“1+X”型开放性创新实验模式教学改革与实践

Teaching Reform and Practice of "1+X" Type Open Innovation Experimental Model

摘要

开放性创新实验作为培育学生学习兴趣与创新能力的关键路径，已成为高等教育改革的重要议题。高校对开放性创新实验的教学效果要求不断提高，学生对个性化实验内容的渴求愈发强烈。为顺应这一趋势，对当前3D打印实验实施形式进行改革。基于问题导向学习（PBL）理论框架，结合3D打印技术的实践特性，针对不同学生群体，设计了与地学基础实验深度融合的3D打印实验模式。该模式构建兴趣培养、基础巩固、能力进阶、自主创新四级递进模块，形成“1+X”型开放性创新实验模式。实践表明，该模式通过弹性化的实施路径与多元化的评价体系，有效激发学生的探究动机，实现了实践技能的阶梯式培养，为培育兼具创新思维与协作能力的复合型地质人才提供实践范式。

关键词

开放性创新实验 / 3D打印 / 地学基础

Key words

open innovative experiments / 3D printing / basic geology

参考文献

[1] 安永磊，高淑贞，刘娜，等. 开放性创新实验教学模式优化与实践[J].实验技术与管理，2016，33（8）：21-23.

[2] 高淑贞，蔡印，牛立刚，等. 本科生开放性创新实验的探索与实践[J].实验室研究与探索，2018，37（7）：216-218.

[3] 宫晓宇，张晓君，杨晓帆. 基于自主学习能力培养的开放性实验教学模式研究与探索[J].中国现代教育装备，2025，451（2）：4-6.

[4] 章伟，罗茂元，周萍. 高校 3D 打印创新实验室建设与实验教学研究[J].信息记录材料，2018，19（2）：175-178.

[5] 卢秉横，李涤尘. 增材制造（3D 打印）技术发展[J].机械制造与自动化，2013，42（4）：1-4.

[6] 魏青松，李继康，闫春泽，等. “新工科”下 3D 打印前沿学科三位一体多维度教学模式研究[J].实验技术与管理，2020，37（9）：10-14.

[7] 雷黎，张玥. 基于 3D 打印技术开放式实验教学项目研究[J].实验室科学，2019，22（4）：143-146.

[8] 李翠超，付宇卓，徐巍. 国家双创示范基地 3D 打印服务中心建设和服务模式探索[J].实验室研究与探索，2020，39（5）：143-148.

[9] 乔苏迟，王志伟，许新民. CBL 结合 3D 打印在骨肿瘤临床教学中的运用[J].教育教学论坛，2024，27（7）：149-152.

[10] 王建秀，刘笑天，居哲超，等. 3D 打印技术在基础地质矿物教学中的应用[J].教育教学论坛，2015，51（12）：1-2.

[11] 战双鹃. PBL 模式在高校通识课程中的应用[J].高教探索，2018（5）：50-55.

[12] 吴迪，符策，李涛，等. 基于 PBL 模式的 EDA 技术实验教学改革[J].实验室研究与探索，2021，40（2）：159-163.

[13] 唐朝晖，刘木根. 多维度综合开放实验教学考核体系[J].实验技术与管理，2020，37（3）：171-174.

基金资助

吉林省高教学会高教科研课题“培养大学生实践能力的开放性创新实验平台建设研究”(JGJX2023B5)

吉林大学实验技术重点项目“矿相学全媒体数字实验手册的开发”

2025 年吉林省高等教育教学改革研究课题“基于移动终端的矿相学全媒体实验手册的研究与实践”(JLJY202587217892)

吉林大学本科教改项目“基于深度学习的显微镜下金属矿物智能识别实验研究”(2023XZD071)