给学生提出有效、中肯的建议，与同学多沟通，及时指导、开解同学，以免同学失去学习兴趣。

开放性实验室管理可采用如下措施：

（1）科学规划实验室开放时间，引进预约机制，学生使用实验仪器提前进行预约，进实验室提前进行预约，充分利用时间，合理分流，提高实验室利用效率。

（2）学生自主学习，自主参与实验室管理。如每位开放性实验课题由负责人进行统一管理，课题进行期间，使用完实验仪器进行登记，对物料的领用也要进行登记，并保证实验进行期间的安全，如有问题，应及时汇报当值教师。

3 课程认可度反馈

我们收集了课后学生对实验课程的认可度反馈，设置课程的满意度调查问卷，如图3所示。结果显示，学生对实验课程的满意度较高，多数同学认为课堂气氛不错，通过实验了解了很多新知识，学会操作了一些新仪器，并根据实验目的自己设计了一些小实验，收获匪浅。这也更坚定了我们进行课程改革的决心。

图3：课程满意度调查问卷

4 结语

实验室是理论教学和实践教学重要的场所，是高等院校实验教学、科学研究、生产试验和技术开发的重要基地，在培养创新人才、应用型人才、复合型人才中发挥着重要的作用。实验教学和开放性实验的改革方便了实验室开放管理，提高了教学资源的共享利用率;促进了全校学科整合和科学研究水平。