項目視角下開放式實驗教學的實踐研究

許艷麗

（長治學院 物理系，山西 長治 046011）

隨著社會對應用型人才和創新型人才的不斷需求，近幾年來，高等教育改革工作不斷深入。開放性實驗是高校培養高素質創新人才的要求和手段，因此，開放式實驗教學在很多高校進行了教學改革，且初見成效。文章以項目生命周期為理論基礎，針對開放式實驗教學進行實踐研究，以此激發學生的學習潛能，提高實驗教學質量，實現學生自主學習和個性化發展。

1 項目的生命周期

美國哥倫比亞大學教師學院勞作教育負責人理查德在1900 年提出項目的概念是為了“定義那些學生積極參與選擇、計劃和實施具有實踐性、解決問題特征的任務”［1］。

項目的生命周期是一個項目從概念到完成所經過的各個階段，一般分為啟動階段、規劃階段、執行階段和結束階段［2］。項目從可行性分析到成果展示評價，各階段前后銜接，有機組合在一起便構成項目生命周期。項目執行前，要進行可行性分析。如果可行性成立，則進入計劃階段，該階段需對項目進行詳細周密的規劃。接著進入實施階段，該階段主要工作是給學生提供自由和諧的學習空間，引導學生自主探究、獨立思考、協作完成項目任務。最后進入收尾階段，收尾階段主要采用學生自評、組內自評、組間互評等過程性評價以及以老師或專家為主對作品進行的總結性評價等手段。文章以數字短片《長治堆錦》為項目任務，開展具體的教學實踐。

2 開放式實驗教學的特點

“開放實驗”源于20 世紀60 年代初美國的物理實驗教學改革，又稱“自由實驗”“開放式實驗”等。1979 年我國高校實驗教學改革中首次提出開展“開放實驗”的倡議［3］。所謂開放式實驗教學是指高校實驗室在時間、空間、內容和教學方法等方面對學生開放，由學生自主選擇并進行實驗學習與研究的教學方式［4］。此教學方式側重給學生提供寬松自由的實驗環境，激發學生主動參與實踐活動。學生作為活動的主體和執行者，能充分發揮其潛質。實驗時發現問題、提出問題和解決問題的一系列過程都由學生親身經歷，使其感受體驗項目進程的酸甜苦辣，提升了學生的知識技能、過程方法和情感態度價值觀三個維度的能力，激發了學生的創造力，提升了其綜合素質。

開放式實驗教學中，實驗項目一旦確定，教學過程就以項目活動為主線開展，給學生提供和諧自由平等的創作環境，保證學生的主體作用性，充分發揮其主動權，以積極飽滿的熱情投入到項目創作中。作品完成過程中將每個成員的分工、完成情況、學習體會等過程性材料以電子檔案袋的形式記錄下來。因此，開放式教學過程更加注重過程性學習，重點關注學生在獲得項目成果進程中實踐能力和創新能力的提高，具有不同于傳統實驗教學的特點。

2.1 以完成項目為主線開展實驗教學活動

在開放式實驗教學中，以項目為任務驅動。項目成果是學生學習活動的主線，真正追求學生在獲得項目成果進程中的學習和經驗的增長［5］。強化對學生自我監控、自我反思、自我發展能力的培養，同時呈現與展示學生學習進步、探索、努力、進取、達成目標與成長歷程的有關資料，如問題討論、點滴進步、師生交流等資料記錄在檔案袋里。因此，開放式實驗教學追求的是學生在完成項目進程中實踐創新能力的培養。

2.2 學生是教學活動的主體，是項目的執行者

開放式實驗教學中，學生是項目的執行者，教師則是引導者和管理者。因此，教師應給予學生足夠充分的尊重。根據小組前期的調研，自主確定實驗計劃和步驟，合理選擇儀器設備，在寬松、和諧、愉悅的氛圍中開展項目。從項目策劃到作品完成，整個階段所遇到的問題難題和解決問題的過程等資料，全部以文字、圖表、影像的形式記錄歸檔，供項目結束后進行評價。

2.3 實驗內容開放，項目類型更加多樣化

高校教學中實驗項目類型有初階“演示驗證型”、進階“應用設計型”和高階“研究創新型”三個層次。傳統實驗中，實驗內容是相對封閉的，實驗類型絕大多數是以鞏固理論知識、掌握實驗技能為主的驗證型實驗，進階和高階的實驗類型很少，即使該部分實驗做了也是走過場，沒有實質性的效果。開放式實驗教學改變了現有局面，重視實驗內容的開放性，加大了“應用設計型”和“研究創新型”實驗的比例，注重學生對實驗的自主探究，培養學生的多元思維方式，做到了實驗過程評價和實驗結果評價并重。因此，開放式實驗教學鼓勵學生自行提出創新性實驗項目，增加了社團科技活動項目、學科競賽項目、學生自選實驗研究項目等創新性實驗。支持學生積極參與教師科研項目。實驗面向全體學生，適應不同水平和能力，實現因材施教。

2.4 以學生發展為中心，教學方法靈活多樣

教學方法是教學中應用的方法與手段的總和，常用的教學方法有講授法、討論法、任務驅動法、自主學習法等。開放式實驗教學中，多采用任務驅動法、討論法、啟發式教學、問題探究法等方法，體現了以學生為主體的教育理念。任務驅動法可以小組或個人為單位進行，教師根據需求提出選題范疇，學生根據調研確定選題內容?；顒又薪處熀孟穸媸?，是活動的組織者、引領者和親密的伙伴，對學生在活動中的表現給予充分的理解和尊重，做與學生共同交流的親密伙伴，認真傾聽學生之間的交流，以學生發展為中心，鼓勵學生獨立探索，培養其分析問題、解決問題的能力。

2.5 評價主體多元化，評價內容全面化

教學評價主要針對教學過程與學習效果進行測量。項目初始階段實施診斷性評價，鍛煉學生查閱資料、提出問題的能力。項目開始到結束階段進行過程性評價，如用電子檔案袋的形式記錄學生在實驗過程中的一系列行為表現，教師反饋信息以激發學生的學習動機，進一步改進、完善項目過程。評價對學生具有監督和強化作用，目的是保證項目保質保量地穩定進行。項目結束階段實施總結性評價，如自評、互評、組評、同行教師、專家組共同參與?？傊?，開放式實驗教學更注重對學生分析問題和解決問題能力的培養，重視對學生學習過程和創新意識的考核。

3 開放式實驗教學過程

筆者根據全國計算機設計大賽要求，在學生中開展了實驗教學，圍繞大賽主題確定項目選題、計劃、實施和收尾四個階段，如表1 所示。

表1 基于項目的開放式實驗教學過程

3.1 確定項目

本次實踐項目以第12 屆中國大學生計算機設計大賽選題作為開發項目，確定大賽的數媒微電影類別作為討論選題。根據比賽要求，數媒微電影類需要以“1911 年以前中華優秀傳統文化元素”為選題依據。同學們前期選材的時候，為了所選素材符合“弘揚傳統文化，展現工匠精神”這一最初設想，同時兼顧經濟實惠原則，選擇了長治本地的國家非物質文化遺產——“堆錦”。進一步通過圖書館查閱圖書或中國知網網絡文獻的閱讀，并通過對當地的傳統文化場所如博物館等進行參觀訪談，最終確定了以“長治堆錦”為主題創作一部時長10 分鐘左右的微電影作品。因此，該階段學生已經明確了最終需要提交的項目成果及呈現形式，便于在任務驅動下調動一切積極能量開展項目活動。

3.2 計劃階段

確定了項目的選題后，就進入了計劃階段。根據學生自愿分組的原則，引導學生根據自身優勢合理分組，成立相應的項目小組。根據項目工作量的大小及工作強度確定小組人員數，為了避免人數太多搭便車現象，一般4—5 人一組為宜?？紤]到項目需要扛著攝像機拍攝素材，因此，還需要根據性別特點合理組建團隊。另外，在小組中需推薦一個發揮團隊精神、組織協調能力強的小組長，保證每個成員都被分配到任務，清晰明白自己的角色以及需要做的工作，帶領團隊朝著共同目標去努力，保證項目的順利開展。小組根據項目計劃和實驗室儀器設備情況制定詳細的行動計劃表。項目實踐中常用甘特圖來顯示行動的時間規劃。甘特圖中水平方向表示時間跨度，縱向表示每個活動，為每一個活動畫一個條形，代表其執行時間。如圖1所示，通常在項目執行之前，就做好了項目甘特圖，可以生動形象地將項目的具體執行時間和執行活動直觀明了的描述出來，學生執行起來能做到心中有數，從而有條不紊的完成項目每個階段。

圖1 “長治堆錦”數字短片制作項目甘特圖

3.3 實施階段

項目計劃完成之后，進入到實施階段，將計劃落實為具體的行動，小組成員已經做好著手完成各自承擔任務的準備。開放式實驗教學不同于傳統實驗教學，因此，教師的角色也發生了改變，由原來的課堂主導者轉變成了項目指導者和管理者。學生根據分鏡頭稿本將采集回來的素材，利用PREMIER、PPT、GOLDWAVE、格式工廠等工具進行后期視頻編輯。實驗過程中遇到問題時，教師并沒有直接給出學生解決問題的方法，而是積極引導，激發學生自主探究，培養其創新性思維和創新能力。組隊后小組建立團隊QQ 群或微信群，便于后期拍攝素材的收發通知及項目相關問題的討論交流，項目劇本、分鏡頭稿本、計劃書等相關文件可以上傳到QQ 或微信群共享里，可供小組成員分享下載。定期召開例會，組長定期匯報項目的進展情況。當組內遇到困難或某些問題存在糾紛異議時，盡量讓學生自己想辦法協商解決，從而培養學生的協調能力和團隊精神。如果組內協商之后還是不能解決或者未達成一致時，及時與教師溝通，對于不合理之處給出整改建議，督促同學按時提交階段性成果，保證項目順利進行。

3.4 收尾階段

項目完成之后，進入最后一個階段，要求學生提交作品和所有過程性材料，包括數字短片作品、劇本、分鏡頭稿本、組員承擔的任務以及完成任務程度、個人心得總結、自評表、互評表等相關文檔。因此，該階段最重要的任務就是評價，包括過程性評價和總結性評價兩個方面。

3.4.1 對項目產品的評價

在項目確定階段，小組人員已經對項目作品應該達到什么樣的要求以及各項具體指標形成共識，該階段就是檢測項目作品是否已經達到了規定的指標。如筆者指導的“長治堆錦”數字短片制作項目中，以長治市獨有的傳統手工藝，同時也是非物質文化遺產“堆錦”為題，介紹了長治堆錦這一工藝的發展歷史、制作方法以及其承載的歷史使命，最后學生提交出的項目作品符合中國大學生計算機設計大賽對作品的各項技術要求和內容要求。

3.4.2 對項目過程評價

開放式實驗教學中，追求學生在完成項目成果進程中實踐創新能力的提高，因此，非常關注學生在項目過程中遇到困難如何解決問題的能力、團隊合作能力、社會交往能力等，故設計了以考核學生能力為主的專業實踐自評與互評表，如表2 所示。

表2 “長治堆錦”數字短片項目過程自評與互評表

4 總結與思考

通過本次開放式實驗教學的實踐，整理了學生的項目過程評價表和學生提交的項目報告書，組織學生交流本次實踐課的心得體會，形成了筆者對項目視角下的開放式實驗教學的有幾點思考。

4.1 開放式實驗教學體現了“協作學習”的教學策略

在進行項目可行性分析時，先考察學生的先修課程，在學生已掌握專業知識、專業技能和情感態度三維目標的基礎上進行項目開發。項目小組一旦形成即構成一個協作學習小組，協作學習是小組成員之間通過相互交流與思維不斷碰撞共同合作完成的，因此和諧的成員關系、積極向上的團隊氣氛、自由充分的意見交流都有助于提高協作學習的效果。協作學習過程中，頭腦風暴法是一種常用的討論方法。項目學習給學生提供了自由談論、自主探究的環境，組員積極踴躍地將自己的好方法、好點子全部說出來，經小組討論篩選，最終形成最優方案。一個好的小組長相當于一個優秀的項目經理，如何激勵組內成員的士氣，主要依靠小組長的領導才能。協作學習中通常會將任務分成若干個子任務，由不同的成員在規定的時間內分工完成，小組長起到督促、管理的作用。學生在自我評價中寫道：“用自己所學的知識創作出作品，就像自己的孩子，見證了她的萌芽和成長，感覺很有成就感”，“在自由、民主、開放的學習氛圍中體驗到了藝術創作的樂趣”，這些反饋信息體現了學生對開放式教學的熱愛。

4.2 開放式實驗教學培養了學生的團隊意識和創新能力

開放式實驗教學中，課堂活動依托于學生，在這樣一個和諧民主的環境中，團隊精神狀態飽滿，組員積極主動參與小組討論，鍛煉了獨立思考的能力和解決問題的能力。每個成員都從團隊利益出發，盡職盡責完成分配的任務，通過本次項目的完成，培養了學生的團隊意識、創新意識和創新能力。

開放式實驗教學在培養學生的實踐創新能力、團隊合作能力和社會交往能力等方面起到了重要作用，是高校實驗教學改革的必然趨勢，對提高實驗教學質量起到了積極的推進作用。目前，開放式實驗教學沒有固定的模式可循，如何形成科學系統的實驗教學模式，還需要我們結合自身的學科特點在實驗教學中不斷進行嘗試與探索。