構(gòu)建適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

秦鋼年 黃大明 盧福寧 吳澤駿 廖慶敏

摘 要：從實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位、創(chuàng)新人才基本特征、實(shí)驗(yàn)教學(xué)對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的特殊作用出發(fā)，以廣西大學(xué)國家級機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)與改革為案例，對構(gòu)建與理論教學(xué)并重的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面的問題進(jìn)行了研究與探索。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位;創(chuàng)新人才培養(yǎng);實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系創(chuàng)新

中圖分類號：C961;G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1008-3561（2015）07-0006-02

一、引言

目前，全世界在發(fā)展理念上已經(jīng)形成一個最大的共識，就是：只有創(chuàng)新才能支撐未來的發(fā)展。這些年在國內(nèi)大家普遍意識到：我們培養(yǎng)的學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力比較弱。因此，在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中，把實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提高到前所未有的高度，明確提出：要“優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，豐富社會實(shí)踐，強(qiáng)化能力培養(yǎng)。著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，……探索貫穿各級各類教育的創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑;鼓勵高等學(xué)校聯(lián)合培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才”等等。

二、教育觀念落后導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位不合理

為什么我們培養(yǎng)的學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力偏弱？是中國的學(xué)生天生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力就弱嗎？大量實(shí)踐證明并非如此，中國人是很聰明的。根源何在？根本的原因還在于我們的“教育觀念相對落后，內(nèi)容方法比較陳舊”——這種狀況在中國高等教育的許多方面都值得深思，本文僅從實(shí)踐教學(xué)角度來探索。

長期以來，我國高等教育普遍存在“重理論、輕實(shí)踐”的觀念，實(shí)驗(yàn)教學(xué)被定位為輔助教學(xué)手段，僅僅是為了驗(yàn)證理論課堂上論述過的基本理論，僅僅是基本知識和基本技能的訓(xùn)練，這種不正確的定位導(dǎo)致了一系列不良的后果。（1）在時間的分配上，實(shí)驗(yàn)學(xué)時、學(xué)分只占很少的比例。成績評定一般以理論為主，理論教學(xué)是課程考核的“硬指標(biāo)”，實(shí)驗(yàn)成績僅作為參考，是“軟指標(biāo)”。這種“一硬一軟”的要求，很自然地使教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”重心向理論教學(xué)傾斜，導(dǎo)致了對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輕視和淡漠。（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多為驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按課程設(shè)置，內(nèi)容重復(fù)、分散，缺乏有利于學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的綜合性、設(shè)計性、研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。低水平的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，削弱了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)方面的功能。（3）由于定位不合理，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍層次低，結(jié)構(gòu)不合理。因?yàn)槭禽o助教學(xué)手段，因此，有人錯誤地認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)是低層次的勞動，實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是簡單重復(fù)的基本操作，是簡單勞動，無法與理論教學(xué)的高層次腦力勞動相比，水平低、不能上理論課的教師才進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。所以，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的付出遠(yuǎn)不及理論教學(xué)付出的回報高，導(dǎo)致惡性循環(huán)，高水平教師更不愿從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位不合理，造成對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的漠視，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)人才培養(yǎng)作用的削弱，以及對實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的不良影響等一系列后果，這已成為制約大學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力提高的障礙和桎梏，與建設(shè)創(chuàng)新型國家的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略是極不相稱的。因此，落后的教育觀念是當(dāng)前高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)最根本的影響因素。要從根本上解決我國高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的問題，必須堅持鄧小平“兩手都要抓，兩手都要硬”的理論，堅持科學(xué)發(fā)展觀，堅持與時俱進(jìn)，解放思想，大膽創(chuàng)新，突破傳統(tǒng)的教育觀念和教學(xué)模式，以現(xiàn)代教育的觀點(diǎn)，從社會發(fā)展的需要出發(fā)，重新認(rèn)識實(shí)驗(yàn)教學(xué)及其在人才培養(yǎng)中的重要地位和作用，樹立實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)并重的觀念。

三、充分認(rèn)識實(shí)驗(yàn)教學(xué)對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的特殊作用

前些年，有學(xué)者提出我國高等教育面臨人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)型的問題——從培養(yǎng)服務(wù)型人才轉(zhuǎn)向創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。隨著科技的進(jìn)步，國際競爭，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與就業(yè)結(jié)構(gòu)的變化，傳統(tǒng)的服務(wù)型人才培養(yǎng)模式已不再適應(yīng)社會發(fā)展的需要，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是高等教育改革的必然。

創(chuàng)新型人才與服務(wù)型人才比較主要有4個方面的特征。1）知識結(jié)構(gòu)的特征。創(chuàng)新型人才不但善于從教師和書本獲取間接知識，而且善于從實(shí)踐中獲取直接知識，具有探索未知知識的能力;2）思維能力的特征。創(chuàng)新型人才不但注重正向思維，而且注重逆向思維和批判性思維;3）能力結(jié)構(gòu)特征。創(chuàng)新型人才不但具有分析問題和解決問題的能力，而且具有發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力。4）培養(yǎng)過程的特征。服務(wù)型人才強(qiáng)調(diào)共性，適于批量培養(yǎng);而創(chuàng)新型人才以人為本，強(qiáng)調(diào)個性，要求個性化教育。

了解創(chuàng)新型人才與服務(wù)型人才的差異，有利于我們對實(shí)驗(yàn)教學(xué)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面的特殊功能進(jìn)行認(rèn)識。從創(chuàng)新型人才的4個基本特征看，我們不難發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面有著理論教學(xué)不可替代的特殊作用。

（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生獲取直接知識和探索未知知識的重要途徑。我們知道，實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)的就是讓學(xué)生自己動手去試驗(yàn)、實(shí)踐和探索，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)過程中常會出現(xiàn)與教科書上不一樣的結(jié)果，這會促使學(xué)生去分析、比較、質(zhì)疑和思考，在反復(fù)的研究和探索的過程中培養(yǎng)學(xué)生獲取直接知識的能力。顯然，這種學(xué)習(xí)過程在理論教學(xué)中是不容易甚至是無法實(shí)現(xiàn)的。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)利于激發(fā)學(xué)生逆向思維，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。逆向思維是人們重要的一種思維方式，也叫求異思維，是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點(diǎn)反過來思考的一種思維方式。我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對書本上或課堂上的知識一般很少提出質(zhì)疑，這是因?yàn)榻^大多數(shù)人認(rèn)為這些知識是正確的。相比而言，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中很多實(shí)驗(yàn)是我們正在做的，經(jīng)常會出現(xiàn)與教科書上不一樣的結(jié)果，這會促使學(xué)生產(chǎn)生更多的質(zhì)疑。這種質(zhì)疑會激發(fā)學(xué)生的逆向思維，十分有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的最佳舞臺。探究式學(xué)習(xí)的主要特點(diǎn)是引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，善于發(fā)現(xiàn)問題和敢于提出問題正是創(chuàng)新型人才必備的能力特征。實(shí)施探究式學(xué)習(xí)，一般以小組方式出現(xiàn)，師生零距離接觸和交流，容易營造交互式、討論式、探索式的教學(xué)氛圍，提高教學(xué)的效率和效果。顯然，與理論教學(xué)相比，從創(chuàng)新能力培養(yǎng)的角度來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)無論是在教學(xué)環(huán)境還是在教學(xué)條件或是教學(xué)的組織形式上都更具優(yōu)勢。

（4）實(shí)驗(yàn)教學(xué)易于貫徹以人為本的教學(xué)理念，實(shí)施多元化、個性化的人才培養(yǎng)模式。理論教學(xué)由于受到嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠媱?、固定的模式和有限的投入等諸多的約束，在實(shí)施因材施教和多元化、個性化人才培養(yǎng)方面，在目前的教學(xué)管理體制下是難以做好的。與之相比，實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有很好的機(jī)動靈活性和適應(yīng)性。實(shí)驗(yàn)可以分成若干小組進(jìn)行，甚至個人獨(dú)立進(jìn)行，可以根據(jù)自身的興趣與愛好、基礎(chǔ)和能力自由選做，這些不能不說是理論教學(xué)望塵莫及的。

四、構(gòu)建與理論教學(xué)并重的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

綜上所述，我們可以得出這樣一個結(jié)論：培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才必須高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)與改革，必須擯棄陳舊落后的教育觀念，堅持理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)并重的教育思想，構(gòu)建與理論教學(xué)并重的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，形成理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)并重的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)支撐體系。

廣西大學(xué)自2000年開始提出“以實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)課為龍頭，全面推進(jìn)實(shí)驗(yàn)課程體系實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革和開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)”的教改思路。要求各學(xué)院從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和理論教學(xué)體系進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，整體構(gòu)思，并緊密結(jié)合科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)展，將最新科研成果和先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性、設(shè)計性、研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建與理論教學(xué)并重，適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。經(jīng)過十多年的研究與探索，廣西大學(xué)已立項(xiàng)建設(shè)了近百門實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課課程，涉及理、工、農(nóng)、林、傳媒、商學(xué)等六十多個專業(yè)的基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課。實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)課的改革，帶動了全校實(shí)驗(yàn)課程體系，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革和開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。比如，機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心是廣西首批省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，也是廣西首批國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，該中心最大的特色就是從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)角度，系統(tǒng)規(guī)劃實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，將機(jī)械工程原附屬于理論課的二十多門實(shí)驗(yàn)課系統(tǒng)優(yōu)化重組為7門獨(dú)立開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課，再加上課外實(shí)踐與科技創(chuàng)新模塊，構(gòu)建了與理論教學(xué)并重、適于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

這些獨(dú)立開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課，都是從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)角度，對原附屬于理論課的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化，并融入最新實(shí)踐技術(shù)和教師的科研成果重組而成。比如，機(jī)械CAD/CAM及數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程和現(xiàn)代機(jī)械加工實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程優(yōu)化重組方式及構(gòu)成如下。

（1）機(jī)械CAD/CAM及數(shù)控技術(shù)課程。機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的核心能力是機(jī)械CAD/CAM及數(shù)控技術(shù)應(yīng)用能力。因此，該課程是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的主干課程，它的優(yōu)化設(shè)計和重組顯得尤為重要。我們以大型CAD軟件、數(shù)控加工中心、三坐標(biāo)測量儀等大型軟件硬件和教師自主研發(fā)的“車銑鉆CAD/CAM一體化系統(tǒng)”“網(wǎng)絡(luò)化開放式數(shù)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和設(shè)計開發(fā)綜合平臺”為支撐，將計算機(jī)繪圖、CAD機(jī)械設(shè)計、機(jī)械CAD/CAM實(shí)訓(xùn)、數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化重組，并融入最新實(shí)踐技術(shù)和教師的科研成果，開發(fā)系列的綜合性、設(shè)計性、研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，構(gòu)建了包含基本實(shí)驗(yàn)、提高型實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)三個層次教學(xué)內(nèi)容的機(jī)械CAD/CAM及數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程。

（2）現(xiàn)代機(jī)械加工實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程。該課程以大型工程軟件及教師自主研發(fā)的“面向中小企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）系統(tǒng)”“企業(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)”和加工中心、電火花加工機(jī)床、三坐標(biāo)測量儀等軟硬件為支撐，將計算機(jī)集成制造、計算機(jī)輔助工程分析、生產(chǎn)信息化技術(shù)、現(xiàn)代制造技術(shù)等專業(yè)課程群的實(shí)驗(yàn)和最新實(shí)踐技術(shù)、教師科研成果優(yōu)化重組，構(gòu)建以解決實(shí)際生產(chǎn)方案為主線，適應(yīng)地方中小企業(yè)多品種、小批量生產(chǎn)模式的生產(chǎn)組織與決策、技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)創(chuàng)新、信息管理與集成的現(xiàn)代制造工程實(shí)驗(yàn)課程。

學(xué)生課外實(shí)踐與科技創(chuàng)新模塊，面向全校機(jī)類和近機(jī)類本科生，利用網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件、網(wǎng)絡(luò)化虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺，提供全開放的自主學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。根據(jù)專業(yè)類型和學(xué)生的需求設(shè)置基本型、提高型和研究創(chuàng)新型實(shí)踐活動，把研究創(chuàng)新意識貫穿始終，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力。鼓勵學(xué)生積極參加課外創(chuàng)新設(shè)計及各種創(chuàng)新設(shè)計大賽，參加中心老師的科研項(xiàng)目，也可通過課外創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目立項(xiàng)并取得相應(yīng)學(xué)分，提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力和科學(xué)研究能力。

經(jīng)過十多年的探索與實(shí)踐，廣西大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革取得了顯著成效，學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力不斷提高。當(dāng)然，就學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面，廣西大學(xué)與整個中國的高等教育一樣，還處在探索和實(shí)踐階段，我們前面的路還很長，還需要我們不懈地努力。

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