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1、高校开放创新实高校开放创新实验验教学模式教学模式 的改革与实践的改革与实践东南大学教务处东南大学教务处 熊宏齐熊宏齐 20201010年年0303月月0606日日安徽安徽合肥合肥报 告 提 纲 对开放创新实验教学的一些认识对开放创新实验教学的一些认识 开放创新实验教学体系建设核心要素开放创新实验教学体系建设核心要素 适应开放创新的实验教学信息化建设适应开放创新的实验教学信息化建设对开放创新实验教学的一些认识 实验教学的概念实验教学的概念v 实验教学实验教学是指学生利用仪器设备，在人为控制条件下是指学生利用仪器设备，在人为控制条件下 ，引起实验对象或现象的变化，通过设计、观察、测定、，引起实验对
2、象或现象的变化，通过设计、观察、测定、 分析、综合等获得知识、发展能力和养成素质的教学活动分析、综合等获得知识、发展能力和养成素质的教学活动 。vv 启始阶段启始阶段，学生在教师指导下，通过基本操作训练，学生在教师指导下，通过基本操作训练， 掌握基本知识、基本方法和基本技能。随着教学进程的不掌握基本知识、基本方法和基本技能。随着教学进程的不 断深入，学生主动实验的意识逐步增强，自主实验的要求断深入，学生主动实验的意识逐步增强，自主实验的要求 不断提高，实验教学活动不断提高，实验教学活动逐渐转变逐渐转变到学生自己设计实验方到学生自己设计实验方 案，自己控制实验过程，自主分析实验结果，系统撰写实案
3、，自己控制实验过程，自主分析实验结果，系统撰写实 验报告的验报告的高级阶段。高级阶段。 一、对开放创新实验教学的一些认识关于创新vv 对学生而言，创新只是发现了自己过去不知道的事实。对学生而言，创新只是发现了自己过去不知道的事实。vv 创新性实验固然要帮助学生将来成就伟大的创新，但创新性实验固然要帮助学生将来成就伟大的创新，但主主要任务要任务是要使学生是要使学生体验体验到创新的快乐和自信，到创新的快乐和自信，激发激发学生学生的创新欲望，并创造条件使这种可贵的品质的创新欲望，并创造条件使这种可贵的品质保持保持下去，下去， 鼓励学生鼓励学生持续持续性地把发现的性地把发现的“ “新新” ”深究下去，
4、深究下去，培养培养他们创他们创新的能力，这才是创新性实验教学的本真目的。新的能力，这才是创新性实验教学的本真目的。 vv 创新能力的培养融入大学实验教学的每个环节、每个实创新能力的培养融入大学实验教学的每个环节、每个实验（包括基本实验）。验（包括基本实验）。一、对开放创新实验教学的一些认识创新意识创新思维创新技能创新品格高校实验教学创新人才能力要素一、对开放创新实验教学的一些认识 实验教学与创新人才培养 激发学生的创新意识 实验教学既对理论教育中较为抽象的、难以被学生理解的知识点进行检验和印证，又补充了理论教育之不足，更为重要的是由此激发了学生的兴趣和求知欲，是培养学生在承传与创新、规范与突破
5、、发展与改革、理论联系实际、独立思考与交流借鉴相结合的过程中激发和强化创新意识的有效途径，是 开启学生健全心智的“金钥匙”。一、对开放创新实验教学的一些认识 实验教学与创新人才培养 拓展学生的创新思维 实验的过程，不仅需要动手操作、感官观察，还需要学生充分调动自己的思维去想象、思考、推测结论。引导学生从实验中发现问题、分析问题，并利用所积累的理论和实践知识解决问题，为创新思维的拓展提供了必要的条件。一、对开放创新实验教学的一些认识 实验教学与创新人才培养 增长学生的创新技能 学生在实验过程中，能验证和巩固在课堂上学到的理论知识，掌握严谨、扎实的实验技能和一套完整的实验方法。学生的观察能力、操作
6、能力、思维能力都会逐步提高。同时学生在实验中要选择、安装和调试实验仪器、设计实验方案、测量和记录数据、排除实验故障，这些操作过程可以使学生的创新技能得到充分发展。一、对开放创新实验教学的一些认识 实验教学与创新人才培养涵养学生的创新品格 无论是探索性实验还是验证性实验，都不会一帆风顺，只有不断地重复，甚至是失误，付出大量时间和劳动，才能得到期望的结果。这无疑锻炼和培养了学生不畏艰难、坚韧不拔的勇气和毅力，积极探索、勇于创新的精神。而这又恰是创新人才所必备的品格。实验中生发出的自信、自律和责任感，则是推动学生继续创新的强大的情感力量。一、对开放创新实验教学的一些认识内容、时间、空间、仪器设备、指
7、导模式内容、时间、空间、仪器设备、指导模式关于关于开放：基本要素开放：基本要素一、对开放创新实验教学的一些认识实验项目类型及其实验项目类型及其“ “开放内禀性开放内禀性” ”vv各类实验项目的实际利用频率是衡量实验教学开放的重要依据各类实验项目的实际利用频率是衡量实验教学开放的重要依据 。 实验室的开放关键是实验教学内容的开放。实验室的开放关键是实验教学内容的开放。 不同的实验项目类型具有不同的不同的实验项目类型具有不同的“ “开放内禀性开放内禀性” ”。 某个实验室实验教学内容的开放程度决定于：某个实验室实验教学内容的开放程度决定于： 各类实验项目的比例分布。各类实验项目的比例分布。 各类实
8、验项目的实际利用频率。各类实验项目的实际利用频率。关于关于开放：由开放：由实验实验实验实验 内容开放内容开放统领统领统领统领一、对开放创新实验教学的一些认识实验项实验项实验项实验项 目目类类类类型及其教学作用型及其教学作用基本类型教学任务学生思维活动基础练习型实验1层次：了解记忆事实、术语、概念、基本实验方法2层次：理解利用实验技术方法/认识概念和原理综合设计型实验3层次：应用利用概念和原理/解决问题4层次：综合应用多课程知识和技术/解决问题研究探索型实验5层次：研究应用所学知识探索/产生新知识一、对开放创新实验教学的一些认识 基础练习型实验基础练习型实验 承担的认知任务是承担的认知任务是“
9、“了解了解” ”和和“ “理解理解” ”。 是检验课程中某单一理论或者原理的验证性实是检验课程中某单一理论或者原理的验证性实验，或是练习基本实验方法、基本操作技能等验，或是练习基本实验方法、基本操作技能等的实验。的实验。 其教学目的是培养学生的基本认知能力。其教学目的是培养学生的基本认知能力。一、对开放创新实验教学的一些认识 综合设计型实验综合设计型实验 承担的认知任务是承担的认知任务是“ “应用应用” ”和和“ “综合综合” ”。包括综。包括综合性实验和设计性实验。合性实验和设计性实验。 综合性实验综合性实验 利用多门课程或多个原理及概念，通过一种或多利用多门课程或多个原理及概念，通过一种或
10、多种实验方法实现给定的实验目的。种实验方法实现给定的实验目的。 通过实验内容、方法、手段的综合，培养综合考通过实验内容、方法、手段的综合，培养综合考虑问题的思维方式，运用综合的方法、手段分析虑问题的思维方式，运用综合的方法、手段分析问题、解决问题，达到能力、素质的综合培养。问题、解决问题，达到能力、素质的综合培养。一、对开放创新实验教学的一些认识 综合设计型实验综合设计型实验 承担的认知任务是承担的认知任务是“ “应用应用” ”和和“ “综合综合” ”。包括综合。包括综合性实验和设计性实验。性实验和设计性实验。 设计性实验设计性实验 在教师的指导下，根据实验目的和实验条件，自己设在教师的指导下
11、，根据实验目的和实验条件，自己设计实验方案、选择实验方法、选择实验器材、拟定实计实验方案、选择实验方法、选择实验器材、拟定实验操作程序，自己完成并对实验结果进行分析处理的验操作程序，自己完成并对实验结果进行分析处理的实验，实验结果具有定向性。实验，实验结果具有定向性。 培养学生自主学习、自主研究、综合运用知识的能力培养学生自主学习、自主研究、综合运用知识的能力和组织能力。和组织能力。一、对开放创新实验教学的一些认识 研究探索型实验研究探索型实验 承担的认知任务是承担的认知任务是“ “研究研究” ” 包括对新理论的研究，对实验方法、技术和仪器设包括对新理论的研究，对实验方法、技术和仪器设备的改进
12、和革新，对大型软件的开发或二次开发等备的改进和革新，对大型软件的开发或二次开发等项目，或直接参与教师的科研项目。项目，或直接参与教师的科研项目。 学生在教师的指导下独立自主地完成实验，或者在学生在教师的指导下独立自主地完成实验，或者在指导教师的研究领域或者其个人的学科方向进行有指导教师的研究领域或者其个人的学科方向进行有目的、有意识的实质性探索与研究活动。目的、有意识的实质性探索与研究活动。 激发学生创新欲望、培养学生科学研究兴趣和创新激发学生创新欲望、培养学生科学研究兴趣和创新能力。能力。一、对开放创新实验教学的一些认识 “ “国家大学生创新性实验计划国家大学生创新性实验计划” ”项目项目
13、“ “国家大学生创新性实验计划国家大学生创新性实验计划” ”项目属综合设计型实验项目属综合设计型实验和研究探索型实验范畴，同时又具有更广泛、更深入和研究探索型实验范畴，同时又具有更广泛、更深入的研究探索和设计创新内涵，是综合设计性实验和研的研究探索和设计创新内涵，是综合设计性实验和研究探索型实验的拓展。究探索型实验的拓展。 既包括大学生在实验室进行的探索性实验项目，也包既包括大学生在实验室进行的探索性实验项目，也包括在实验室以外的空间进行的自主科研研究实践训练括在实验室以外的空间进行的自主科研研究实践训练项目，如工程研究设计、社会调查分析等。项目，如工程研究设计、社会调查分析等。 一、对开放创
14、新实验教学的一些认识实验项目类型及其实验项目类型及其“ “开放内禀性开放内禀性” ” vv 实验项目的类型实验项目的类型 基础性实验基础性实验具有时间和空间“开放内禀性” 综合性实验综合性实验 设计性实验设计性实验 研究探索性实验研究探索性实验 创新性实验创新性实验关于关于开放：由内容开放开放：由内容开放统领统领统领统领学生需根据选题自行设计实验方案并 加以实现 具有时间、空间、实验过程和实验内 容的“开放内禀性”一、对开放创新实验教学的一些认识实验项目类型及其实验项目类型及其“ “开放内禀性开放内禀性” ” vv 实验项目的类型实验项目的类型 基础性实验基础性实验具有时间和空间“开放内禀性”
15、 综合性实验综合性实验 设计性实验设计性实验具有时间、空间、实验过程和实验内容的“开放内禀性 ” 研究探索性实验研究探索性实验 创新性实验创新性实验关于关于开放：由内容开放开放：由内容开放统领统领统领统领由学生自行设计、自主完成实验，研 究探索性实验对学生来说具有很好的“ 开放内禀性”一、对开放创新实验教学的一些认识实验项目类型及其实验项目类型及其“ “开放内禀性开放内禀性” ” vv 实验项目的类型实验项目的类型 基础性实验基础性实验具有时间和空间“开放内禀性” 综合性实验综合性实验 设计性实验设计性实验具有时间、空间、实验过程和实验内容的“开放内禀性 ” 研究探索性实验研究探索性实验除除选题外，其他各个方面均具“开放内禀性” 创新性实验计划项目创新性实验计划项目关于关于开放：由内容开放开放：由内容开放统领统领统领统领对学生来说，创新性实验训 练不仅具有实验选题、实验过 程、实验分析等环节的开放性 ，而且要求具有实验指导、实 验时间、实验资源的开放环境 ，具有完全的“开放内禀性”一、对开放创新实验教学的一些认识开放创新实验教学体系建设核心要素1、实验教学（5） 教学理念、课程体系、教学内容、教学研究、 教学效果2、实验队伍（2） 队伍现状、融合模式3、管理模式（2） 学科管理、网
