從工科學(xué)生本科畢業(yè)論文問題看實驗教學(xué)改革

鄧洪達(dá)，趙美玉

從工科學(xué)生本科畢業(yè)論文問題看實驗教學(xué)改革

鄧洪達(dá)，趙美玉

目前工科學(xué)生畢業(yè)論文實踐環(huán)節(jié)中的問題主要源于實驗教學(xué)中對學(xué)生基礎(chǔ)實驗技能培訓(xùn)不夠，綜合設(shè)計性實驗少，實驗人員素質(zhì)不高等方面。提出增加實驗課程內(nèi)容，全面培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)實驗技能。通過大學(xué)生科技創(chuàng)新項目和參與教師科研項目研究，設(shè)立選修實驗課程，增加學(xué)生創(chuàng)新性訓(xùn)練機(jī)會，提高實驗人員素質(zhì)。

本科畢業(yè)論文；實踐環(huán)節(jié)；問題；實驗教學(xué)；選修實驗課程；實驗教學(xué)改革

國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)提出的人才隊伍建設(shè)發(fā)展目標(biāo)對高等教育提出了推行創(chuàng)新型教育方法，突出培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的要求。對于創(chuàng)新型科技人才培養(yǎng)的金字塔來說，培養(yǎng)塔基中具有創(chuàng)新性思維和能力的本科畢業(yè)生成為關(guān)鍵性工作。由于高校招生規(guī)模擴(kuò)大、教育財政經(jīng)費撥付不足、實驗教學(xué)人員素質(zhì)不高等問題，致使工科本科生的實踐能力不能滿足當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和社會對創(chuàng)新性人才的需要。實踐能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)畢業(yè)論文所反映出實驗教學(xué)存在一些不可忽視的問題。

一、畢業(yè)論文實踐環(huán)節(jié)問題

畢業(yè)論文是工科各專業(yè)的專業(yè)教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，是大學(xué)四年所學(xué)的各種理論知識和實踐知識的綜合考查，也是培養(yǎng)他們自學(xué)能力、動手能力、觀察、綜合分析能力、創(chuàng)新能力的一種訓(xùn)練[1]。在畢業(yè)論文實驗環(huán)節(jié)中，典型問題主要表現(xiàn)為以下幾個方面。

（一）缺乏資料分析能力

本科畢業(yè)論文要求學(xué)生在畢業(yè)前針對某一課題進(jìn)行系統(tǒng)的有創(chuàng)見性的科研研究，并撰寫出合符要求、具有明確創(chuàng)新性和社會價值的學(xué)術(shù)論文成果[2]。但目前有些本科畢業(yè)論文撰寫中沒有交待與研究課題密切相關(guān)的研究背景，沒有提出明確的研究目的，沒有體現(xiàn)研究的價值。學(xué)生寫論文時只是一味的東拼西湊，缺少對查閱的相關(guān)資料進(jìn)行有機(jī)整合和綜合分析的能力，從而不能通過分析提出科學(xué)問題，總結(jié)國內(nèi)外研究存在的問題，表述研究突破方向，規(guī)劃研究內(nèi)容和采取研究方法。

（二）基礎(chǔ)實驗技能不高

在工科本科畢業(yè)論文實踐環(huán)節(jié)中，為了達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生動手能力、綜合分析能力和解決問題能力的目的，試驗環(huán)節(jié)尤顯重要。然而在該階段，部分學(xué)生缺乏基本的實驗技能，如處理有效數(shù)值、將液體原料按照摩爾濃度配制、單位換算、選擇顏料在有機(jī)溶劑中的分散方式、記錄試驗現(xiàn)象、主動分析試驗失敗原因等。

（三）缺乏科研素養(yǎng)和鉆研精神

工科本科畢業(yè)論文試驗是檢驗科研素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。在試做階段要求學(xué)生嚴(yán)格按照既定的試驗方案操作，并詳細(xì)地做好試驗記錄。但是部分學(xué)生在實際操作中不注意細(xì)節(jié)，任意選擇試驗參數(shù)，不作詳細(xì)記錄，缺乏基本的科研素養(yǎng)。在分析和解決問題階段，要求學(xué)生結(jié)合自己所學(xué)的理論知識，查閱大量相關(guān)資料，借鑒他人的處理方法并加以完善，分析可能存在的問題和提出解決的辦法。而一些學(xué)生拒絕嘗試和探索，或躲避問題或第一時間向老師求助，缺乏科學(xué)鉆研精神。

以上問題的產(chǎn)生來源于實驗教學(xué)中學(xué)生的基礎(chǔ)科研素養(yǎng)和實驗技能沒有得到良好訓(xùn)練。

二、實驗教學(xué)存在的主要問題和原因

實驗課程不僅僅可以驗證學(xué)生所掌握的理論知識，同時還可以訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、實際操作能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。但是在目前實驗教學(xué)中仍然存在一些問題，影響學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。

（一）基礎(chǔ)實驗技能培訓(xùn)不夠

由于實驗教學(xué)經(jīng)費投入不足，多人為一組分工協(xié)助完成實驗的現(xiàn)象非常普遍，這樣很難訓(xùn)練學(xué)生的基礎(chǔ)實驗技能。另外，實驗課程課時相對較少，開設(shè)的實驗項目數(shù)目不多，甚至部分實驗內(nèi)容無法開展，致使學(xué)生無法完成常規(guī)的實驗技能訓(xùn)練。如材料專業(yè)類學(xué)生很難完成專業(yè)性配制和標(biāo)定物質(zhì)濃度。

（二）驗證性實驗多，綜合設(shè)計性實驗少

目前實驗課程中大多數(shù)實驗項目是結(jié)合理論課程開設(shè)的驗證性實驗。學(xué)生在實驗前就已經(jīng)了解了相關(guān)內(nèi)容，只需機(jī)械地完成實驗即可。這樣毫無探究性的驗證性實驗只能訓(xùn)練基本實驗技能，而不能提升學(xué)生的研究興趣。當(dāng)要求學(xué)生完成覆蓋幾種實驗方法的綜合性實驗項目或設(shè)計性實驗項目時，學(xué)生不知道如何查閱資料、制定實驗方案、選擇實驗設(shè)備和藥品等。

（三）實驗人員素質(zhì)不高

目前大部分實驗人員沒有親臨生產(chǎn)現(xiàn)場的工作經(jīng)驗，自身基礎(chǔ)理論知識掌握得不夠扎實，掌握的實驗方法簡單，思維方式單一，不具備良好的教學(xué)引導(dǎo)能力，不能從教材中發(fā)現(xiàn)問題，不能創(chuàng)造積極的問題情景，不能激發(fā)學(xué)生的好奇心，不具備啟發(fā)和誘導(dǎo)學(xué)生積極主動地探索求知、解決問題、發(fā)展創(chuàng)造性的能力。因此，實驗人員對學(xué)生在實驗前資料查閱準(zhǔn)備、實驗過程中實驗操作和記錄、實驗后數(shù)據(jù)處理和實驗報告撰寫等環(huán)節(jié)缺乏嚴(yán)格要求和耐心引導(dǎo)。

三、實驗教學(xué)改革的主要措施

在提高實驗教學(xué)地位的同時，要以學(xué)生為中心，構(gòu)建學(xué)知、用知和創(chuàng)造新知識三個層次訓(xùn)練體系外[5]，還需要對現(xiàn)行實驗教學(xué)改革，豐富其內(nèi)涵，提升實驗人員素質(zhì)，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性能力的目的。

（一）增加實驗課程內(nèi)容，全面培養(yǎng)實驗技能

在創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的高校教育改革潮流中，工科類專業(yè)人才培養(yǎng)方案需作進(jìn)一步調(diào)整，繼續(xù)加大實驗課程在教學(xué)中的比例，加大課程實驗所需經(jīng)費的投入，樹立實驗課程在創(chuàng)新性人才培養(yǎng)中中流砥柱的地位。

目前實驗課程由基礎(chǔ)實驗、專業(yè)基礎(chǔ)實驗和專業(yè)綜合實驗構(gòu)成?；A(chǔ)實驗以課程實驗為主，即依附于理論課程開設(shè)實驗，以驗證性實驗為主，主要培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)實驗技能。需要將基礎(chǔ)課程實驗從教學(xué)中剝離出，形成單獨的基礎(chǔ)實驗課程，增加實驗課程門數(shù)和實驗內(nèi)容，全面夯實學(xué)生基礎(chǔ)實驗技能。專業(yè)基礎(chǔ)實驗的實驗內(nèi)容包含較廣，這些實驗內(nèi)容相互獨立，但共同構(gòu)建為一門課程。因此，需要將專業(yè)基礎(chǔ)實驗按照知識體系劃分為獨立的實驗課程，重新制定教學(xué)大綱，增加實驗項目數(shù)量，有機(jī)整合實驗內(nèi)容，訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)知識認(rèn)識某一工程現(xiàn)象和解釋該現(xiàn)象的能力。專業(yè)綜合實驗按照專業(yè)方向劃分為不同的知識體系的實驗內(nèi)容。除了需要將專業(yè)綜合實驗按照知識體系設(shè)置成獨立的實驗課程外，實驗課程內(nèi)容需形成有機(jī)的、完整的體系，以訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識體系分析和解決工程問題的能力。

實驗技能除了以上對動手能力、知識運(yùn)用與分析能力的培訓(xùn)外，還包括對資料查閱、報告撰寫的技能訓(xùn)練，以達(dá)到全面提高學(xué)生個人分析、解決和總結(jié)問題的能力。

（二）增加綜合性和設(shè)計性實驗，提高科研興趣

綜合性實驗是指運(yùn)用已開設(shè)課程內(nèi)容綜合分析某一問題或現(xiàn)象的實驗，其實驗?zāi)康氖峭ㄟ^實驗實現(xiàn)獨立課程之間的相互滲透，達(dá)到學(xué)生有機(jī)聯(lián)系不同課程知識，掌握不同設(shè)備的聯(lián)合使用與操作，主要培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和知識應(yīng)用與滲透能力。設(shè)計性實驗是學(xué)生將所學(xué)到的知識反復(fù)對比、聯(lián)想、綜合、歸納、類比和推理，構(gòu)造自己的實驗方案，選擇實驗儀器，解釋實驗結(jié)果，是開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維和進(jìn)行素質(zhì)教育的有效手段[5]。目前實驗教學(xué)開設(shè)了大量僅為理論教學(xué)服務(wù)的驗證性實驗，這些實驗相互獨立存在，沒有達(dá)到綜合應(yīng)用基礎(chǔ)實驗技能和基礎(chǔ)知識解決某一工程問題的目的。為了培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，不斷提高學(xué)生的科研興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提高學(xué)生的自我成就感，必須開設(shè)更多的綜合性實驗和設(shè)計性實驗。

（三）設(shè)立選修實驗課程，系統(tǒng)訓(xùn)練科研素養(yǎng)

為了使學(xué)生能夠綜合應(yīng)用基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識分析問題、解決問題，需要加強(qiáng)對大學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)必修的實驗課程外，學(xué)校應(yīng)開設(shè)選修實驗課程，如大學(xué)生科技創(chuàng)新項目和參與教師科研項目的研究。一方面，學(xué)生從查閱資料或進(jìn)行調(diào)研活動中尋找自己感興趣的科研問題，組建科研團(tuán)隊，撰寫大學(xué)生科技創(chuàng)新訓(xùn)練計劃申請書，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下開展前期科研準(zhǔn)備、研究及項目結(jié)題工作。這樣學(xué)生不但能夠得到系統(tǒng)的科研訓(xùn)練，通過團(tuán)隊協(xié)助還能創(chuàng)新性地解決科研問題，達(dá)到創(chuàng)新性訓(xùn)練的目的。另一方面，學(xué)生可以參與教師科研項目的研究，這樣學(xué)生能夠盡早接觸專業(yè)領(lǐng)域的前沿科學(xué)和技術(shù)問題，運(yùn)用所學(xué)的理論知識和先進(jìn)的方法、技術(shù)解決問題，進(jìn)行對自己創(chuàng)新能力、自學(xué)能力、動手能力、觀察、綜合分析能力的訓(xùn)練。通過開展大學(xué)生科技創(chuàng)新項目和參與科研項目研究的創(chuàng)新性訓(xùn)練，為后續(xù)畢業(yè)論文工作的開展奠定基礎(chǔ)，也在畢業(yè)論文工作中起到示范作用。

（四）提高實驗人員素質(zhì)，適應(yīng)高校創(chuàng)新性教育的要求

實驗教學(xué)不僅是要讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和基本技能，更要注重對學(xué)生進(jìn)行探索知識、學(xué)習(xí)方法、運(yùn)用知識理論聯(lián)系實際過程的訓(xùn)練和培養(yǎng)，以激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的興趣和能力，形成求學(xué)所必須的求知欲、質(zhì)疑態(tài)度和批判精神。要達(dá)到以上目標(biāo)，則需要一支不斷及時調(diào)整或更新自己的知識結(jié)構(gòu)，能夠靈活地運(yùn)用各種科學(xué)方法、各種思維方式進(jìn)行知識創(chuàng)新的實驗教師隊伍。實驗教師隊伍除了實驗教學(xué)教師外，還包括實驗技術(shù)員和實驗管理人員。應(yīng)倡導(dǎo)擁有固定科研方向和從事科研第一線的教師加入到實驗教學(xué)教師隊伍中，為學(xué)生提供系統(tǒng)性科研訓(xùn)練指導(dǎo)。鼓勵實驗技術(shù)人員學(xué)習(xí)新知識，開發(fā)實驗設(shè)備潛能，為開展具有前沿性實驗項目起到協(xié)助指導(dǎo)的作用。提升實驗管理人員的管理能力，統(tǒng)籌規(guī)劃實驗發(fā)展，為實驗項目開展提供及時高效的服務(wù)。

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book=168,ebook=369

G642.423

A

1673-1999（2010）22-0168-03

鄧洪達(dá)(1977-)，男，四川南充人，博士，重慶科技學(xué)院冶金與材料學(xué)院講師，從事油氣田腐蝕與防護(hù)的教學(xué)與研究。

2010-09-01

重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究項目(項目編號：KJ09410)。