大學(xué)生創(chuàng)新性實驗指導(dǎo)方法研究

高菲菲，翟從鴻，喻其山

（安徽師范大學(xué) 物理與電子信息學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

1 引言

國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃是高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要組成部分，根據(jù)教育部高等教育司《大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃指南》，其實施目的：“旨在探索并建立以問題和課題為核心的教學(xué)模式，倡導(dǎo)以本科學(xué)生為主體的創(chuàng)新性實驗改革，調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，逐漸掌握思考問題、解決問題的方法、提高其創(chuàng)新實踐的能力.通過開展實施計劃，帶動廣大的學(xué)生在本科階段得到科學(xué)研究與發(fā)明創(chuàng)造的訓(xùn)練，改變目前高等教育培養(yǎng)過程中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，動手能力不強的現(xiàn)狀，改變灌輸式的教學(xué)方法，推廣研究性學(xué)習(xí)和個性化培養(yǎng)的教學(xué)方式，形成創(chuàng)新教育的氛圍，建設(shè)創(chuàng)新文化，進一步推動高等教育教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量.”其實施原則有以下三點：“（1）興趣驅(qū)動.（2）自主實驗.（3）重在過程.”計劃指南還強調(diào)，學(xué)生是項目的主體，每個項目都要配備導(dǎo)師，但導(dǎo)師只是起輔導(dǎo)作用.本文從以上目的任務(wù)和實施原則出發(fā)，總結(jié)具體工作實踐中出現(xiàn)的問題，就如何指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新性實驗進行了研究.

在具體的大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目指導(dǎo)過程中，會出現(xiàn)以下問題：如何保證學(xué)生在創(chuàng)新性實驗項目中的主體地位？導(dǎo)師應(yīng)該怎樣把握在指導(dǎo)或者輔導(dǎo)創(chuàng)新性實驗項目過程中的尺度？是完全放任讓學(xué)生自主實驗，還是在各方面具體輔導(dǎo)，又或者是給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)？給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，具體內(nèi)容應(yīng)該包括哪些方面？另外，學(xué)生自主設(shè)計實驗、完成實驗、管理實驗的能力不強，會影響實驗進度；有開題時沒預(yù)見到的問題，學(xué)生不知如何應(yīng)對；學(xué)生不能在研究時間有限、研究經(jīng)費有限情況下如何順利完成項目；創(chuàng)新性實驗項目的“創(chuàng)新性”不能兼顧實用、經(jīng)濟性、可行性；還有只注重研究過程，完全不顧研究成果情況.只有針對以上問題做具體的分析探討才可能更好的完成指導(dǎo)工作.

2 指導(dǎo)方法研究

大學(xué)生創(chuàng)新性實驗是要建立以問題和課題為核心的教學(xué)模式，每個創(chuàng)新性實驗都以項目的模式來開展，本科學(xué)生個人或團隊在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，自主進行研究性學(xué)習(xí)，自主開展研究、實驗，導(dǎo)師不應(yīng)該干涉學(xué)生的研究內(nèi)容、實驗內(nèi)容、實驗方法、實驗實施過程，但需要在創(chuàng)新性科學(xué)研究實驗的方式、方法上給學(xué)生以指導(dǎo).因此，可以運用項目教學(xué)、問題教學(xué)和范例教學(xué)的方法來指導(dǎo)學(xué)生.

2.1 項目教學(xué)

項目教學(xué)是針對某一具體項目開展的教學(xué)活動，具有明確的教學(xué)目標(biāo).[1]學(xué)生在開展項目的各個階段進行學(xué)習(xí)，分析難題并找出其相應(yīng)的解決方法，而教師只作為指導(dǎo)者.項目教學(xué)法的特點是“以項目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”，改變了“教師講，學(xué)生聽”的被動教學(xué)模式，形成了學(xué)生積極參與、互相協(xié)作、發(fā)明創(chuàng)新的新型教學(xué)模式.用項目教學(xué)法指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新性實驗研究要注意以下幾個問題：

第一，兼顧目的性與過程性.大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃是以項目的形式開展，具有很強的目的性，是要求大學(xué)生在限定的時間和資源條件下完成規(guī)定的創(chuàng)新項目內(nèi)容.為了達到既定的項目目標(biāo)，大學(xué)生的創(chuàng)新性實驗很有可能出現(xiàn)只注重目的不重過程的情況.對于創(chuàng)新性實驗項目的實施過程中理論知識的學(xué)習(xí)和實踐經(jīng)驗的積累總結(jié)不夠重視，可能達不到預(yù)期的教學(xué)效果.另外，創(chuàng)新過程的復(fù)雜性使得大學(xué)生創(chuàng)新性實驗成果有很大的不確定性，也不能知難而退，不做研究上的努力單單強調(diào)創(chuàng)新過程的收獲.導(dǎo)師要給予指導(dǎo)和監(jiān)督以防此類情況.

第二，兼顧創(chuàng)新性與可行性、實用性、經(jīng)濟性.創(chuàng)新性實驗的本質(zhì)是創(chuàng)新，但大學(xué)生在知識能力有限、教學(xué)實驗資源有限、時間精力有限的情況下做到科學(xué)、技術(shù)上的原始創(chuàng)新并不是一件容易的事情.要讓學(xué)生明確創(chuàng)新的內(nèi)涵和外延，創(chuàng)新在內(nèi)容上不僅僅包括科學(xué)和技術(shù)上的創(chuàng)新，還包括管理上的創(chuàng)新、研究方法的創(chuàng)新；在形式上不僅僅包括原始創(chuàng)新，還包括模仿創(chuàng)新和集成創(chuàng)新.[2]導(dǎo)師在指導(dǎo)過程中要讓大學(xué)生充分考慮到各方面的實際情況，不能一味的追求原始創(chuàng)新、追求科學(xué)和技術(shù)創(chuàng)新，要結(jié)合具體的研究領(lǐng)域、項目特點和實際情況開展，在模仿創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等任何一方面取得研究進展都可以體現(xiàn)創(chuàng)新性實驗的成果.導(dǎo)師既要調(diào)動大學(xué)生的創(chuàng)新積極性，充分激發(fā)大學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，盡可能實現(xiàn)多方面的創(chuàng)新，又要告誡學(xué)生不能好高騖遠(yuǎn)，要為其把握項目的可行性，保證創(chuàng)新性實驗?zāi)軌蚋咝?、順利的完?國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃的目的雖然不是要取得一定的技術(shù)進步和經(jīng)濟收益，但能夠平衡創(chuàng)新項目的實用性、經(jīng)濟性和可行性也是衡量項目是否成功重要內(nèi)容.而這個過程正是大學(xué)生提升自身科研、創(chuàng)新能力的過程.

2.2 問題教學(xué)

問題教學(xué)是讓學(xué)生在尋求和探索解決問題的思維活動中，掌握知識、發(fā)展智力、培養(yǎng)技能，進而培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力.問題教學(xué)法在指導(dǎo)創(chuàng)新性實驗的過程中起到了十分重要的引導(dǎo)作用，運用問題教學(xué)法能體現(xiàn)到“導(dǎo)師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的精髓.但要注意以下問題：

第一，提問的主體與問題的全面性.創(chuàng)新性實驗的過程就是一個解決一系列問題的過程，大學(xué)生在此過程中會遇到無數(shù)的難題.但問題作為項目開展過程中必然的障礙，并不是都是同樣性質(zhì)的.在問題的形式上可分為理論問題與實際問題，在內(nèi)容上可分為科學(xué)問題、技術(shù)問題與管理問題；在重要性上可分為關(guān)鍵問題與非關(guān)鍵問題；在已知性上可分為已知問題與潛在問題；在難易程度上可分為簡單問題與困難問題.在問題教學(xué)方法的運用過程中，導(dǎo)師首先要培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力，還要充分考慮到問題的全面性，拓展學(xué)生的思考維度.提出問題的主體一定是學(xué)生，不但要培養(yǎng)大學(xué)生分析和解決問題的能力，更要鍛煉大學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力.學(xué)生作為提問的主體，要讓其充分考慮在創(chuàng)新性實驗過程中可能遇到的各類問題，并制定相應(yīng)的解決方案.導(dǎo)師要在學(xué)生提出問題的基礎(chǔ)上，再通盤考慮，全面系統(tǒng)的完善學(xué)生已經(jīng)提出的各類問題.

第二，提問的主導(dǎo)與問題的關(guān)鍵性.創(chuàng)新性實驗涉及到科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)和技術(shù)上的新發(fā)明創(chuàng)造，大學(xué)生尤其是第一次開展創(chuàng)新性實驗研究的大學(xué)生在其有限的知識能力和經(jīng)驗范圍內(nèi)未必能夠準(zhǔn)確的把握其研究所遇到的問題，導(dǎo)師要在實驗項目開展過程中針對實驗項目開展過程中的關(guān)鍵性問題，如一些重要的研究方向，研究方法和研究手段，進行必要的啟發(fā)、提示和引導(dǎo).要能起到導(dǎo)師的主導(dǎo)地位，在關(guān)鍵性問題上要對學(xué)生進行充分的啟發(fā)、引導(dǎo)和輔助.導(dǎo)師作為問題教學(xué)過程中提問的主導(dǎo)，要針對對創(chuàng)新性實驗項目開展過程中的關(guān)鍵性問題，給學(xué)生啟發(fā)、提示和引導(dǎo)，以避免學(xué)生在研究過程中走太多彎路，研究方向上南轅北轍.但要強調(diào)，教師只需要對研究過程中關(guān)鍵性的問題進行啟發(fā)和提示，不能過多干涉學(xué)生的具體研究過程，否則會扼殺他們的創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神.

2.3 范例教學(xué)

所謂范例教學(xué),最早由德國教育家瓦根舍因提出，指通過典型的內(nèi)容、方式，使學(xué)生從特殊到一般，掌握學(xué)習(xí)帶有規(guī)律性的知識和方法，培養(yǎng)自身獨立學(xué)習(xí)并獨立解決問題的能力的一種教學(xué)方法.范例教學(xué)法是以典型范例為中心的教與學(xué)，使學(xué)生能夠依靠特殊范例掌握一般范例，并借助這種“一般”獨立地進行學(xué)習(xí).范例教學(xué)法運用在指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新性實驗中，主要針對首次開展創(chuàng)新性實驗研究的大學(xué)生，通過學(xué)習(xí)范例，他們能夠掌握創(chuàng)新性實驗的研究方法，能夠相對獨立地完成自己的創(chuàng)新性實驗任務(wù).范例教學(xué)法既要把培養(yǎng)學(xué)生能夠獨立開展實驗項目作為教學(xué)目標(biāo)，讓其在范例教學(xué)的過程中學(xué)會獨立開展創(chuàng)新性實驗研究的方法.

在應(yīng)用范例教學(xué)法過程中，導(dǎo)師應(yīng)該注意的是兼顧選取范例的典型性和普遍性.典型的范例具備難易程度適當(dāng)，研究學(xué)科領(lǐng)域相關(guān)，研究過程完整的特點.范例的研究過程和研究方法應(yīng)該具有普遍性和可借鑒性.大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目是大學(xué)生針對自己感興趣的題目開展的創(chuàng)新性實驗活動，每個項目都是獨立的，都具有特殊性.應(yīng)用范例教學(xué)法目的就在于借助講解范例中的研究過程來講解一般的科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的方式、方法，使大學(xué)生通過范例的學(xué)習(xí)領(lǐng)會到自己研究項目過程中應(yīng)該注意的問題和研究方法.這是在科研方法上引導(dǎo)學(xué)生的一種方式，可以讓他們盡快的掌握科學(xué)研究和創(chuàng)新的技巧和方法，使得他們在研究過程中盡量少走彎路，按時保質(zhì)保量的完成實驗項目.這個過程就是研究項目從“特殊”到“一般”再到“特殊”的過程.

3 結(jié)語

大學(xué)生創(chuàng)新性實驗是以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識，鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力、提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力為目的，在指導(dǎo)過程中一定要做到有抓有放，起到引導(dǎo)、提示、啟發(fā)、輔導(dǎo)的作用.在應(yīng)用項目教學(xué)法、問題教學(xué)法和范例教學(xué)法的過程中要遵循以上原則，這樣才能達到提高學(xué)生創(chuàng)新能力、形成創(chuàng)新教育的氛圍、進一步提高教學(xué)質(zhì)量的目的.

〔1〕熊和平,岳愛臣.CDIO工程教育模式:誤解的澄明與風(fēng)險的規(guī)避[J].高等工程教育研究，2009（5）：48-51.

〔2〕高菲菲.作為過程的技術(shù)[D].大連：大連理工大學(xué)，2003.23-24.