實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實(shí)踐探索

摘要 本文以天然藥物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為例，探討實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)系，提出從實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)管理等方面進(jìn)行改革，培養(yǎng)具有較強(qiáng)動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、分析問(wèn)題能力，能夠適應(yīng)社會(huì)需求的綜合型人才。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 創(chuàng)新教育 素質(zhì) 創(chuàng)新人才

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

目前，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才以適應(yīng)社會(huì)與市場(chǎng)需求的教育觀念轉(zhuǎn)變成為高校教育改革的重點(diǎn)與熱點(diǎn)問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立分析問(wèn)題能力、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力方面起著極其重要的作用。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要途徑。本文以天然藥物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐與取得的成效為例，提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基本思路和措施，探討創(chuàng)新人才培養(yǎng)的方法與途徑。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育教學(xué)過(guò)程中不可或缺的重要組成部分，它在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面所起到的重要作用是其他任何教學(xué)形式都無(wú)法替代的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為衡量高校辦學(xué)實(shí)力和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要標(biāo)志。①

實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論講授是居于同等重要的地位的兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，二者相輔相成，相互依存，密不可分?！凹埳系脕?lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可使學(xué)生直觀地、親身地體會(huì)所學(xué)的知識(shí)。相對(duì)于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)教學(xué)體系中，在培養(yǎng)創(chuàng)新型、綜合型人才方面有著不可替代的地位和作用。

2 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

長(zhǎng)期以來(lái)受限于實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、課時(shí)和教師等因素，大多數(shù)相關(guān)院校的天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以驗(yàn)證性教學(xué)為主，形成單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。指導(dǎo)教師在課前對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行講解，實(shí)驗(yàn)教師按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器和藥品，學(xué)生機(jī)械地按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上的步驟進(jìn)行操作。②這種驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，無(wú)法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，忽視了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的調(diào)動(dòng)，致使學(xué)生始終處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，循規(guī)蹈矩、按部就班，缺乏自主思維與自由發(fā)揮，對(duì)學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)十分不利。

同時(shí)，由于受傳統(tǒng)觀念的束縛和影響，在高校教育過(guò)程中存在著程度不同的重理論輕實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。人們往往把理論教學(xué)作為主要手段，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅作為理論教學(xué)的輔助手段，過(guò)于重視和強(qiáng)調(diào)理論講授，而忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)理論學(xué)習(xí)的重要性，忽視了對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中常常是實(shí)驗(yàn)教師將實(shí)驗(yàn)所需的各種溶液全部提前幫學(xué)生配好，玻璃儀器全部提前清洗干凈，甚至連水浴鍋和電熱套的溫度都提前為學(xué)生設(shè)定好，儀器提前調(diào)好，學(xué)生只需用就可以。有個(gè)別的學(xué)生到了大學(xué)三年級(jí)還不會(huì)獨(dú)立使用水浴鍋和電熱套，真是讓人可笑又可氣。但深深反思，這種情況的發(fā)生與陳舊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和觀念不無(wú)關(guān)系。為改變目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，我們對(duì)天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，經(jīng)過(guò)幾年的不斷探索，在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教改方面取得了較好的成效。③

3 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法

3.1 獨(dú)立設(shè)課

在我校天然藥物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，我們將該實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課，增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)達(dá)到60課時(shí)，并單獨(dú)計(jì)算學(xué)分3分。這樣改革之后，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)跳出附屬于理論教學(xué)的傳統(tǒng)模式。實(shí)驗(yàn)得到了教師與學(xué)生的充分重視，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。④⑤⑥

3.2 改變實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)模式，讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)主體

我們開(kāi)設(shè)天然藥物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程分為學(xué)生與教師兩條線(xiàn)，突出以學(xué)生為主，教師為輔的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，讓學(xué)生通過(guò)資料查閱、方案設(shè)計(jì)、試驗(yàn)操作及結(jié)果分析等對(duì)中草藥有效成分的基源鑒定、提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定方法進(jìn)行一套系統(tǒng)的、完整的、直觀的、自主的學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)前，教師只給出實(shí)驗(yàn)課題、目的要求考核目標(biāo)等，而具體實(shí)驗(yàn)方案的制定、實(shí)驗(yàn)材料的選擇、測(cè)定方法與分析的選擇、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)均由學(xué)生獨(dú)立完成。實(shí)踐證明，通過(guò)讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案和自主選擇試驗(yàn)方法，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、綜合運(yùn)用知識(shí)能力以及獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為今后從事科學(xué)研究和工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

3.3 改變教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力

在開(kāi)設(shè)天然藥物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們確定了：丹皮酚的提取分離及結(jié)構(gòu)鑒定、紫丁香甙的提取分離與結(jié)構(gòu)鑒定、槐米中蘆丁的提取分離與結(jié)構(gòu)鑒定、黃芩苷的提取分離及結(jié)構(gòu)鑒定、苦參堿或氧化苦參堿的分離與結(jié)構(gòu)鑒定等二十余個(gè)課題，另外還選擇了類(lèi)似的備選題目二十個(gè)。學(xué)生可以根據(jù)興趣愛(ài)好與所學(xué)過(guò)的知識(shí)自行選擇課題。在課題研究中我們著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主性和獨(dú)立性。為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，實(shí)驗(yàn)采取2人/組，教師下達(dá)題目及任務(wù)書(shū)后，每一個(gè)學(xué)生必須自行查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，獨(dú)立設(shè)計(jì)方案。要求每個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)出不同的實(shí)驗(yàn)方案，自行完成實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)中必須提出新的見(jiàn)解，做出新的發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)新的突破，具有開(kāi)拓性和獨(dú)創(chuàng)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生應(yīng)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的主要內(nèi)容有除了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒒驹?、操作流程和結(jié)論等之外，著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生總結(jié)出自己的創(chuàng)新之處，并提出新的問(wèn)題和下一步的研究計(jì)劃。實(shí)驗(yàn)中教師鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題、解決問(wèn)題、相互交流與思考，不僅提高了實(shí)驗(yàn)的效果，而且培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)腦、動(dòng)手、探究問(wèn)題的能力，學(xué)生也通過(guò)歸納總結(jié)、同學(xué)間相互討論，促進(jìn)再創(chuàng)造再發(fā)現(xiàn)，有利于創(chuàng)新意識(shí)的形成。結(jié)果表明，通過(guò)這樣有意識(shí)地對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)的著重強(qiáng)調(diào)，激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情，培養(yǎng)了學(xué)生積極進(jìn)取，勤學(xué)好問(wèn)，堅(jiān)持不懈的精神，大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

3.4 全面開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，解決時(shí)間、經(jīng)費(fèi)和師資三大難題

我們實(shí)行實(shí)驗(yàn)室全天開(kāi)放，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的作用，讓學(xué)生自由地選擇實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)時(shí)間，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。同時(shí)努力解決經(jīng)費(fèi)、時(shí)間和師資三大難題。針對(duì)經(jīng)費(fèi)問(wèn)題，我們采取了回收溶劑、要求學(xué)生自己動(dòng)手制作簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置等方法，既節(jié)約經(jīng)費(fèi)又鍛煉學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力。要求學(xué)生合理安排時(shí)間使用實(shí)驗(yàn)儀器，鍛煉學(xué)生的協(xié)調(diào)能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，在充分保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，采用最低的成本進(jìn)行試驗(yàn)等。針對(duì)時(shí)間問(wèn)題，提前一個(gè)月下達(dá)實(shí)驗(yàn)課題及任務(wù)，學(xué)生在課余時(shí)間進(jìn)行資料查閱和方案確定，不占用上課時(shí)間。對(duì)制定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行調(diào)整，采用最簡(jiǎn)便易行、最快捷有效的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室全天候開(kāi)放，學(xué)生可以靈活地安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，隨時(shí)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，同時(shí)配備了6名富有經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)教師，做到有學(xué)生做實(shí)驗(yàn)就有教師跟陪，及時(shí)迅速地為學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。

3.5 注重引進(jìn)科研項(xiàng)目

在實(shí)驗(yàn)課題當(dāng)中，有一部分難度稍大的題目來(lái)源于教師的科研項(xiàng)目，主要針對(duì)科研興趣濃厚，有意長(zhǎng)時(shí)間參與課題研究的同學(xué)。這樣，學(xué)生可從設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)始直到大學(xué)畢業(yè)一直跟著老師從事科學(xué)研究工作，為學(xué)生提供了一個(gè)非常難得的學(xué)習(xí)與實(shí)踐機(jī)會(huì)，為他們今后更早更快更好地從事科學(xué)研究奠定了良好的基礎(chǔ)。

3.6 完善實(shí)驗(yàn)考核制度，注重學(xué)生能力考查

為了促進(jìn)學(xué)生多動(dòng)手、多思考、多創(chuàng)新，我們?cè)诔煽?jī)考查時(shí)著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，考核成績(jī)以百分制計(jì)算。操作技能的分值占到了85%；實(shí)驗(yàn)方案的制定占5%；實(shí)驗(yàn)報(bào)告占10%。這樣分配分?jǐn)?shù)的原因主要是強(qiáng)調(diào)學(xué)生多思考，多動(dòng)手，尤其是在實(shí)驗(yàn)的態(tài)度和操作上，有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)由于種種原因?qū)嶒?yàn)未做成功或者得到的化合物量很少，但是態(tài)度非常認(rèn)真，能夠堅(jiān)持進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)、認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，并從中獲得啟示和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)仍然能達(dá)到實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

全力推進(jìn)素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才已成為我國(guó)高等教育改革的重要任務(wù)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在提高人才綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力中的地位和作用是不可替代的，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力、素質(zhì)綜合發(fā)展的新型人才培養(yǎng)模式的要求。通過(guò)七年來(lái)對(duì)學(xué)生天然藥物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的探索與實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)改革可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，鞏固學(xué)生的基本知識(shí)和試驗(yàn)操作技能，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、良好的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)精神、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)奠定良好基礎(chǔ)。

當(dāng)然，要培養(yǎng)出創(chuàng)新型的高素質(zhì)人才僅靠實(shí)驗(yàn)教學(xué)一個(gè)環(huán)節(jié)是不夠的。我們必須轉(zhuǎn)變教育思想，更新教學(xué)理念，扎實(shí)工作，不斷創(chuàng)新，徹底改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)落后、滯后的現(xiàn)狀，開(kāi)創(chuàng)新世紀(jì)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新局面，為國(guó)家培養(yǎng)更多的創(chuàng)新人才。

基金項(xiàng)目：2011年陜西科技大學(xué)教改項(xiàng)目11JG25

注釋

①②劉志艷.對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐體會(huì)[J].教學(xué)研究，2007.30（6）：542-546.

③ 朱靜，陳新兵，謝斌盛.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體會(huì)與探索[J].文教資料，2007.8：39-40.

④ 楊婷婷，李琴，張文超.淺談實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].科技信息，2010.3：395.

⑤ 徐?；ǎ砣逦?高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)教育改革[J].中國(guó)教育導(dǎo)刊，2008.28：83-86.

⑥ 李廣偉，胡留現(xiàn).實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室研究與探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2008.27：110-112.