开放型实验环境

开放型实验环境（精选十篇）

开放型实验环境 篇1

1.1《环境工程工艺综合实验》课程内容

《环境工程工艺综合实验》是环境工程专业的必修课,是与《环境工程微生物学》、《环境监测》、《水污染控制工程》、《环境工程课程设计》等理论教学相配套的实验教学课程[1]。该课程内容涉及活性污泥工艺,生物接触氧化工艺,UASB反应器高浓度有机废水处理工艺以及膜生物反应器(MBR)工艺等好氧和厌氧污水处理工艺。课程要求环境工程专业学生将大学四年所学的污水处理原理,水质指标监测与检测方法,反应器运行与维护等方面的知识进行综合运用,加深学生对各种污水处理工艺的适用水质,处理效果及其运行维护操作的理解,提高水质检测,反应器维护等方面的动手能力,是一门重要的实验课程,学生通过学习可以为毕业后的工作打下良好的基础。

1.2《环境工程工艺综合实验》课程存在的问题

《环境工程工艺实验》课程在多年的探索与实践中不断完善,取得了一定的成绩,但仍存在一些亟待解决的问题。(1)排课时间引争议

环境工程工艺实验涉及多学科理论知识和实验技能,因此,该课程在国内各高校大多安排在大四开设,江南大学环境与土木工程学院开设的《环境工程工艺综合实验》课程也不例外,依照目前的教学大纲,该课程被安排在第7学期进行,教学时数为36学时。从理论上说,将专业实验课安排在专业基础课和基础实验课之后开设是合理的,然而,进入大四后,学生已经将大部分精力放在准备研究生入学考试,出国英语学习和毕业实习上,导致他们对于《环境工程工艺实验》的学习积极性不高,学习效果较差,进而导致毕业生专业实验技能的匮乏。如果硬性规定学生参加实验项目,收到的效果往往也会差强人意,学生即使完成了实验,也只是蒙混过关,草草了事。

(2)实验效果难如意

《环境工程工艺实验》的实验操作周期较长,且具有一定的连续性,前一步骤的操作往往会对后一步骤操作产生重要影响,进而关系到整个实验的成败。例如“UASB处理高浓度有机废水”、“生物接触氧化法处理生活污水”等实验,从接种污泥,启动反应器,到运行反应器整个周期需要3周左右时间,一旦反应器运行异常,将无法在课程时间内进行重复实验。对学生来说,这是一种压力,因为对于一个新手,很难保证操作无误,而任何一个操作环节的失误,都会影响实验最终的结果,因而时常达不到预期目的。

(3)硬件设施难保障

《环境工程工艺实验》作为环境工程专业的综合性大实验,工作量较大,时间跨度长达3周。该实验不同于常规的物理化学实验,很多情况下都需要长时间,甚至通宵不停歇地工作,期间必须定时取样测定,以保证实验数据的准确性。为了保证样品的时效性,经常出现多人同时需用同一台仪器的情况,而普通的实验室不可能购置多台同样的设备,因此,必然造成短期内硬件设施紧缺。

2 开放式研究性实验教学模式的开启

开放式研究性实验教学模式强调以学生为主体,教师仅是利用多种手段来激发学生主动学习的精神和引导学习的方向[2]。开放式研究性实验教学模式变封闭式为开放式、变知识灌输为能力培养、变被动接受为主动探索[3]。实验教学的目标是既要通过实验来巩固基础理论的掌握,又要联系学科研究方向和工程应用实际,使开放式研究性的实验教学成为培养具有创新意识和能力的环境工程高水平创新创业人才的重要环节之一。实验教学过程强调“自主”、“开放”、“合作”、“思考”[4]。开放式研究性实验教学分四部分组成:(1)自由组成合作小组。(2)选题,即教师根据课程内容和学科方向,提出若干个研究主题供合作小组自由选择。(3)查阅文献。(4)拟定实验方案。

3《环境工程工艺综合实验》课程开放式研究性实验教学的实施

江南大学开设的《环境工程工艺综合实验》课程包括污水处理综合性实验4个:(1)UASB处理高浓度有机废水实验;(2)传统活性污泥法处理生活污水实验;(3)生物接触氧化法处理生活污水实验;(4)一体式MBR反应器处理生活污水实验。

3.1 实验选题与实施

首先,根据学生人数和实验室所具有的反应器的台数,确定学生分组数。针对每一种污水处理工艺和反应器运行特点,确定一定数量的实验选题,并根据选题制定实验目标。其次,学生自由组成合作小组,自由选择实验项目,然后在教师归定的时间内去自主查阅文献,拟定实验方案,经教师审核通过后可以开始相关的研究内容。任课教师根据学生选定的实验题目的具体情况确定实验周期。再次,环境工程专业学生在第7学期内根据小组成员的情况自由预约不同的反应器,学期结束后完成四个相关污水处理工艺的实验选题并进行实验报告与汇报,交流实验感悟。

3.2 实验创新性的提升

以往《环境工程工艺综合实验》实验过程中反应器的运行操作简单,水质测试指标仅涉及COD,NH4+,TS和VS等常规指标。学生毕业后对于新指标的表征和大型精密仪器的使用均不熟悉,更不用说解决反应器实际运行中出现的问题。因此,教师在开放式研究性实验开展时有目的地设置了新颖实用的测试指标,并通过实验设计培养学生分析解决问题的能力以及操作精密仪器的能力。江南大学环境工程依托江苏省厌氧生物技术重点实验室仪器平台开展实验,气相色谱仪、高压液相色谱仪、电子显微镜等全方位向学生开放使用。学生在取得实验数据的同时也认识和学习了先进仪器的原理和操作,获得了一石两鸟的效果。例如,在UASB反应器运行中,增加挥发性脂肪酸(VFAs)含量的测定实验。学生要定期取样并进行气相色谱的测试,并分析VFAs对反应器运行稳定性和出水水质的影响规律。再如,采用生物接触氧化法处理污水时,生物接触氧化池中生物膜上的生物相是很丰富的,组织学生利用显微镜进行生物相的观察,并将生物膜的形态和微生物量与出水水质的关系进行归纳总结,积累经验。

3.3 实验扩展与延伸

实际污水处理工程规模极大,运行中需要考虑的问题也远远不止于出水指标是否达标这么简单。通过设置解决污水处理工程实际问题的实验选题,不仅可以让学生在实验中学习到水质指标的检测方法,反应器的运行,还能提高他们分析解决问题的能力,并且毕业后能够很快适应环境工程相关工作内容。以生物接触氧化法处理污水的工艺为例,微生物挂膜周期的长短直接影响工程的启动快慢,因此如何实现快速挂膜即为该工艺的一个关键问题。开放式研究性实验以此为选题,组织学生选择不同的填料,不同的挂膜方式等,考察进水,温度和DO等对微生物挂膜的影响,通过实验,学生不仅学习了水质检测的方法,还掌握了反应器的快速启动技巧。再如,实际的MBR污水处理工程中存在冬季产水量低,膜污染严重等问题,这些问题一直是困扰污水处理厂技术人员的问题。开放式研究性实验以探究低温下MBR反应器的运行特性为题,研究温度对MBR反应器内部污泥浓度,EPS浓度和膜污染物组成等的影响,探讨减轻膜污染的方法。

4《环境工程工艺综合实验》开放式设计性实验课的教学效果

开展《环境工程工艺综合实验》课程开放式设计性实验,是笔者近年来改革环境工程专业实验教学的尝试。实践表明,这种模式能充分调动大学生主动学习的积极性,通过《环境工程工艺综合实验》课程开放式设计性实验,充分发挥了环境工程专业学生各自的思维和想象能力,增加了创新意识与能动的启发和培养。比如在生物接触氧化法处理生活污水实验中,需要设计生物接触氧化反应器处理生活污水的运行方案,包括取样时间,进/出水p H、COD及氨氮等水质指标的测定,曝气池和出水中SS、VS及SVI等污泥指标的测定,COD等污染物去除率及其容积负荷的关系曲线绘制等,任课教师把学生分成四组完成实验、取得数据并进行分析总结后,学生以PPT的形式,汇报各自的实验结果并在组与组之间展开积极的讨论,作为实验老师深深感到经过此实验课,大学生的综合素质得到了明显提高。

5 结语

在不断发展的社会背景下,一成不变的实验内容和教学方法显然不能满足当代人才培养的需求。所以,在《环境工程工艺综合实验》课程教学改革中,以培养应用型、创新型人才出发点,通过改进教学理念、教学形式、实验教材及考核方法,提高学生的科研素质和科研精神,增强动手能力和创新能力,切实促进《环境工程工艺综合实验》课程教学质量的提升。

摘要：《环境工程工艺综合实验》课程是环境工程专业的一门重要的综合性实验课程,是环境工程专业学生的必修课程,也是培养学生专业技能、培养学生创新能力和工程实验能力的重要手段。针对江南大学《环境工程工艺综合实验》课程开设中存在的问题,改进教学理念、创新教学模式、增强学生的动手能力,切实促进《环境工程工艺综合实验》课程教学质量的提高。

关键词：环境工程工艺综合实验,开放式设计性,江南大学

参考文献

[1]赵海霞,刘景知,张成禄,等.环境工程专业综合实验研究[J].实验技术与管理,2002(6):28-30.

[2]何炎明,王宏斌,戚康标,等.以创新能力培养为核心实施开放式研究性实验教学[J].实验室研究与探索,2009(6):201-203.

[3]贾青竹,豆宝娟,李海明,等.研究性教学理念在环境工程综合实验教学中的应用探索[J].化工高等教育,2013(6):58-61.

开放式环境化学实验教学的探索论文 篇2

21世纪是科技创新高速发展的历史时期。众所周知,科学实验在科技发展中有着极其重要的作用,而科技的发展又离不开科技人才的培养,所以实验教学在培养现代科技人才中有着十分重要的地位。在高等教育阶段,实验教学不仅能够培养学生的观察能力、动手能力和独立操作能力,更重要的是能够培养其独立思考的能力、分析解决实际问题的能力以及综合应用创新的能力。高等教育如何适应社会的要求,改进和完善实验教学,培养出既有扎扎实实的基础理论,又能在科研和生产中有较强的开发能力的专门人才,以促进我国科技水平的提高,是一个迫切需要解决的问题。

三年来,我们在环境化学的实验教学中,大胆改革原有的教学模式,将基础性实验内容与设计性实验相结合,开展“开放式”环境化学实验教学,收到了较好的效果。实践证明,这样做既有利于学生掌握研究原理,又使学生熟悉研究方法,掌握技术技能,提高创新能力。本文就我们在“开放式”环境化学实验教学改革中的认识和积累的经验做一下介绍。

一、“开放式”环境化学实验教学的必要性

环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的研究有害化学物质在环境介质(大气、水体、土壤、生物)中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学,它是环境科学专业的重要专业基础课。环境化学实验是理论教学的重要组成部分。学生通过环境化学实验来验证理论,加深理解;通过实验来提高观察问题、发现问题、分析和解决问题的能力。因此,环境化学实验是培养学生科学探索精神和创新能力的重要途径。

(一)传统环境化学实验教学弊端分析

现代教育学理论强调,教学过程中应遵循传授知识与培养能力相统一、教师主导作用应和学生学习主动性相结合的原则。原有的环境化学实验教学模式只是完成教学计划规定学时的实验内容,存在下列缺点与不足:

(1)实验学时少,内容陈旧。教学计划内环境化学实验的学时只有16学时,每个实验内容为四学时,因此按照教学计划,仅能安排四个实验内容。另外,在规定的实验内容中,没有综合设计性的实验内容。在这样短的时间内和有限的实验内容中,学生的动手实验能力根本得不到充分的锻炼,更无从谈起对学生创新能力的培养。另外,传统的实验内容来自于教学参考书,不能反映环境化学最新发展,也没有联系身边的环境问题。实验内容和实践脱节使学生很少有解决实际问题的机会,缺乏实际锻炼。久而久之,学生对生活中的实际问题漠不关心。尽管学习了许多高深的理论,却没有能力对身边的简单现象和实践中的问题作出解释,结果学生纯粹为考试、就职而学习理论,学了一些死理论,这不仅是实验教学的悲哀,也是整个环境化学教学的悲哀。

(2)实验教学的主体—学生对实验内容没有选择权。在传统环境化学实验教学中,实验内容由教师统一规定。所有学生都进行一样内容、一样要求的实验,实验课结束后,实验室统一关门。实验能力强的学生没有机会做一些深入的探索性的实验,有特殊爱好的学生不能做一些他们自己感兴趣而规定的实验内容中所没有的实验。这种无视学生能力差异和个性发展的实验教学,使学生在实验教学中的主体地位根本无法体现。学生做实验的积极性自然调动不起来。

(3)实验教学方法僵化。在传统的环境化学实验教学中,实验内容、所需仪器、设备材料以及实验过程都是由教师规定的。实验前教师通常准备好实验器材、调试好仪器设备,一般还对实验步骤进行详细讲解,甚至进行操作示范。实验讲义也把实验原理、步骤甚至某些实验现象都写得一清二楚,使学生失去了独立思考、独立设计、进一步探索的空间。这种教学方式无疑束缚了学生的想象和思维,窒息了学生的创造力。由于实验中没有失败的体验和成功的喜悦,学生自然无法领会环境化学实验的真谛。这种机械的教学方法没有摆脱理论课的教学模式,完全失去了实验教学的生机,使实验教学根本未能发挥它应有的作用。

(4)实验室仪器设备的利用率不高。实验教学是高等学校实验室的基本工作任务,是实验室建设与管理的出发点与归宿。环境化学实验室集中了一批高级的进口的仪器设备。但是,在传统环境化学实验教学中,学生仅能在固定的实验课中使用这些投资巨大的实验仪器设备,实验课结束后学生便无权使用。在教学计划规定的四个基础性实验教学内容中,学生可能还接触不到某些高级的仪器设备。因此,实验设备的利用率不高,无形中造成了隐性的资源浪费。

(二)“开放式”环境化学实验教学的内涵

“开放式”实验教学是针对传统实验教学封闭性的弊端而提出的,它已经成为当前高校实验教学改革的必然选择。它不光指实验室的“开放”,还指实验教学内容的“开放”、实验教学方法的“开放”,实验教学评价的“开放”等不可缺少的内涵。所以实行“开放式”实验教学,首先一定要充分深刻理解它的内涵。

(1)实验时间开放“开放式”环境化学实验教学首先意味着实验时间的开放。实验时间开放又包括两层含义:第一,学生进入实验室的时间开放;第二,学生做实验的时间时数开放,也就是每项实验在时间长短上没有限制,每个学生可以根据自己的实际情况进行实验。

(2)实验内容开放从实验内容和学科发展的.关系分析,“开放式”实验教学的教学内容应具有与时俱进的特点。“开放式”实验教学应及时根据现代科技发展的新知识、新技术和新的实验方法而发展,以先进的实验内容吸引、激发学生的求知欲。其教学内容应具有很强的实践性,与社会生产实践密切联系。教师要经常参与来自社会的实践课题,并使其及时转化为实验内容,从而使学生也参与到实践课题中来。这样,既充实了实验内容,又锻炼了学生的实践能力,使课堂理论与实践密切结合。

(3)实验教学评价开放对学生实验能力的评价,不能只重视实验的结果,更要重视实验的过程,特别是实验过程中学生所表现的独立分析问题、解决问题的能力及创新意识等等。对学生的环境化学实验考核要全面考核学生的实验能力,包括:学生的动手能力、思维能力、创造能力、设计能力、查阅资料的能力、提出问题的能力等等,在开放实验中有独特见解和创新的应给予较高的评价。这样不仅使我们对学生的评价公开公正,并且使学生的创造性得到极大的发挥。

二、“开放式”环境化学实验教学的实践

针对以前教学模式存在的问题,我们对环境化学实验教学从内容层次上、教学模式上、教学方式上进行创新改革,具体的做法如下:

(1)从实验内容层次上将环境化学实验划分为基础性实验和设计性实验两类。在计划的16学时内,完成环境化学基础性实验的教学。

(2)从教学模式上,实验教学采取“双主”模式。通过实验教学手段的创新,引发实验教学改革,使教师的角色从传统的信息提供者变为学生求知过程中的合作者与引导者,即由教师变为导师。为实现以上目的,在“教”与“学”中找到最佳的结合点,根据教学内容与目标,创设一个既能起到老师导学作用,又能实现个别化交互与协作学习的教学环境,提出的新型教学模式为双主模式,它既可发挥教师的主导作用,又充分体现了学生的认知主体作用。

(3)在教学方式上采取计划内实验和开放实验两部分。基础性实验在学校规定的上课时间内完成;“开放式”环境化学实验在第七学期安排四周时间进行。我们在环境01级的开放实验教学中,教师拟定了若干题目,学生每5-6人为一组。学生自由选题后,即进行文献查阅的工作。学生在进入实验室进行开放实验之前,每组同学需要先提交开题的一个综述报告,然后由教师统一组织同题目的同学在一起,进行开题研讨。指导教师参加开题报告的讨论,对方案进行指导之后学生便可以进入实验室,开始实验。经过这样的过程,既锻炼了学生的文献收集与检索、综述的能力,同时也加强了学生的自学能力、独立思考问题的能力。开放实验的实验室工作结束后,学生即进入开放实验论文的撰写及答辩阶段。答辩是根据题目按小组进行的。每个组派一个同学自述5分钟,答辩10分钟。开放实验的成绩考核要考虑到学生的出勤、实验表现以及论文和答辩情况。另外,为了加强学生对开放实验的重视,我们把开放实验的成绩纳入到环境化学期末考试的成绩中,占环境化学总评成绩的15%。

三、进一步的改进措施

通过两年来的开放式环境化学实验教学改革,我们积累了宝贵的经验,同时也发现了一些问题,促使我们对今后教学应加强的方面进行了深思。

(1)实验内容的灵活与更新。实验教学内容活、教学方法活也是“开放式”环境化学实验教学的必备条件之一。“开放式”环境化学实验教学的教学内容是和环境化学、社会等外部环境紧密联系的,要与时俱进、不断推陈出新。这就要求指导开放实验的教师应加强学习,关注学科前沿,才能把最新的内容呈现给学生。既然教学内容来自社会实践、来自学生生活,形式多样,这就必然要求教学方法也必须灵活多样,才能达到预期的教学目标。可以举办实验讲座,向学生介绍学科的最新动态、实验的最新成果,系统介绍实验知识、实验方法和手段。这样一来,既可激发学生实验的积极性,又可使学生掌握基本的实验知识和技能。

(2)加强对学生的实验考核。“开放式”环境化学实验教学中要促使学生主动到实验室来,就必须制定严格的实验考核制度。根据科学合理的考核标准对学生的实验情况进行全面严格的管理。学生必须要有真本领才能通过。实验考核的成绩必须与升留级和学位的获得相挂钩。“开放式”环境化学实验教学不但要加强实验课程结束后的实验能力的考核,也要加强学生平时每次实验的考核—从实验预习准备、出勤情况、实验过程到实验结果、实验报告等方面进行全面评价。

(3)实验设备尽可能现代化、多样化。“开放式”环境化学实验教学的内容固然要新,要与时俱进,实验设备也必须同时更新。先进的实验设备也是“开放式”环境化学实验教学的必要条件之一。在“开放式”环境化学实验教学中,实验设备越丰富多样,学生选择的空间就越大,综合性实验、设计性实验的开展受设备的限制就越少,学生的实验方案也就越容易实现。所以,“开放式”环境化学实验教学的实验仪器设备在力求现代化的同时,还必须尽可能多样化,这样才能使“开放式”环境化学实验教学真正达到其应有的教学效果。

开放型实验环境 篇3

［摘要］ 依据开放式、研究性教学和学习理念设计了一套环境工程微生物实验教学内容，即将基本技能训练、自主选择实验项目的设计与实施等各个环节有机地融合在一起，成功构建了一个实验教学的“开放式、研究性教学和学习”平台。通过这个平台，在综合学科知识及实验技能、培养学生科研素质、激发学生创新思维等方面效果显著。

［关键词］ 环境微生物；自主研究性；实验教学；开放式；教学改革

［中图分类号］ G642 ［文献标志码］ A

［文章编号］ 1008-2549(2016) 11-0075-03

环境工程微生物学实验对于巩固理论知识、培养学生运用微生物的技术分析、解决环境问题能力非常重要[1，2]，然而传统环境微生物学“验证性”的实验内容及“程式化”的教学方法，却极大地抑制了学生的学习兴趣和自主创新能力，也无法使学生真正了解实验的意义及微生物在污染控制中的作用[3]。改革环境工程微生物学的实验内容，构建新的教学模式已成为环境工程微生物实验教学改革的首要目标[4]。近年来，我们在环境工程微生物学实验教学中进行了一系列自主研究性、开放式实验教学改革方面的有益探索。

一环境工程微生物实验教学内容与教学方法的现状

原先我校环境工程微生物学实验也是采用传统的实验教学模式，即课前教师先准备好实验材料与实验器材，课中学生按照设定的内容和程序验证实验结果，课后再提交实验报告的模式。这种教学模式将学生局限在有限的时间、空间和知识框架内，使学生过多地关注实验结果，而不重视实验过程，难以发挥学生的实验积极性和主动性。学生虽然也能掌握一定的微生物操作技能，但缺乏对环境工程微生物学理论和技术的融会贯通，缺乏独立分析与解决问题的能力[5-6]。我校环境科学与工程专业是福建省重点专业，“环境工程微生物学”和“环境生物技术”是该专业两门重要的专业必修课，配套的环境工程微生物实验课程能让学生更好的将理论与实践相结合，并为适应工作岗位提供保证。我们原先的实验内容并未突出环境工程与科学应用型人才培养的要求，大多是基础性实验和少量的综合性实验，且在教学方法上也是采用传统的微生物实验教学方法。这种现状与素质教育的要求格格不入，改革势在必行，只有改革现有的环境工程微生物实验教学内容、创新实验教学方法才能使环境工程微生物实验的教学质量真正得到提高。二环境工程微生物学实验教学内容的自主研究性改革自主研究性学习是指在教师指导下，学生自主选题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的一种学习活动[7]。实施自主研究性教学改革，既要重新认识教师与学生关系及其教学方式，又要改革教学制度和管理方式[8]。因此，我们在总结实验教学经验的基础上，从实验教学内容的创新、教学方法和手段的改革等方面，就如何建立科学的、体现专业特色的环境工程微生物学新的实验教学体系，引导学生发挥主动性和创造性等方面进行了一些探索和尝试。

（一）环境工程微生物学实验自主研究性教学模式的组织与实施

1总体设计框架

我们的环境工程微生物实验课开在三年级上学期，共36学时。为充分调动和激发学生的学习积极性和主动性，我们从2013年开始进行了自主研究性实验教学模式改革的实践。首先将实验内容调整为二个层次即规定内容与自主选择内容，第一个层次由5次实验和一次期末操作考核组成，占总成绩的50%（其中实验与考核各占60%和40%）。学生通过完成2个一体化的实验链掌握微生物实验基本原理、方法和技能，并为开展第二个层次的实验打下基础。这2个实验链分别以显微镜操作与无菌操作为主线，前者是环境中微生物的检验技术，由油镜使用、微生物简单与复合染色、形态观察、直接计数与大小测定等知识点，2个完整的实验组成；后者则将玻璃器皿包扎与灭菌、培养基配制与灭菌、无菌操作、微生物接种与培养、菌落形态描述等整合为第二个实验链。通过这两个实验链的完成着重使学生建立无菌概念，强化对微生物的感性认识，掌握微生物研究的基本操作技术。第二个层次是自主设计研究性实验，让学生结合各自的兴趣，设计一个与环境微生物学有关的实验方案并完成实验方案，写出小论文，这部分内容也占总成绩的50%。通过自主研究性实验的完成使学生独立创新能力得到提高，为今后从事生产活动与科学研究打下基础。

2自主研究性实验内容框架与组成

引导学生根据个人兴趣自主选择实验内容，但为了避免自主选题的盲目性，我们根据环境工程微生物的现状及发展趋势，设置了三个模块供学生参考：即不同环境中微生物的检测与分析、功能性微生物的分离和筛选、如何资源化处理废弃物培养微生物。在微生物检测模块，让学生检测自己最关心、最感兴趣的环境中微生物，诸如对校园不同地点自来水及不同品牌饮用水进行卫生微生物学检测和评价；对不同宿舍、教室、功能区、食堂与超市、图书馆等不同生活场所空气中的微生物进行监测，并评价校园环境与微生物的关系；分析校外人口密集的公共场所如公共汽车、医院、电影院、大型广场等空气中微生物存在状况；不同类型有机废水生物处理构筑物中的微生物群落构成调查及其与废水处理效能的相关性分析等。第二个模块是功能性微生物的分离和筛选实验，涉及到如何从难降解有机物或重金属污染的环境中采样筛选与分离功能性微生物，并对其性能做出初步评价。可供选择的项目包括：持久性有机污染物（多环芳烃、有机农药等）降解菌的筛选及性能测定；典型重金属污染微生物吸附剂的制备及应用；生物表面活性剂产生菌的筛选、制备及性能测试；生物絮凝剂产生菌的筛选及其絮凝条件优化等。而在废弃物微生物资源化利用方面主要有：环境中纤维素分解菌的分离、纯化与应用；利用发酵工业废水如味精、酒精，食品工业如豆、乳制品废水等资源化生产有机物或单细胞蛋白等。上述这三个模块基本涵盖了环境科学与工程领域的主要研究内容与热点，作为自主研究性实验教学内容改革的主要范围。

3自主研究性实验模式改革的实施过程与管理

自主研究性实验教学通过采用学生自行查找资料、自选题目并设计实验方案(包括研究方法、技术路线、进度安排)、自己准备材料和配制试剂、自己安排与动手实验并解决实验中出现的问题、最后提交规范的研究论文等教学过程[9]。为使学生有充足的时间准备与开展实验研究，我们不仅安排了过半的学时用于自主研究性实验项目的实施，而且在实验课还没有开始前就把实验教学改革的总体思路告诉学生，并公布选题方向及注意点。要求学生在2周时间内，先以3~4名同学自由组合成一个实验小组，选出小组长并确定实验主要内容与题目，教师对汇总的项目进行审核并根据需要作适当调整，并要求小组长负责在3周时间内按规定格式提交科学规范的实验项目计划书，包括立项依据(目的和意义、国内外动态、主要参考文献等)，提出研究方案(目标、主要内容、方法、技术路线、需要解决的关键问题、进度安排、预期结果等)，并列出经费预算。提交的计划书由指导教师根据实验方案的可行性和实验室条件等提出补充与修改意见，学生进行修改并在2周时间内形成最终实验方案。确保能在第 8 周开始自主研究性实验。全程采用开放式教学，实验室对学生全面开发，实验室人员提供仪器、药品，教会学生使用和维护基本仪器，并与指导教师、研究生助教一起共同负责实验室安全和学生管理。学生以课题研究小组为单位，根据自己设计的实验方案，合理安排实验时间。在实施过程中，要求学生密切注意观察实验现象，及时记录实验数据，遇到不能解决的问题要及时与指导教师交流。所有实验小组尽量在第 13~14 周内完成实验研究，实验结束后，要求按科学规范的格式分析实验数据、评价实验结果并得出结论，最后以小组为单位共享其实验数据，但每人必须独立完成实验结果的分析及论文的撰写。

（二）自主研究性实验教学模式改革实施的保障条件

主要通过以下几个措施确保实验教学改革的顺利实施并达到预期改革效果。

1采用多种教学手段强化基础性实验教学效果为实现加强基础、强化能力、开拓创新性实验能力的实验教学改革目标，我们采取了3种教学方法提高基础性实验教学质量。首先是执行课前预习制，提前一周向学生预告下次实验内容，要求学生撰写预习报告并提交，再在上课时花5~10分钟提问抽查并记入平时成绩；其次是合理利用多媒体手段，使抽象教学概念形象化，使微观世界宏观化，将教学中很难表达的内容或能见度小的实验形象生动直观地显现出来；第三是要求每位同学独立完成实验并现场评定单次实验成绩，避免出现个别同学在实验中“袖手旁观”，没有积极参与实验的现象。通过这3种教学措施确保学生能掌握微生物基础实验操作技能，并为下步的自主研究性实验开展打下基础。

2自主研究性实验采用开放式教学模式

自主研究性实验采用教学内容、手段和过程等均以“学生自主，教师为辅”的开放式教学方法。这种开放式主要体现在两个方面：即学生自主选题并完成实验，第二是全面开放实验室。实验室对学生实行全面开发，学生可随时开展实验，实验员提供仪器、药品，教会学生使用和维护仪器，学生根据自己的实验合理安排时间。全面开放实验室是实施自主研究性实验教学的前提，于是我们建立了开放型环境工程微生物实验室平台，并在实验室坚持值班制度（由指导教师、实验员及研究生助教轮流值班），从人力、物力上保障学生的研究性实验进行。

（三）开放式实验教学必须重视的几个问题

实验室是实施素质教育、培养学生创新能力的重要基地，实验室对学生开放，是教育改革的重要内容[10]。全面开放实验室是实现自主研究性实验教学改革的关键，但实验室开放，给实验室和实验教学管理带来了新的问题，不仅涉及到实验人员的安排以及设备、场地、低值易耗品等方面的协调问题，而且还增大了实验室的工作量、实验材料消耗和仪器设备的磨损率[11]。因此，必须通过有效的措施充分调动实验室人员和实验教师参与实验室开放的积极性，细化实验室开放的相关制度，确保环境工程微生物实验室开放的正常有效运转。

1开放实验室的安全管理

开放实验室要制订细化与更高要求的实验室管理措施与岗位责任制。微生物类实验室存在自身的特殊性，除了水、电及有毒、易燃易爆等化学试剂的安全管理外，还涉及到各种微生物，稍有疏忽，会导致人员感染或实验室污染；各类灭菌设备是微生物实验室最常用设备，使用率高且危险性大，需要按规定检测，使用时必须有专人在场；微生物菌种要由专人保管，并建立严格的使用登记制度。安全是开放式实验室需要特别重视的问题，需要把实验室安全的教育纳入日常工作，要经常对实验人员及学生进行安全教育和安全技能训练，确保实验室日常工作、实验教学安全进行。

2开放实验室的实验耗材管理

自主研究性实验需要学生自行使用各类实验材料，不仅材料种类繁多，而且在实验室开放后，学生多、人员杂，学生进行实验的时间也不统一等。因此，开放实验室的实验耗材、玻璃器皿的使用等也需要有明确的制度规范。有毒化学品的管理与使用严格依据学校的相关制度执行，常规的实验药品也要分类存放，专人管理，要求所有参与自主研究性的学生以小组为单位，专人负责取用实验耗材，使用后要及时归位。严禁学生未经允许使用其他同学准备的实验材料如灭菌的玻璃器皿、培养基等，协调使用微生物生化培养箱特别是温度的控制等。

(四）实验教学成绩考核

实验教学考核是教学工作的重要组成部分，是检验实验教学改革成效的一种手段[12]。以往环境工程微生物实验考核内容与形式单一，考核的改革长期滞后，因此建立一套切实可行的实验教学考核体系势在必行。对于环境工程微生物实验的考核，首先明确实验考核内容包括：使用仪器观察和研究微生物的技能；常用灭菌器械的使用方法和各种器皿的包扎、棉花塞的制作等技能技巧；采集、培养和处理实验材料的技能；独立进行观察和实验设计的能力等。其次是改革原有实验教学考核以实验报告为主要依据的模式，最终成绩由两部分组成：包括前期个人对于基础实验徒手操作考核，及后期每小组自主研究性实验过程中的表现，以及所提供的由研究计划书——中期汇报——1篇小论文为主体的综合考核体系。学生的成绩考核贯穿于整个实验课的课前、课中及课后，特别重视自主研究、开发性实验实施过程中对学生的考核，这就要求参与开放式实验管理的实验室人员、实验教师、研究生助教要及时了解并记录学生在实验过程中的平时表现、操作能力与实验态度，对表现特别优秀及协调管理水平高的小组长给予适当加分奖励。三自主研究性、开放式实验教学改革的效果

从近几年的实验教学改革效果看，自主研究性实验是实验教学改革、改变传统教学模式、有效提高实验教学质量、切实提升人才培养质量的重要举措，是提高学生实验技能、综合素质和创新能力的有效途径。基础实验中的人人“独立操作”和自主研究性实验小组人员的“分工明确”，有效地提高了实验教学质量。通过自主研究性、开放式实验教学改革的实施，学生对微生物学研究方法和实验基本操作有了深刻的理解，对微生物学理论知识有了进一步印证，综合素质得到了有效的提升。总之，研究性、开放式实验的开展是应用技术型本科高校发展的必然趋势，它能充分发挥学生学习的主动性、积极性，更能将学生的科研、创新能力淋漓尽致的激发，对于学生将来的工作能力提升起到重要的作用。参考文献

[1]梁璐怡，胡宝兰，朱亮.环境微生物学实验教学模式改革[J].实验材料与管理，2012，29(9)：:26-129.

[2]李维国，常立民，张晓艳，等.环境工程微生物学实验课教学改革的初步尝试[J].吉林师范大学学报（自然科学版），2007，28(1)：107-108.

[3][5]洪度华，弱正，秦璐璐.环境微生物学实验教学的改革-创新与反馈[J].实验室研究与探索，2011，30(5)：101-103.

[4][6]卜宁，陶思源.实施“三高”教学，创建微生物学实验课程新体系[J].微生物学通报，2006，33(1)：169-172.

[7][9]刘石泉，赵云林，雷存善，等.自主研究性模式改革微生物实验的初探[J].实验科学与技术，2011，9(2)：118-120.

[8]姬晓娜，曹文平.关于开放环境微生物实验教学方法的探讨[J].实验室管理科学，2010，13(3)：34-36.

[10]卜宁，赵新刚，陶思源，等.搭建开放研究平台深化实验教改研究-微生物学设计性实验教学的实践探索[J].辽宁教育行政学院学报，2013，30(2)：45-48.

[11]周晓兰，黄建忠.“微生物”实验室管理与实践教学改革[J].实验室科学，2007(5)：26-28.

开放型实验环境 篇4

一、环境微生物学开放性实验内容

开放性实验的精髓就在于其“开放”二字, 其实验的形式应该多样化, 内容应该丰富新颖, 最好是能与生活相结合, 从而引发学生对实验的浓厚兴趣。为此所设立的实验项目要涵盖生活中内容包括综合型、设计创新型、科技活动型。如:我们设立了土壤中4种微生物 (放线菌、酵母、细菌以及霉菌) 的分离与纯化的综合性实验, 通过该实验学生不但能全面的掌握培养基的配制、微生物的分离纯化、接种、保存菌种等环境生物技术基本的实验技能, 还让学生学习了这4种微生物生长的不同土壤环境以及其鉴定方法, 从而对这4种微生物的生物特性以及形态特征有了较深入的认识。同时我们还设立了Ames试验检测香烟烟气中的遗传毒性效应的实验项目。众所周知, 吸烟对人体是非常有害的, 但却没有引起人们足够的重视。用Ames实验来检测香烟的烟气中的遗传毒性效应, 来证实香烟的烟气中含有致突变和致癌变物质。该实验与我们的日常生活密切相关, 引起了学生极大的兴趣, 让学生切身体会到了吸烟的危害性, 慢慢地学生当中吸烟的现象也少了。

二、环境微生物学开放性实验教学方法

在开放性实验中, 要贯穿受之于“渔”的开放性教学模式以及指导方式。指导老师在给出了实验项目后, 让学生自己查阅资料, 设计实验, 分析研究。改变从前老师准备实验材料的做法, 要让学生自己进行采样, 列出实验用具清单, 准备实验药品等。在实验过程期间, 老师可适时的启发、释疑、指导以及把关。如应用研究型的实验项目, 一种新的生物絮凝剂开发研究, 让同学们独立思考, 自己设计实验方案, 运用各种方法以及实验手段收集产絮凝剂微生物, 如在土壤中、活性污泥以及湖水中进行微生物的分离, 或是利用沉降法进行空气中微生物的收集等, 然后对分离得到的微生物进行絮凝性活性测定, 从而筛选出产絮凝剂微生物, 并对其絮凝特性进行研究。实验完后, 开展专题报告会活动, 让学生进行交流以及评议。通过该实验, 不仅提高了学生的设计创新能力, 还增强了他们的自信心并总结出了开发生物絮凝剂的基本路线, 让学生受益非浅。由于开放式的教育, 充分发挥了学生的创新能力, 在土壤中4种微生物 (放线菌、酵母、细菌以及霉菌) 的分离与纯化的综合性实验中, 同学们还创造出了新的涂平板的方法, 就是采用灭过菌的玻璃珠进行涂皿, 比用刮叉涂皿, 既缩短了涂皿时间, 且更均匀。

三、环境微生物学开放性实验评价

开放式实验教学的目的是为了培养综合素质强、富于创造性的人才, 而教学目的又决定教学评价。开放式的实验教学就是要变培养“单纯知识型”为“知识—能力—创新型”, 在实践中增强自主学习意识、培养创新精神和实践能力。因此开放式实验评价应重视实验的过程, 特别是实验过程中学生所表现的科学态度、独立分析问题、解决问题的能力及创新意识等。实验教师每次实验都对每个学生实验过程中表现的科学态度、实验操作规范程度、实验目的的达成、实验方案的设计和实验报告的水平等给以量化, 最后与学期末实验测试成绩一起按比例进行综合评定。实验评定标准见表1。

四、结束语

目前, 随着经济的发展, 社会对就业人员能力的要求是越来越高, 对具有创新能力和较强实践能力人才的需求是不断增长。而开放性的实验教学能够打破以前传统性实验教学的局限性, 能够较大限度的给学生提供自由的空间发挥其创新能力和实践能力, 能够更好地促进学生自由、主动、全面的发展, 受到了学生的广泛欢迎, 因此开放性的实验教学有着广泛的前景。特别是环境微生物学实验是一门实践性很强的课程, 只有进行开放性实验教学, 学生才能较好的掌握环境生物技术。但目前环境微生物学开放性实验教学还处于摸索阶段。如何使环境微生物开放性实验教学更科学?如何建立计算机辅助教学?如何设计出更好的实验项目供学生选择建立完善的开放性实验教学体系?这些还需要不断的探究与努力, 以培养出自主性、创新性、研究性的合格人才, 满足社会发展的需要。

参考文献

[1]肖琳, 杨柳燕, 尹大强, 等.环境微生物实验技术[M].北京:中国环境科学出版社, 2004

[2]郑平.环境微生物学实验指导[M].浙江:浙江大学出版社, 2005

[3]梁上燕.开放式实验教学类型新探[J].兰州交通大学学报, 2007 (26) :127-129

[4]王丽娟, 刘林德.探索开放式生物实验教学, 培养合格师范生[J].中国现代教育装备, 2007 (3) :11-12

[5]段凤云.营造开放的实验教学环境为创新人才的培养搭建平台[J].中国现代教育装备, 2007 (2) :53-54

[6]张海宾.开放微生物实验室培养学生的创新意识和动手能力[J].实验室科学, 2006 (6) :30-31

开放型实验环境 篇5

2014对外开放基金课题申请指南

核废物与环境安全国防重点学科实验室（以下简称“国防重点学科实验室”）以核废物与环境安全基础科学和前沿技术领域的新原理、新方法、新技术研究为重点，主要研究方向为：核废物处理材料与工艺、核废物环境下的生物效应、核废物的环境安全、核检测与核设施安全监测。

为推动进一步开放与合作，国防重点学科实验室面向国内外核废物与环境安全领域的研究人员和工程技术人员设立开放基金，现发布2014开放基金资助课题（以下简称“开放课题”）申请指南。

一、开放基金宗旨

国防重点学科实验室设立开放基金，旨在吸引、聚集国内外相关领域科学工作者前来本室开展高水平研究工作，促进学术思想和人员的广泛交流，做出高水平的研究成果，培养科学研究人才，推动我国核废物与环境安全领域研究和技术的发展。

二、开放基金资助范围

本开放基金主要资助以下研究方向，申请者可以根据本指南自主申报研究项目。本实验室将根据申报材料的情况，经专家评审，选择其中具有研究价值的项目进行资助。

1、基于核应急条件下的废物处理技术；

2、改进和提高中、低放废物处理水平的工艺技术研究，重点资助中、低放废水处理研究；

3、新型核废物固化材料与固化技术，主要针对废树脂、活性炭、焚烧灰等特殊废物的研究与开发；

4、放射性污染环境的生物修复关键技术，主要针对铀矿山、尾矿库等环境整治工程的应用研究；

5、天然及人工材料对放射性核素富集、阻滞材料及其特性研究；

6、核应急条件下的环境安全监测技术。

三、开放课题资助额度和研究期限

2014，国防重点学科实验室开放基金总金额为XX万元人民币。资助额度为每项3-6万元。开放课题的研究期限一般为2年（2015年1月-2016年12月），最多不超过3年（2015年1月-2017年12月）。

四、开放课题的申请与评审

1、开放课题申请者的条件

（1）申请者必须是开放课题的实际负责人，年龄原则上在55周岁以下，一般应具有高级专业技术职称或已获得博士学位，并有足够的时间和精力从事所申请课题的研究。

（2）具有中级专业技术职称但未获得博士学位的申请者，必须由两名具有高级专业技术职称的同行专家进行书面推荐。

（3）因在读博士、硕士研究生流动性较大，不易管理，所以研究生不能作为负责人申请开放课题，但可以参加其他人申请的开放课

题。

（4）校外人员申请的开放课题必须有西南科技大学校内35岁以下青年科技人员（原则上应属本实验室内专职科研人员）参加，并划拨一定比例经费（不低于课题总经费的20%）支持其研究；该成员同时作为校内联系人，负责具体沟通和资料传递。校外申请者承担我校的课题不得同时超过2项（包括主持和参加数）。

（5）已主持本实验室开放课题、但验收不合格的课题组，两年内取消该课题组中前三位主研人（包括项目负责人）申报本实验室开放基金的资格。

2、开放课题的申请程序

申请人根据本指南要求，认真填写《核废物与环境安全国防重点学科实验室开放课题申请书》（格式见附件1），经所在单位审核同意并盖章后，将纸质材料（一式三份）和电子版文件（与纸材料一致）报送国防重点学科实验室（联系人和联系方式附后）。

自本指南发布之日起，开始接受课题申请，截止日期为2014年8月31日，逾期不予受理。

3、开放课题的评审

接收的课题申请先由国防重点实验室进行形式合格预审，通过后经国防重点学科实验室学术委员会或聘请的同行专家组成的专家组进行会议评审（重点对课题的选题、研究方案的可行性、申请人从事实验研究工作与完成课题的能力、经费预算的合理性等提出意见和建议），最后根据学术委员会或专家组的评审意见，并结合本实验室的发展重点择优资助。开放课题的评审结果和批准立项通知书将于2014年10月底前通知申请者本人及所在单位。

五、课题及经费管理

开放课题及经费的管理按照《西南科技大学重点实验室建设与管理办法》（西南科大发〔2010〕42号）执行。

六、开放课题的结题

1、结题时需提交的材料

开放课题结束，课题负责人须向重点实验室提交：（1）研究工作总结及研究报告；（2）发表学术论文复印件，著作；（3）专利与获奖成果证书复印件；（4）研究工作中重要的原始技术档案、数据记录、图纸、底片和其它资料，以及目录清单。由国防重点学科实验室统一归档或管理。

2、结题指标

开放课题结题时，需有标注“核废物与环境安全国防重点学科实验室开放基金资助（英文：Fundamental Science on Nuclear Wastes and Environmental Safety Laboratory)（编号XXXX）”的SCI、EI检索收录论文（不包含EI收录的会议论文）。项目结题的基本指标：（1）申请者以本实验室为第一单位发表符合上述要求的论文2-3篇；（2）申请或授权的发明专利，或联合鉴定项目，或联合申报成功国家级项目等；

（3）对于完成好的项目结题时，可酌情追加资助经费；对于完成不好的项目结题时，要根据情况返回部分资助经费。

七、知识产权等相关问题

本重点实验室资助的课题所取得的成果属本重点实验室与申请人所在单位共有。外籍客座人员按国家有关规定办理。成果鉴定和报奖由双方共同办理。成果转让的获利，由双方共享，比例另行协商，未经双方同意，不得向第三方转让。申请专利，按专利法及有关规定办理。

凡由本重点实验室资助的课题所发表的论文、论著、研究报告、资料、鉴定证书以及申报奖等所有成果，均须标注“核废物与环境安全国防重点学科实验室开放基金资助”（英文：Fundamental Science on Nuclear Wastes and Environmental Safety Laboratory）和项目编号。

八、申报注意事项

1、为杜绝课题申报高起点、批准后自行降低要求的不良倾向，提请各课题申请人注意：课题申请书中所填课题研究目标、预期成果应以课题预算和研究内容为依据，实事求是，并具有可考核性。课题申请如获批准，除根据评审专家意见建议进行修改外，不得随意更改课题研究目标、进度安排、课题预算和预期成果。对擅自更改的，将取消其立项资格。

2、批准的开放基金课题，其负责人需与国防重点学科实验室签订项目合同书。本《指南》是国防重点学科实验室开放基金课题申请者、评审专家和管理人员的指导性文件。

3、申报材料不得涉及国家秘密。

九、联系方式

通讯地址：四川省绵阳市涪城区青龙大道中段59号西南科技大

学国防重点学科实验室（东10号楼）邮政编码：621010

联 系 人：王烈林席发元李江波电话/传真：0816-6089872

E-mail：nwesl@swust.edu.cn

核废物与环境安全国防重点学科实验室

大胆创新 开放实验 篇6

实验教学大都是在教材的统一要求下,老师的“严格”约束下,在教师设定的模式中进行“独立”的操作,完成学习的过程。这种传统的实验教学模式与我们当前提倡的创新教学和实践教育是相矛盾的。

一、传统实验教学与素质教育的距离

在不断贯彻素质教育的当今,教师由于受应试教育根深蒂固的影响,仍以多次复习的方法强化记忆,对于实验只是停留在应付考试的层面上,而不加重视, 尤其对于中学的演示实验很多教师的做法都是:教师做,学生看;对于学生实验,大多采取同样的实验仪器,统一的实验步骤,近似的实验数据,一成不变的实验结论。这种“实验——结论”的实验教学方法尽管使学生学到了一定的实验技能,掌握了一定的实验方法,但这种方法带有律条色彩,存在着致命的弊端,即:把学生看成是知识的接收器和不会思维的机器,学生不是学习的主人,而是律条的奴隶,极大地限制了学生的思维,想象空间,束缚了学生的手脚,使学生失去创造精神和创新能力。

二、大胆创新,尝试开放型物理实验教学

(一)开放型物理实验教学的思想

开放型物理实验教学是以学生为主体的教育思想,利用青少年学生的求知欲望,激发他们的探索精神,尊重学生学习的主体地位,以学习物理知识为载体,训练他们的思维方法,培养他们的创新精神和创新能力的一种教学方法。

心理学认为,联想是学生的天性。由于他们对知识有获得的强烈欲望,所以有效地引导学生进行想象和联想是让学生实践再创造,从而获得新知的重要途径。我们要培养学生多元化思维能力、发散性思维能力、创造性思维能力,怎么办?靠教师的传授,毋庸置疑,局限性不言而喻。教师掌握这一方法极为重要,我们所教课本无非包括两种思维形式:一是逻辑思维,二是形象思维,但无论哪一种思维形式,学生都能在原作基础上进行再创新,从而培养学生的创新能力。

(二)开放型物理实验教学的主要内容

1.实验方法开放:教师提出情景,让学生研究问题。不局限于课本,只要行之有效,符合物理原理与规律,操作简单的方法都是可取的。

2.实验原理开放:实验方法的开放必然带来实验原理的开放,因为不同的实验方法体现了不同的实验原理。

3.实验器材的开放:实验器材由学生根据实验原理与方法,自己选定所需的器材或自制器材或代用器材。

4.结论开放:尽管实验具有自身的目的性,但得到的结论会有所差别,甚至是不同的结论。这样可激发学生思考“是误差的原因,实验方法和原理的错误,还是做出结论本身有错误?”从而培养学生正确、严谨的学习态度。

(三)开放型物理实验教学操作过程中的策略

1.教师必须在思想观念上由“知识的传授者”转变为有利于“学生自主学习的情境的创造者”。由教师提出实验目的,创设实验情景,把学生带入角色——科研工作者。因此,教师的主要职责不再仅仅是传授和教导,而应是因地制宜因人而异地为学生创设一个开放的、自主的学习情境和途径。实验目的与实验情景的创设要求教师语言精炼,可从引人入胜的物理学史故事、现代科技成果、报载科技动态、新闻等入手。

2.以学生旧有的知识为基点,启发引导学生思考,同座位或邻近座位相互讨论,使之各抒己见,从而得出解决问题的方法。 学习新的东西,总是要以原有的知识作为基点,需要现有知识的支持,所以教师在启发学生时,需切合学生的这一实际情况,不能脱离物理教材与物理学科实验的特点。

3.学生献策——学生自己讲授自己的方法。学生思考问题的方法不同,体现了不同的思维过程与思维方法,教师应引导学生对这些方法给予评价,同学之间、师生之间可以质疑、答辩,起到开阔学生思路、熟练运用知识、训练思维能力掌握思维方法的作用。

4.注重学生的动手能力。实践出真知,一切理论的东西要通过实验去检验,实践是检验真理的唯一标准,要使知识得到升华与飞跃,可以采用分组实验的方法,使自己的认识在实践中得到飞跃,并培养学生团结、协作的精神。

5.做好总结,写出实验报告。要求每个同学按实验目的、要求写出实验报告,培养书面表达能力。

(四)开放物理实验教学的意义

把课堂大胆地交给学生,让学生自己设计,自己作答。从他们所能理解的生活经验,与课堂教学内容紧密地联系起来。苏霍姆林斯基说:“人的内心有一种根深蒂固的需要——总感到自己是一个发现者、研究者、探索者……”把学生的这种需要在开放式的实验教学中获得满足,可以有效地调动学生求知欲的积极性。这种方法注重的是科学的思维方式和研究方法,不仅是掌握知识的数量,而且要让学生通过主动的探索、发现和体验,学会对大量信息进行收集、分析和判断,从而提高思维水平的创造能力。物理学家劳厄说:“教育无非是当一切所学的知识全部忘掉的时候,最后所剩下的东西。”也就是“思想方法,习惯和能力”,这些“缄默”的知识,在默默地陪伴学生,发挥作用,让学生受益终生,因而从某种程度上说,同知识相比,方法和能力更重要。

在开放实验教学中,学生不受现行课本传统模式的约束,能充分地调动学生学习的主动性、积极性,体现了学生是学习的主人,学生的学习主体地位得到肯定后,变被动接受知识为主动地探索知识,不仅能使学生学到知识,而更重要的是在获得知识的过程中,提高了分析问题、解决问题的能力,训练了思维,使他们具有了创造意识与创新精神,具有普遍提高学生质量的作用,从而达到向素质教育接轨,培育出全面发展的具有时代意义的优秀中学生之目的。

以上仅是本人在教学实践中的一点心得,如有错误或不足,望各位领导和同仁给予批评指正,在此表示感谢。

开放型实验环境 篇7

一、环境监测实验课教学的问题分析

1.监测实验室功能不健全。环境监测实验室是完成教学任务、学习和掌握基本专业技能的重要场所。但是,目前较多的高校环境监测实验室的功能主要体现在完成教学环节,对学生能力的培养目标不明显,学生在实验室的时间有限,加之一般院校在建设实验室的过程中,限于场地、经费等因素,能开展的监测项目不全,因此,不能充分发挥实验室应有的提升学生综合能力的作用。

2.教学模式思维发散不充分。一次完整的环境监测过程除了分析测试外,还应包括现场调查、资料收集、样品采集、保存和运输、标准试剂配置、数据分析与处理、结果评价、监测报告编写。而传统的实验教学过程中,学生大多仅完成样品采集、分析测试和实验报告等部分,其他步骤都由教师代替。学生只需要针对同一样品,在同一时间去同一实验室按部就班完成分析测试。这种模式强调了分析测试环节的重要性,却割裂了环境监测过程的有机性和整体性,使学生得不到全面的锻炼。

3.教学与实际联系不紧密。环境监测的优点和难点都在于其实践性很强,一旦实验操作学习不到位,就容易出现理论考试成绩优异、独立操作能力低下的现象。在该课程的实验教学过程中,限于实验学时及实验室条件等因素,教师一般都会选择常规项目作为实验内容。但是,当学生走上社会后,面对的是各行各业,污染指标各异,加之缺乏综合能力的锻炼,短时间均很难胜任工作岗位,更不用谈独立开展工作。

4.学生主动参与程度不突出。环境监测实验教学过程中,由于试验场地、器材等限制,学生一般按4~5人为一组合作完成,共享一个实验数据。因此在有限的间内,不可能让每位学生都单独完成每个指标的测定,加剧了学生坐享其成思想的发展,对实验的兴趣大打折扣。如此教学的结果是:教师为了完成教学而教学、学生为了完成实验而实验。最终导致学生的学习积极性遭受严重的束缚,创造力也不能得到应有的发挥。

5.综合能力培养效果不理想。一般环境监测的课程为80~100学时,实验课占40~50学时,通过10~15个实验项目完成,实验内容包括常规水质指标、大气污染物、室内空气污染物、土壤中重金属、环境噪声等的测定。实验以验证为主要目的,教学过程中,教师按照事先选定的实验教材向学生讲述实验原理与步骤,交代实验过程中的注意事项,然后学生使用教师事先配制好的试剂逐步完成每个操作步骤,验证教师交代的实验现象,再编写实验报告。这种实验教学过程中,学生基本实验技能虽然得到了一些训练,但是由于学生将“技术活”当成“体力活”来完成,没有思考或探索的环节,局限了学生分析和创新能力的培养。

二、环境监测实验教学改革要点

为了顺应环境监测服务社会化的新形势,参照国家环境保护部和国家质量监督检验检疫总局对于环境监测机构和监测人员队伍等的要求,高校在开设环境监测课程教学时,应从如下几个方面进行探索和改革。

1.升华环境监测实验室主体功能。高等学校具备有场地、师资等方面的资源,如果能充分发挥资源优势,结合环境监测服务社会化的形势,通过国家质量监督检验检疫部门的考核,获得国家计量认证资质,无疑可以升华环境监测实验室的主体功能。如此不仅可以提高实验室整体装备水平和分析测试能力,还能让学生参与到实践操作任务之中,增加动手操作的机会。此外,还可以解决实验室建设资金短缺问题,为学校创造一定的经济效益。

2.明确定位教学目标。环境监测实验课主要培养学生分析测试各环境要素中污染物指标的能力,在目前环境监测服务社会化的形势下,最佳的就业岗位就是环境监测服务机构。但是,按照国家环境保护部和国家质量监督检验检疫总局关于此类机构人员素质的规定,现行的培养方式往往达不到要求,所以在制订环境监测实验课教学目标时,明确教学目标是重点,落实是关键,做到通过课程学习,学生能够独立完成某些污染指标的测定。

3.改变教师的教学思维。环境监测实验室主体功能的升华后,高校可以争取一定的社会监测业务,那么教师的教学思维也应当做适当的调整。一项社会监测业务往往包括多种环境要素、多个污染指标的测定,教师可以将学生分配至各个指标的测定,而不再是同一时间去同一地点完成同一实验。通过多次社会监测业务的开展,学生交叉参与不同指标的测定,不仅可以增加学生动手操作的机会,还可以加强环境监测全过程管理的学习。

4.紧密联系实际开展实验教学。环境监测实验课授课应该紧密与实际结合,一项社会监测业务包括了水、气、声、渣各个要素,所以结合社会监测业务完成实验授课任务,是顺应新形势的新举措。环境监测实验大致可以分为化学分析、仪器分析及生物监测等几类,每一类的监测方法有区别也有相同,监测的全过程管理更是大同小异,所以在教学过程中没有必要指定测定项目,按照实际情况开设更加符合形势需要,更有利培养学生的综合素质。

5.加强学生责任心教育。学生对环境监测实验的积极性不高,主要原因在于缺乏责任心。在传统的环境监测课程实验考核时,主要关注学生的参与度、实验报告编写等,而实验效果、数据准确度等一般都未作为实验成绩的考核指标,因此学生缺乏对实验数据质量的责任心。通过环境监测实验室主体功能升华,将实际监测任务融入到实验教学过程之中,有利于提高课程教学效果。

6.提高学生综合能力。综合能力的培养不在于一朝一夕,应当贯穿到整个环境监测课程教学的始终。就环境监测实验课而言,必须让学生参与到实验的全过程管理,全面掌握现场调查、资料收集、结果评价、监测报告编写等环节的操作细节,才能真正提高学生的综合素质,掌握必备的工作技能。

三、保障措施

新的教学方式的推广,必须有强有力的保障措施保驾护航。环境监测实验课开放式教学改革要落到实处,应当从以下几个方面加强建设和支持。

1.引入社会力量合作创建标准化环境监测实验室。环境监测实验课开放式教学改革的前提是拥有标准的实验室,并使之达到国家计量认证标准,能承担和完成一定的社会监测业务。高校虽然在场地、师资等方面拥有自己的优势,但是在政策、外部联系等方面也存在一些短板。如果能实现资源互补,协同建设,势必能事半功倍。同时,社会力量的参与还可以弥补资金短缺的问题。

2.调整新模式下的课程考核指标。环境监测实验课开放式教学改革后,考核体系也应该随之调整,新的考核指标应当把监测数据的质量摆在首位,把监测的全过程管理贯穿其中,以质量控制过程,促使学生养成良好的工作习惯,提升其责任意识。此外,还可以通过同学之间的比较,提高学生的学习兴趣。

3.加大环境监测师资的培训。环境监测实验室社会化服务升级后,教师既是教学任务的实施者,又是监测服务项目的承担者,对外出具的监测报告是有一定的法律责任效力的,所以,教师的角色不再是单单的教书育人,同时也是环境监测服务人员,其职业操守和业务能力的要求也更高。同时,教学方式的改变,同一次监测服务可能涉及多种环境要素、多个污染指标的测定,将面临更多的突发问题。因此,有必要加强师资的培训,提高其师德水平,兼具环境监测服务人员的基本素质。

4.争取政策支持力度。环境监测服务社会化改革起步时间不长,当前此类社会机构数量尚少,各级部门在规划机构布局与审批等程序过程中,应加大高校环境监测服务机构的支持力度,充分发挥和利用其资源优势,并加强业务指导,提升行业发展水平。

5.加大社会知名度的宣传。建设标准的环境监测社会服务机构,在人力、物理和财力等方面均是一项重大投入,有必要让有限的资源得到充分的利用,挖掘更大的社会、经济效益,同时带动学生的培养。所以建立一支强有力的宣传营销队伍,加大机构的宣传力度,扩大机构的社会知名度,增加机构业务量,才能实现机构的可持续发展。

四、结语

推行基于环境监测服务社会化背景下的开放式环境监测实验教学改革,首先能够弥补传统环境监测实验教学中内容僵化、形式单一、创新能力培养缺失等缺陷,让学生在教师的指导下面临实践工作的挑战,激发和培养实验课的积极性。其次,通过教学与实践的无缝对接,增强了实验教学活动的活力,有利于巩固学生对基础知识的掌握。第三,学生在参与社会监测任务过程中,有利于团队协作能力的培养。第四,高校通过环境监测实验室的功能升级,提高了社会服务的能力和范围,有促进学校的招生和就业工作,实现社会效益和经济效益双赢。

参考文献

[1]汤红妍,朱书法,王辉,等.环境监测实验教学新模式探索[J].广州化工,2016,44(1).

开放型实验环境 篇8

关键词：环境监测,开放性实验室建设,创新

高校实验室是给在校大学生提供学习基本实验技能, 完成实验教学的基地, 更是孕育培养创新型、学术型、研究型人才的摇篮。美国教育家赫钦斯认为:“大学所能做的最大服务, 国家所仰赖大学的最重要的服务, 社会所不能做, 只有大学才能胜任的服务, 即学术领域的领袖地位。”而高校实验室在大学担当整个文明社会学术领袖乃至将知识化为生产力的过程中占有及其重要的地位。吸收科学和教学的新成果, 通过实验培养学生理论联系实际的学风, 严谨的科学态度和分析问题, 解决问题的能力, 是高校实验室最重要和基本的任务。[1]

1 建设开放性专业实验室的背景和必要性

在发达国家, 评价一个大学学术水平地位和综合能力的高低, 很大一部分是看这个大学的实验室的设备条件, 管理制度, 能否承担起高水平的研究项目。欧美的大学十分重视实验教学, 实验室普遍对外采用申请、有预约的方式有序开放, 强调学生要尽早进入实验室, 老师的科学研究与教学结合紧密, 注重将科研成果及时转化为实验教学内容。并且注重跟社会企事业单位、科研单位结合, 给学生提供更多的实践机会。

在我国, 长久以来, 不论是基础课实验室, 还是专业课实验室, 走的都是以课程为主线, 教师为主体, 各门课程的实验内容只围绕本课程的知识进行设计的路子;实验内容主要针对一个或几个知识点, 演示性, 验证性实验多, 几乎没有综合性, 设计性的实验。专业实验只注重了对某个知识点的验证, 忽视了学生对分析问题, 解决问题能力的培养。学生做完实验以后, 由于缺乏对知识点的融会贯通, 加上教师对实验考核成绩基本上没有要求, 由此造成学生对专业实验不感兴趣, 黑板上怎样写, 就跟着怎样做, 抱着早做完实验早下课的心态。就算实验过程中出现问题, 数据产生错误, 很多同学也不会去深究其中的原因, 而是偷偷篡改数据再交给老师交差。这样不能达到大学实验教学的最终目的。

近些年来, 随着教育改革的不断深入, 宽口径、厚基础、重能力、大平台的人才培养模式已经基本形成, 那种一谈专业实验室, 就是以专业为单位, 为某门课或为某几门课服务的实验室建设和管理的模式显然已经不适应当今教育形势的发展了。[2]改变传统的专业实验室的运行机制和管理体系, 使专业实验室增效益, 实验教学上水平, 建设开放性的专业实验室, 培养动手能力强, 能将理论知识应用于实际的创新型人才, 势在必行。

2 传统环境监测专业实验室的特点

我院的环境监测实验室涵盖了分析化学、环境监测两门主干专业课程, 两个专业的实验教学。在旧版的实验教学大纲中, 设置的演示性、验证性实验较多, 占实验总数的90%以上, 综合性、设计性、创新性实验较少, 且实验方法单一。一般是学生按照黑板上写好的步骤, 将数据测一遍, 填入指定的表格, 实验就算完成了。实验成绩只按5%~10%计入课程总成绩中。学生多为应付、消极的对待实验教学。

实验室分布较分散, 实验老师少, 管理起来存在诸多不便。药品和实验仪器、玻璃器皿等搬运困难。仪器台套数少, 重复次数多, 不仅教师辛苦, 学生有时候也得不到动手锻炼的机会。

3 环境监测开放性实验室建设的内容

3.1 实验室基础设施和硬件的建设

近两年来, 为了响应建设开放性实验室, 培养创新型人才的号召, 环境监测实验室投入大量资金, 在实验室基础设施和硬件的建设上取得可喜的成绩。实验室安装了新的通风系统, 进行了水电改造, 增加了本科实验教学所需仪器的台套数, 并购入了大型检测仪器, 如原子吸收分光光度仪、原子荧光光度计、紫外可见分光光度计、微波消解仪, 进口仪器设备总额达到百万元。建立了大型精密仪器室, 实验设备条件可以满足开放性实验室。

3.2 实验教学内容的开放:

建设开放性的专业实验室, 首先要实现实验教学内容的开放。这其中包括:教学以学生为主体, 教学过程中主要引导学生自己思考、设计、动手解决问题, 教师起辅助作用;实验类型由单一的必修改为必修、选修, 增加实验内容, 学生可以根据自己的兴趣爱好选择实验;实验性质由验证性为主转为综合性、设计性、创新性实验为主, 使“三性”实验占总实验课时的90%以上;实验考核成绩占总成绩百分比提高至15%。

“三性”实验比例的提高, 意味着本科实验教学不能再像过去那样, 知识点散乱孤立, 学生做配角, 跟着教师和板书的具体步骤, 亦步亦趋, 做完了也不知道到底做了些什么。应当根据教学大纲的要求, 明确学生实验所要掌握的知识点及各个知识点之间的联系, 给出自由发挥的空间, 让学生自己查阅文献、设计实验并且动手得到数据。比如环境监测实验中, 《化学需氧量的测定》、《水中氨氮的测定》这两个实验, 按照旧的实验大纲, 属于验证性实验。教师只要配制好在测定范围之内的水样, 让学生按照黑板上的步骤, 逐步测定, 得到结果就行了。往往做完实验之后, 学生并不明了做实验的目的, 记忆不清晰。在新的实验教学中, 监测实验合并为几大板块, 主要是地表水体监测 (湘江水衡阳段水体的监测) 、大气监测 (校园的大气) 、噪音监测、室内空气检测等。学生在教师的指导下, 查阅相关文献, 对监测对象的采样布点、采样时间段、监测的技术指标进行设计, 写出成熟方案, 交给教师审阅之后, 再逐步按照自己的方案进行实验。前述的两个实验作为监测对象的两个技术指标, 实验结果关系到所监测水体的质量, 因此为学生所感兴趣和关注, 实验效果显著。

实验教学内容的开放还应当体现高校为社会服务这一功能之上。本科实验教学与社会关注的热点相结合能够进一步提高学生的积极性, 促使他们将专业知识与社会实践相结合, 加深对本专业的了解。目前室内装修空气污染是一大热点, 尤其为环保人士所关注。实验室开设了选修实验:室内空气检测综合实验, 有兴趣的同学可以在民宅、公寓、办公场所进行布点采样测定, 根据检测结果, 编写空气质量评价报告书, 深受学生欢迎。有同学表示, 毕业之后, 打算从事相关工作, 能够先在实验室进行“预演”实在是太有用了。

3.3 实验室教学环境的开放

实验教学内容改革之后, 实验室的教学环境也要随之进行调整, 从时间、空间和环境上实现全面开放, 为学生提供自主的学习环境。目前, 环境监测实验室基本上实现了全天候开放, 寒暑假和节假日也照常开放, 主要开放对象是大三以上的本科生, 以及研究生和教师。从10年至今共完成研究生毕业实验10余人次, 本科毕业实验30多人次, 实验室管理也随着经验的积累越来越趋向正规化、完善化、制度化, 一系列的实验室管理规章制度已经出台并且挂墙, 同时对大型精密仪器的使用进行了单独的分类, 如原子吸收分光光度计、原子荧光光度计等, 成立管理小组, 专人进行负责。为了保证实验室开放的安全性, 还对有毒有害化学品的使用和保管进行了另行规定, 暗室或保险柜储藏, 领用人签字, 未用完退回。为了使实验室规范化, 做毕业论文的研究生、本科生进入实验室之前, 先要提交申请, 批准之后, 方可进入实验室, 实行导师负责制。做本科专业实验的高年级本科生根据实验要求, 同实验教师预约实验时间, 进入实验室之前, 先要接受安全教育并在实验室使用守则上签字方可开始实验。低年级本科生如有意向提前进入实验室, 可以在实验室老师处登记, 由实验室老师与有科研项目的老师或做毕业实验的本科生联系, 经同意后充当实验助手, 实行导师负责制。同时, 专业实验室对本院学生的课外活动开放, 如大学生创新实验项目, 学生向实验室外借便携式仪器, 在老师的指导下, 对衡阳市农村的生态环境部分指标进行现场测定, 并采样带回实验室进行另一部分指标的测定。

由于实验室面对的对象不但有本科生, 还有研究生, 以及进行科研项目研究的教师, 进行的实验不但有本科生教学实验, 还有本科毕业实验, 研究生毕业实验, 教师研究项目实验, 因此, 环境监测实验室划分出不同功能区, 如公共实验区、常规化学分析实验区、大型精密仪器区等, 同时进行资源整合, 充分利用实验室的各种资源, 提高了仪器设备的使用率。

专业实验室的全面开放, 提高了实验室利用率, 加强了实验环节, 为学生创造了一个宽松的实验环境, 也为科研提供了开发的场所。

4 开放性实验室取得的成就

环境监测开放性实验室经过几年来的建设已经取得了一定的成就。学生在核心期刊上发表学术论文10余篇, 2012年实验室通过“湖南省示范教学中心”评估, 成为我校省级示范中心之一。

5 结束语和建议

目前, 环境监测专业实验室正处于开拓发展的阶段, 虽然已经建立起了一系列比较完整的实验室管理规章制度, 但是如何更好的实施才能达到效果, 仍需要探索。进入实验室的学生人数较多, 实验室环境的保持和仪器设备的维护等方面还存在较大的问题。本科实验教学内容进行了创新, 实验形式也进了一大步, 但是仍未完全做到让学生提高自主实验意识, 这其中主要是信息沟通不畅, 大部分学生不了解开放性实验室的基本情况, 只听班干部传达老师的意见, 仍是没把自己当成教学主体。

为了解决这一系列的问题, 我院正在建立起一套网络化管理交流平台, 拟将实验室基本信息及管理办法、各实验室仪器设备和所开设实验、大型精密仪器概况以及实验教学师资队伍等信息上网, 并拟建立起网络预约实验系统, 学生可以通过该平台, 了解实验内容信息, 根据自己的情况和实验教师预约进入实验室的时间, 从而实现实验室的有序开放。

参考文献

[1]钱猛, 王庆亚.开放实验室的建设与管理[J].实验科学与技术, 2008, 6 (1) 123-125.

高校开放型实验室建设探讨 篇9

关键词：开放型实验室,建立的必要性,运行模式,实施注意事项

培养创新型、应用型人才是21世纪我国高校人才培养的重要目标。怎样把这一重要目标全面深入到高校日常教育工作中去, 是目前各高等学校必须考虑的问题。实验室作为高校培养人才的重要基地, 也必须适应这一人才培养目标。建立开放型实验室, 对于学生全面掌握理论知识并融入实践、同时提高实验动手能力, 培养科学思维方式、科研作风及创新能力有着至关重要的作用。开放型实验室可帮助学生乃至教师感受、理解知识的产生和发展过程, 学习和掌握学科的基本研究方法, 培养我们科学精神和创造思维习惯, 以及收集、处理信息和分析问题、解决问题的能力。

1 开放型实验室建立的必要性

传统实验教学方式约束了学生动手能力和创新能力的开发, 不利于学生综合水平和实践能力的提高。建立开放型实验室是实现资源共享, 增强学生实践能力, 培养创新能力、提高教学质量”的重要措施之一。实行开放型实验教学是实验教学方式的创新, 是课内实验内容补充的重要手段之一。通过对已有的实验室资源实行开放式使用, 利于设备资源的充分利用;利于组织和引导学生系统地开展课外实验活动, 培养学生观察问题、思考问题、分析问题和解决问题的能力, 特别是能够增强学生实际动手能力和创新能力, 对全面提高学生的综合素质, 促进实践教学的改革, 具有重要的现实意义。

(1) 开放型实验室为学生提供一个开放的、宽松的实验和研究的环境, 通过开放型实验培养学生的设计思维能力、创新能力、动手能力、科学素养和协作精神, 开放式实验室有利于培养大学生的综合能力。

(2) 开放型实验室可实现资源效益最大化。由于实验室对全校学生的开放, 让低年级的学生有时间提前接触本专业的知识和技能, 虽然不一定立即参与实验, 即便看到高年级学生进行实验, 对于提高他们的学习兴趣也很有益。由于实验室的开放, 让高年级的学生有机会忆想以前的内容, 达到温故而知新。对本专业的学生来说可以使他们有更多的时间和机会在实践中更为深刻透彻的理解理论知识, 积累更多的经验, 熟练掌握各种实验技能, 。根据实验设备的数量及学生的爱好, 也可以让非本专业的学生参与专业实验, 扩展知识面, 达到一专多能, 扩宽就业领域。总之, 开放型实验室为学生提供了创新的环境, 老师放手让学生有自我展示的空间, 让他们敢于思考, 敢于设想, 从中学会如何发现问题, 如何分析问题, 如何解决问题。

2 开放型实验室运行条件

2.1 开放型实验室建设的基本条件

对实验室基本条件的要求主要有实验室场地大小合适, 实验设备仪器、仪表较为合理、先进、齐全, 设备仪器、仪表台数必须要满足在校人数的规模且状态良好。

2.2 制度建设

建立健全实验室的开放制度, 有利于开放型实验室的有效运行。根据具体情况应该建立《开放型实验室管理制度》、《开放型实验室情况登记表》、《仪器、仪表设备使用制度》等规章制度。这些管理制度的制定和实施, 为保障开放型实验室的正常运行奠定良好的基础。通过对所建立制度的试用, 随时可进行修改。在全院范围内逐步形成制度化、常规化的开放式实验室制度。

2.3 指导教师队伍建设

为满足开放型实验室正常的运行, 必须配备一定数量具有较强理论知识和极强实际操作能力专业教师、实验师、工程师作为实验指导教师, 每个实验室原则应配备一名指导教师。这样才能很好的满足指导学生实验的要求。

2.4 配套教材的建设

实验内容的确定包括公共基础课、专业基础课、专业课等实验大纲要求开出的实验;学生自己设计的实验项目;学生课程设计及科学研究课题;学生“设计或技能竞赛”课题;参与老师科研课题的研究工作等。要根据不同年级和不同专业培养目标, 制定不同的实验方案、实验方案中既要有基本性、验证性的实验又要增加综合性、设计性和创新性实验的比例。

根据实验内容, 编写实验作业指导书、实验报告单。这样学生们可以根据实验方案, 依据作业指导书有目的进行实验操作。

3 开放型实验室运行模式及开放对象

(1) 开放的程序。学生提出申请—指导教师审核—仪器准备及实验实施—撰写实验报告—指导教师审阅—存档管理。

(2) 考核与存档。通过指导教师对实验过程及实验报告的审阅, 将成绩予以登记存档, 作为学生实践能力考核和毕业鉴定的依据之一。

(3) 本校全体专兼职教师、学生及学院其它从事课题研究的人员。

(4) 开放型实验室实施的注意事项。

①实验室开放时间不应该影响正常的教学及科研。

②为防止学生实验内容不合适或出现学生扎堆现象。学生开放式实验项目申请获得批准后, 按照实验室的统一安排, 在规定的时间内进入实验室。

③从仪器设备的调试、准备, 以及实验的全过程由要求学生独立完成, 但在前期必要的时候需要指导老师予以引导。

④学生每次进入实验室都应详细登记使用过的仪器和仪表, 以利于检查。

⑤实验完成后应整理好使用过的仪器、仪表, 擦拭干净使用过的物品, 关好实验室电源、并打扫卫生后方可离开实验室。

⑥由于实验过程中操作不当, 造成设备仪器、仪表损坏的, 应立即向老师报告, 并参与设备的维修复原, 原则上应承担基本的维修费用。

⑦实验完成后应向指导教师提交实验报告或总结感受。

⑧根据需要也可以安排动手能力强的学生参与日常实验室设备检修及维护工作, 使学生也可以掌握设备检修、维护的基本知识和技能。

⑨开放型实验室实施过程中应特别重视最终的效果, 成果经常不会立竿见影, 有时需要几年时间甚至更长时间才能出现。

⑩ 为了提高指导老师的积极性, 学校对指导开放型实验的老师应该有一套奖励措施, 如根据开放时间登记合理的学时数等等。

5 结语

开放型实验室让学生有机会在无课堂“压力”的状态下进行实践和创新, 使实验室充分发挥作用, 真正为全体教师、学生服务。通过实验室的开放能够给学生提供良好的实验实训环境, 给学生提高分析问题、解决问题的能力和实际动手的能力创造了条件。高校建设开放型实验室将对创新型、应用型人才的培养发挥非常重要的作用。

参考文献

[1]王子康.论新型的实验教学模式——开放性实验教学[J].重庆工商大学学报, 2003.

[2]吴宝锁.关于开放性实验室教育的探讨[J].教育创新, 2005, (9) .

[3]马忠丽等.高校开放性实验室建设探讨[J].实验技术与管理, 2005, (7) .

[4]李碧元等.浅谈教学管理模式的创新[J].局解手术学杂志, 2005, (14) .

[5]李培天.高校实验室管理体制改革剖析与建议[J].标准化报道, 2000, (2) .

开放型网络实验室的建设及实施 篇10

传统的网络实验室已不能满足现代教学发展的需要, 因此, 要及时构建开放型网络实验室, 突破传统模式单一化、设备落后等局限性, 进而构建出具有多功能、开放性、先进管理方法的开放型网络实验室, 并进行相关的建设及实施, 实现实验资源的充分开放。本文研究的目标就是将我校网络技术实验室建设成一个开放型实验室。

1 传统网络实验室存在的不足

1.1 实验内容和时间太过固定

传统网络实验室的内容分为操作和验证性的实验项目, 学生被束缚在制定好的框架里, 要按照步骤进行实验, 限制了学生思维能力的发展;实验的时间也是固定的, 一般按照课程的安排, 只能在上课的时间才允许进入并使用网络设备, 即使学生没有完成实验, 或者实验内容没有完全掌握, 课余时间也不允许进去补课。

1.2 实验管理水平不高

传统的网络实验室管理方式比较落后, 对学生采用人工管理的方法, 将班级学生进行分组, 每个小组都要和实验设备相对应, 中间如果出现问题, 老师要进行干预, 这种管理方法不利于老师全身心指导学生, 增加了老师的工作量;同时, 由于每个分组的学生对实验设备都具有使用权, 一旦某个学生独自占用几个设备, 其他学生自然无法操作, 造成小组成员的不满, 甚至出现实验混乱的现象, 不利于学生学习。

1.3 实验设备利用率不高

各学校对于网络实验课的时间限制很严, 学生往往希望在课下进行自学, 增强网络操控能力, 但由于传统网络实验室的条件所限制, 还无法满足学生的要求;计算机终端分布在不同计算机房, 不能满足普通计算机教学的要求;对于网络设备而言, 一个实验组配一个试验机柜, 相同时间内, 学生做实验的内容是一致的, 使用部分设备, 造成其他设备的闲置。

2 开放型网络实验室的建设及实施

2.1 将网络资源开发

构建开放型网络实验室离不开一套完善的网络实验管理系统软件, 将系统软件应用在网络实验室中, 通过对实验各要素进行有效的管理, 进而实现网络资源的开放;开放型网络实验室就是将网络资源对全校师生或者社会进行开放, 实现实验资源的共享, 满足实验时间的需求, 开放实验内容。开放型网络实验室的建设成败的关键就是管理, 建立完善的管理体系可以促进开放型网络的正常运行。

2.2 硬件构成

网络试验设备、控制管理设备和终端计算机共同构成了开放型网络实验室。在开放型网络实验室中, 要通过登录服务器进行预约、认证等过程, 方可进入实验操作。我校的终端计算机配备双网卡, 一块通过连接实验设备, 进行实验验证, 但对于外网而言, 没有验证网卡;另一块可登录到实验设备的consel口, 进行设备配置;实验室的实验机柜配置:四台路由器、一台三层交换机、三台两层交换机、一台实验服务器及网络控制设备;对于终端计算机的布局可根据通用计算机房的布局要求进行, 终端微机的功能:不仅用于网络教学实验, 还用于其他计算机教学实验。

2.3 功能简介

网络管理系统的基本功能:用户管理就是对学生的的添加、删除、密码管理等;实验管理主要是对实验项目的添加、删除、本地实验的设定、实验项目的列出等;机架管理就是将物理设备进行分组, 形成逻辑机架, 可对逻辑机架进行添加、删除等;充值卡就是对时间的限制, 交费用户可自行购买充值卡, 并通过网络进行充值, 对于师生则由学校管理员统一充值;其他管理就是一些查询服务, 例如:学生对实验情况的查询, 对老师批改的查询等。

3 开放型网络实验室实现的功能内容

3.1 时间上的开放

为了不影响理论教学的安排, 利用课外活动时间或者节假日对全校师生开放。我校充分开放实验时间, 实验管理系统将每天的实验时间进行划分, 一天24小时都满足老师、学生实验的要求, 局部实现全天开放;学生也可以进行网上预约, 预约该学期要做的实验时间和设备, 按照自己预约的时间准时去进行实验。

3.2 实验内容的开放

网络实验室的开放为实验内容的开放提供了有力的条件。教学常规实验, 帮助学生理解复杂的计算机网络工作原理, 提高计算机网络应用、维护的技能;通过开放网络实验室, 为学生提供大量的且与课程相适应的网络实验, 能够满足不同专业学生对不同难度网络实验的要求;固定的实验项目可以开设十几个, 甚至几十个, 学生可以在课余时间, 根据自己的需要, 通过系统的网络实验, 更好的掌握网络理论知识, 加深对网络的理解, 并学会网络的搭建、管理和应用, 增加学生的兴趣, 培养学生的动手能力;给出题目和任务要求, 需要学生自拟实验方案, 查阅有关文献和参考资料, 提出设计思路和实验步骤, 使学生处于教学的中心地位, 充分调动学生学习的积极性, 培养学生分析和解决问题的能力, 激发学生的创新思维。

3.3 空间上的开放

条件允许的情况下, 让实验设备面向internet开放。实现空间上的开放, 学生可以在实验室内进行实验, 指导老师可以指导学生实验, 学生也可以借助网络, 在实验室外的网络终端上进行实验, 可借助邮件答疑, 也可借助QQ聊天软件进行文本、音频在线答疑, 极大的扩展了实验的空间。

4 结语

随着科技网络技术的发展, 出现了开放型网络实验室, 它是一种新型的、高水平实验室。本文阐述了开放型网络实验室的基本硬件组成和功能, 从而可以看出, 它对广大师生实现了时间、空间和实验内容的综合开放, 促进学生的能力得到全面提高。

参考文献

[1]马占源, 马丽芳, 王爱侠, 赵学余.网络实验室的建设与管理[J].实验科学与技术, 2008 (02) .

[2]廖淑华.开放型网络实验室教学环境建设探讨[J].中国现代教育装备, 2008 (07) .

[3]高振江, 赵琳, 李楠.计算机网络实验室建设及实施过程研究[J].西安航空技术高等专科学校学报, 2008 (05) .