試論改進實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

洪 哲，杜春霖，劉 波，高子桓

（遼東學院 化工與材料學院，遼寧 丹東 118003）

試論改進實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

洪 哲，杜春霖，劉 波，高子桓

（遼東學院 化工與材料學院，遼寧 丹東 118003）

在高等工程教育中，實驗教學對培養(yǎng)學生工程素養(yǎng)和實踐應用能力有著舉足輕重的作用.為達到培養(yǎng)高素質(zhì)的工程型、創(chuàng)新型專業(yè)人才的目標，必須大力加強實驗教學軟硬件建設，通過不斷完善實驗教學儀器設備、提高實驗教學人員素質(zhì)，為培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力創(chuàng)造條件；采用分層次、多元化、漸進式實驗教學方法，把培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力貫穿于大學教育全過程，實現(xiàn)受教育者從學校學生到企業(yè)員工的順利過渡.

化工；實驗室建設；操作技能；創(chuàng)新實驗

進入21世紀，隨著全球經(jīng)濟、科技、社會的快速發(fā)展，各國都在不斷改革高等工程教育人才培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)適應社會需要的高素質(zhì)創(chuàng)新型專業(yè)人才.實驗教學的改革是高校教育教學改革的重要組成部分.高?；嶒炇沂桥囵B(yǎng)學生專業(yè)實踐應用技能的搖籃，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)化工專業(yè)人才的重要基地.重視實驗教學，在教學中加強學生現(xiàn)代化儀器和設備操作能力訓練，跟蹤日益發(fā)展的企業(yè)現(xiàn)狀，對學生就業(yè)后適應未來工作和科研環(huán)境，應用前端儀器和設備解決實際問題具有重要意義.我院在化工實驗教學中采用分層次、多元化、漸進式實驗教學方法，著力提高學生實踐能力和創(chuàng)新精神，取得良好效果.

1 認清形勢，更新觀念，突出實驗教學在大學教育中的地位和作用

隨著當今企業(yè)生產(chǎn)科技手段的迅速提高，用人單位對化工專業(yè)畢業(yè)生的專業(yè)素質(zhì)要求越來越高.高等工程教育必須不斷加強專業(yè)實驗室軟硬件建設，深化實踐教學改革，加強創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)，才能適應社會發(fā)展的需要.

通過多年來的調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，受當前我國中等教育階段“應試教育”的影響，大學新生中“理論強、實驗弱”的現(xiàn)象相當普遍，多數(shù)新生的中學化學基礎停留在死記硬背的理論層面，實踐動手能力普遍欠缺.從本質(zhì)上說，化學是以實驗為基礎的自然科學學科.而我國目前進入高等學校的多數(shù)新生，在化學專業(yè)知識結構上患有先天性“缺鈣綜合癥”.為使新生盡快擺脫中學“應試教育”的桎梏，在接受高等教育的整個過程中對本專業(yè)實踐知識有全面系統(tǒng)的掌握，高校必須大力加強基礎實驗室硬件建設，同時改革高等工程教育，大力加強實踐教學，著力解決我國高等工程教育中存在的“工程性”、“創(chuàng)新性”薄弱的問題.

2 加強專業(yè)實驗室軟硬件建設，注重培養(yǎng)學生的基本實驗技能和工程意識

隨著各種智能設備不斷涌現(xiàn)并得到普及，企業(yè)的設備更新日新月異，為化工行業(yè)的發(fā)展提供了保障.相比之下，高校專業(yè)實驗室的設備更新和實驗教學技術人員的知識更新常常滯后，影響學生對新領域、新知識、新設備的學習、掌握和應用.為適應社會對新型設備技術人員的人才需要，加大高校專業(yè)實驗室的建設和對實驗教學技術人員的培養(yǎng)力度，日益成為高校軟硬件建設的重要內(nèi)容.近年來，我校加大專業(yè)實驗室建設力度，投入大量資金對化工原理、反應工程、化工儀表與自動化、化工模擬實驗室等進行改擴建.同時，加強對實驗教學人員的專業(yè)培訓，通過各種途徑提高實驗人員的專業(yè)技術水平，使所購置實驗儀器設備的效能得到最大化發(fā)揮.

為適應社會對各類新型技術人員的需求，我院合理配置實驗課程，充分利用設備優(yōu)勢和師資優(yōu)勢，教學中分層次對學生強化培養(yǎng)，由點及面，開展系統(tǒng)教學.在無機化學、有機化學、分析化學等專業(yè)基礎實驗課教學中，加大對學生化學基本操作技能、實驗安全常識和各種實驗用具的制作、使用等知識的傳授，為后續(xù)專業(yè)知識的學習創(chuàng)造條件；專業(yè)實驗課教學著力培養(yǎng)學生單一化學反應及設備的基本操作技能，使學生掌握單元化工設備和檢測儀器應用.針對化工企業(yè)通用的生產(chǎn)設備流程，通過化工儀表自動化實驗和化學反應工程實驗課的相關專業(yè)設備，由專業(yè)基礎實驗課中單一、間歇式、玻璃器皿式合成轉(zhuǎn)變到連續(xù)生產(chǎn)的設備，并應用中間控制手段，使學生加深對真實化工工藝流程的認識.實驗教學中加強操作培訓，做到單人操作、單人指導、單人考核，取得良好效果.通過化學工種不同級別“職業(yè)技能鑒定”專業(yè)技能培訓和考核，對學生化學實驗基礎知識和能力全程跟蹤、系統(tǒng)培養(yǎng).

3 引導學生參與創(chuàng)新項目，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力

當今對教育有重大影響的五大趨勢是:教育、科研、生產(chǎn)一體化的趨勢；科學技術綜合化的趨勢；社會發(fā)展理性化的趨勢；經(jīng)濟全球化的趨勢以及教育終身化的趨勢.在這些趨勢的影響下,高等教育正在發(fā)生著深刻的變化,反映在人才培養(yǎng)目標上,就是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才.創(chuàng)新人才的培養(yǎng)已成為高校的一項歷史任務[1].在2006年舉行的第三屆中外大學校長論壇上,美國耶魯大學校長理查德·萊文(Rich-ard Levin)認為,在當今世界,“學生僅僅具有專業(yè)性的知識是遠遠不夠的”,“必須要有批判性的思考、創(chuàng)新的能力”,“要培養(yǎng)他們的好奇心、嚴密的邏輯思維和獨立思考、實際解決問題的能力”,“中國希望通過創(chuàng)新來創(chuàng)造自己的未來,那么就必須鼓勵學生學會進行獨立的、批判性的思考”[2].為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力，學院為學生創(chuàng)新實驗給予經(jīng)費資助，鼓勵和支持綜合運用多領域、多學科知識和各種相關設備儀器開展選題和實驗，使學生的創(chuàng)新意識和能力在寬松的環(huán)境下萌發(fā)和培養(yǎng).為能更有效地提高學生自主實驗意識，開拓思維，實現(xiàn)對所學知識融會貫通，在大學二年級以后的學習中，有意識地為學生創(chuàng)造創(chuàng)新實驗機會，提供各類創(chuàng)新實驗內(nèi)容，變單純驗證性實驗為設計性、綜合性、創(chuàng)造性、開發(fā)性、研究性的實驗.實踐證明，這是一種培養(yǎng)學生運用發(fā)散思維方式，多角度地提出實驗思路，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐能力的新型實驗教學模式.采用高年級學生帶動低年級學生的混合方式參與到創(chuàng)新實驗中，將課堂所學知識運用于實驗，善于在實驗中發(fā)現(xiàn)問題并努力從所學理論知識中尋求解答.創(chuàng)新實驗實施過程始終以學生為主體，從實驗方案的制定、實驗操作、方案的改進到實驗結果的處理分析，都由學生獨立完成，指導教師在整個過程中只起啟發(fā)和引導的作用.學生通過自擬實驗方案和實驗步驟、查找有關資料和參考文獻、進行設備的操作和實驗結果的分析等，不但加深了對所學理論知識的認識和理解，而且加強了基本技能的訓練，提高了動手操作能力以及分析問題和解決問題的能力.通過多輪次的比較，發(fā)現(xiàn)開展這種大學生創(chuàng)新項目，對教學計劃中的單一實驗題目實驗內(nèi)容實現(xiàn)了綜合整理和運用，可有效提高學生的自主參與意識和創(chuàng)新意識，理論知識和實驗技能得到全面發(fā)展，起到初步培養(yǎng)科研意識和方法的作用.

4 運用多媒體實驗教學手段，搭建實驗教學與企業(yè)實習的橋梁

學校實驗教學與企業(yè)實習實訓是各類工學專業(yè)前呼后應的兩個實踐教學環(huán)節(jié).我們在多年的教學中發(fā)現(xiàn)，兩者間的銜接常常顯得不夠協(xié)調(diào)順暢.為使學生在進入企業(yè)實訓前掌握一定的化工工藝流程知識，為學生生產(chǎn)實習打下良好基礎，我們引進化工生產(chǎn)中的典型工藝流程教學設備和軟件，結合理論教學，開展化工生產(chǎn)模擬實驗教學.經(jīng)過多輪次的對比教學實踐，我們感到，這一過渡手段，可以有效幫助學生在企業(yè)實習前對企業(yè)生產(chǎn)工藝流程有初步的認識，使學生在后期的生產(chǎn)實習過程中能快速進入狀態(tài)，達到提高學生適應能力的目的.

〔1〕劉軍蓉.關于構建高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的思考[J].湖北經(jīng)濟學院學報(人文社會科學版), 2008,5(1):80-81.

〔2〕教育部中外大學校長論壇領導小組.中外大學校長論壇文集[M].高等教育出版社,2006.12.

G642.423

A

1673-260X（2014）01-0223-02

本研究為遼東學院2012年本科教學研究項目，得到學校資金支持