工科類學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

張曉超

摘要：本文針對(duì)目前工科類學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的一些實(shí)際問(wèn)題，提出高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基本思路，在教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等方面進(jìn)行探索研究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革；創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）39-0252-02

一、引言

高等教育的目標(biāo)，就是培養(yǎng)具有良好科學(xué)素質(zhì)和人文素質(zhì)、能適應(yīng)社會(huì)需要的綜合型人才，工科類院校更應(yīng)注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有至關(guān)重要的作用。然而調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多工科類院校不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，不重視實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍和實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，因此存在實(shí)驗(yàn)教師缺乏工作熱情、實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后或臺(tái)套數(shù)少、實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)少以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法落后等諸多問(wèn)題，未能形成實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)和理論教學(xué)的有機(jī)融合，嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，限制了學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高，與學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)相距甚遠(yuǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就必須對(duì)那些傳統(tǒng)落后的實(shí)踐教學(xué)方式進(jìn)行改革，在教學(xué)觀念、教學(xué)體系、教學(xué)方法與考核手段等方面積極創(chuàng)新。

二、改革措施

（一）改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念

傳統(tǒng)教育觀念是以理論教學(xué)為重心，忽視實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。這種觀念把實(shí)驗(yàn)僅僅看作驗(yàn)證理論知識(shí)和訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能的手段，于是，就普遍存在“重理論、輕實(shí)踐”的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成了理論教學(xué)的附屬部分，甚至可有可無(wú)，培養(yǎng)出的學(xué)生與社會(huì)脫節(jié)，畢業(yè)后不能很快地適應(yīng)社會(huì)。而實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用并不僅僅是驗(yàn)證理論、訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能，更是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析判斷能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的重要途徑，是理論教學(xué)不可替代的。在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的情況下，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才顯得極為重要，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上一定要轉(zhuǎn)變觀念，對(duì)傳統(tǒng)落后的教學(xué)體系進(jìn)行改革，樹(shù)立創(chuàng)新的教育思想和教育觀念，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核手段進(jìn)行創(chuàng)新，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才[1-3]。

改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，近年來(lái)，一些高校已經(jīng)意識(shí)到這一點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)逐漸受到應(yīng)有的重視，教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備開(kāi)始改善，但是要真正達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最終目標(biāo)，僅憑硬件設(shè)施是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，廣大教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的觀念亟待革新，必須樹(shù)立以人為本的教學(xué)觀念，開(kāi)展啟發(fā)型教學(xué)模式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

（二）健全實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

工科類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該以提高學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)踐創(chuàng)新能力為主線，遵循適應(yīng)學(xué)生多樣化發(fā)展的原則，根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位，健全實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，可以從以下兩個(gè)方面著手。

一是健全實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程設(shè)置體系。要勇于改變傳統(tǒng)的模式，學(xué)習(xí)在這方面比較優(yōu)秀的高校實(shí)驗(yàn)室，可以將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為基礎(chǔ)型、驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型以及探索型（研究型）等，針對(duì)不同專業(yè)的教學(xué)要求設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而達(dá)到不同的教學(xué)目的。同時(shí)，在信息化高度發(fā)達(dá)的今天，不能固步自封，完全可以借鑒其他高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，依托網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)，建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)虛擬儀器遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在線完成不同層次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)也能解決實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備臺(tái)套數(shù)少及實(shí)驗(yàn)教學(xué)用房緊張的問(wèn)題[4，5]。

二是完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體系。要求對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程進(jìn)行管理和創(chuàng)新，形成有效的教學(xué)管理機(jī)制，同時(shí)，也要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的監(jiān)督機(jī)制和教學(xué)質(zhì)量的檢查機(jī)制，定期對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備、教學(xué)師資力量、教學(xué)過(guò)程和學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)。具體可采取措施包括：首先，推行以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生敢于提出問(wèn)題、分析問(wèn)題，并有效解決問(wèn)題，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中形成一定的探索求知精神和創(chuàng)造能力；其次，倡導(dǎo)以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，強(qiáng)化學(xué)生的主體意識(shí)，重點(diǎn)解決學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的問(wèn)題；最后，建設(shè)科學(xué)有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制，構(gòu)筑定期和不定期檢查，同行教師、實(shí)驗(yàn)室主任和學(xué)生結(jié)合的綜合教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)制度。設(shè)立教學(xué)質(zhì)量獎(jiǎng)，對(duì)優(yōu)秀教師給予獎(jiǎng)勵(lì)，從實(shí)際行動(dòng)上，改變高校“重科研、輕教學(xué)”、“重理論、輕實(shí)踐”的觀念，對(duì)在一線教學(xué)的教師給予肯定和激勵(lì)，推動(dòng)和促進(jìn)教學(xué)水平的提升。

（三）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

很多工科類高校開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)多以教師為中心，整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程幾乎是教師一個(gè)人在演講，學(xué)生僅參觀或參與少量的實(shí)驗(yàn)操作。這種傳統(tǒng)的“教師講學(xué)生聽(tīng)、教師做學(xué)生看”的教學(xué)模式，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)一直處于被動(dòng)狀態(tài)，往往課堂氣氛死氣沉沉，無(wú)法有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，難以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，既要扮演好指導(dǎo)者的角色，又應(yīng)該扮演出色的引導(dǎo)者。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，教師向?qū)W生傳達(dá)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟；在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，教師就應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生一步步完成實(shí)驗(yàn)。教學(xué)過(guò)程中，指導(dǎo)教師與學(xué)生保持既是良師又是益友的平等地位，才能營(yíng)造自由放松的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，學(xué)生的個(gè)性得以釋放，開(kāi)始充分發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造力。指導(dǎo)老師憑借自身扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生將創(chuàng)新和所學(xué)知識(shí)靈活應(yīng)用。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，尤其要調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，采用以學(xué)生為中心的、自主式、互動(dòng)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)類型，創(chuàng)新采取不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。比如：針對(duì)基礎(chǔ)型和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，要求在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生親自操作，課堂過(guò)關(guān)；針對(duì)設(shè)計(jì)和綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，要求學(xué)生先完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，再由學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并對(duì)結(jié)果的合理性、可行性等進(jìn)行分析與探討；針對(duì)研究探索型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教學(xué)方法可以更加靈活，學(xué)生可以結(jié)合科研項(xiàng)目，在實(shí)驗(yàn)教師和科研教師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，與實(shí)驗(yàn)教師協(xié)作，共同完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與整理，進(jìn)一步完善或調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告和發(fā)表實(shí)驗(yàn)成果。

在研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)時(shí)，可以從自制簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)儀器、探究性實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法改進(jìn)等方面引導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生能夠申請(qǐng)校級(jí)科技立項(xiàng)或者得到導(dǎo)師科研經(jīng)費(fèi)的支持。自制簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，可以增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，有助于提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力，簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)化，使用一些價(jià)格低廉且方便攜帶的器件，不僅降低了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，還滿足了“人人實(shí)驗(yàn)”的愿望；探究性實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，通過(guò)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，鼓勵(lì)學(xué)生從簡(jiǎn)單生活現(xiàn)象中去發(fā)現(xiàn)、探索和認(rèn)識(shí)規(guī)律，鼓勵(lì)老師和學(xué)生一起學(xué)習(xí)、一起思考，使學(xué)生逐漸養(yǎng)成勤于思考、善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題和解決問(wèn)題的好習(xí)慣；合理改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，優(yōu)化傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣和創(chuàng)新能力，啟發(fā)學(xué)生大膽思考、獨(dú)立思考，在有趣的實(shí)驗(yàn)中掌握知識(shí)、發(fā)展能力。另外，建議高校開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以自主進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，不受時(shí)間限制完成實(shí)驗(yàn)，方能真正實(shí)現(xiàn)以人為本的教學(xué)理念。

總之，變教師主導(dǎo)為學(xué)生自主，變教師灌輸為啟發(fā)、討論、互動(dòng)，變機(jī)械式完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程為積極研究與探索，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

（四）改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方法

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核方式單純注重理論知識(shí)而忽略了平時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程，在進(jìn)行教學(xué)考核時(shí)既要考核學(xué)生的理論知識(shí)，又必須把學(xué)生的實(shí)踐能力也列入考核標(biāo)準(zhǔn)。考核成績(jī)的合理與否直接決定著學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣和重視程度，一旦出現(xiàn)不合理情況，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生抵觸心理，間接影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)考核的初衷在于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法。因此，建立一套公平、公正、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方法變得尤為重要。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。指導(dǎo)老師在實(shí)驗(yàn)結(jié)束前應(yīng)嚴(yán)格檢查每一位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，對(duì)編造和抄襲其他同學(xué)數(shù)據(jù)的嚴(yán)肅處理，杜絕學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)態(tài)度不端正的現(xiàn)象。在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，老師可以要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并以書(shū)面的形式表達(dá)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式可以考核一個(gè)學(xué)生歸納和總結(jié)的能力，以及將所學(xué)知識(shí)靈活應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的能力。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的數(shù)據(jù)和理論知識(shí)對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題能進(jìn)行合理的解釋，并得出相應(yīng)的結(jié)論。

由于操作考試不能全面地涉及知識(shí)點(diǎn)，只能片面地考核個(gè)別實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。為了彌補(bǔ)操作考試的這種局限性，可以將筆試成績(jī)作為補(bǔ)充。學(xué)校在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核時(shí)，可以將實(shí)驗(yàn)考核分為筆試和操作兩部分。為了能夠有效地監(jiān)督和評(píng)定學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)情況，兼顧實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整個(gè)階段，學(xué)校在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核時(shí)還可考慮平時(shí)考試成績(jī)和期末考試成績(jī)。例如：平時(shí)考查成績(jī)占40%，期末考試成績(jī)占60%，其中筆試和操作各占50%，其比例直接影響著學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，可以根據(jù)專業(yè)實(shí)際情況進(jìn)行全面衡量與調(diào)整[6-8]。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度，直接影響著實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，高校實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)運(yùn)用多種手段，積極參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的研究和探討，努力為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和發(fā)展貢獻(xiàn)力量，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)積極性和創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，從而為培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的目標(biāo)做出自己力所能及的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王香婷，李明，石超.深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（9）：124-126.

[2]宋國(guó)利，蓋功琪，蘇冬妹.開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，（02）：91-93+132.

[3]劉翠紅，陳秉巖，王建永.基于學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011，（01）：151-152.

[4]王巖，徐金榮，高珍，王海葒，田曙堅(jiān).實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010，（02）：82-85+96.

[5]李平，毛昌杰，徐進(jìn).開(kāi)展國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)提高高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化水平[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，（11）：5-8.

[6]潘清.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理，2010，80（27）：24-26.

[7]許生慧.改革實(shí)驗(yàn)考核方法提高教學(xué)質(zhì)量[J].科技信息，2007，50（32）：279.

[8]楊俊年.深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革著重培養(yǎng)創(chuàng)新能力[J].高教研究與評(píng)估，2009，45（23）：89-91.