強(qiáng)化高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

趙海闊，權(quán)紅梅，楊 斌

(蘭州城市學(xué)院培黎石油工程學(xué)院，蘭州730070)

一、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，理順理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)系

高等學(xué)校的教學(xué)工作主要分為理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，兩者是辯證統(tǒng)一的關(guān)系，是相對(duì)獨(dú)立、相互依存、相互促進(jìn)的教學(xué)體系。傳統(tǒng)的教學(xué)觀念是實(shí)驗(yàn)教學(xué)從屬于理論教學(xué)，是違背理論與實(shí)踐相統(tǒng)一的原則的，與當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的要求更是格格不入的。這些觀念現(xiàn)在雖然已被廣大的教育工作者認(rèn)可，但在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中，由于現(xiàn)實(shí)的客觀或主觀因素，多是停留在口頭上，實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)還停留在老舊的教學(xué)體系框架下，與理論或主觀認(rèn)識(shí)相距甚遠(yuǎn)。高等學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是學(xué)生在特定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，在教師的指導(dǎo)下通過(guò)自身努力完成教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)過(guò)程，相對(duì)于理論教學(xué)更具有直觀性、綜合性和創(chuàng)新性。

人類社會(huì)及現(xiàn)代科技發(fā)展史上的無(wú)數(shù)事實(shí)早已充分證明了科學(xué)實(shí)驗(yàn)是知識(shí)的源泉，是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步及科技進(jìn)步的重要?jiǎng)恿Α，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別新興學(xué)科、交叉學(xué)科的不斷出現(xiàn)，實(shí)際上已經(jīng)打破了學(xué)科之間、理論研究與實(shí)驗(yàn)之間的界限。只有在不斷的實(shí)踐中建立起較強(qiáng)的科技開發(fā)能力和科研創(chuàng)新能力，才能創(chuàng)造新知識(shí)。因此，在高等學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)中，要切實(shí)摒棄重理論、輕實(shí)踐的傳統(tǒng)做法，轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)的觀念，轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)室為教研室服務(wù)的觀念，在思想上和行動(dòng)上高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。學(xué)校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)要把實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作列入學(xué)校教學(xué)工作的重要議程，明確主管部門和職責(zé)，要像抓理論教學(xué)一樣抓好實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作在學(xué)校的整體教學(xué)工作中占有重要的地位;廣大教師要充分認(rèn)識(shí)重構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法的迫切性，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

二、尊重實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)律，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.大力促倡啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生演繹推理的思維能力

創(chuàng)新能力，首先要求具有創(chuàng)新思維。我國(guó)學(xué)生博聞強(qiáng)記，基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，但動(dòng)手能力較差，尤其是缺乏思維的創(chuàng)造性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革應(yīng)對(duì)此予以充分的重視。解決目前學(xué)生“被動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的最好方法是實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)，利用啟發(fā)式教學(xué)調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)入積極的思維狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性，使單純的“被動(dòng)”實(shí)驗(yàn)過(guò)程變成“積極思維”的過(guò)程。

2.提倡學(xué)生的“質(zhì)疑”精神，培養(yǎng)學(xué)生的探究品質(zhì)

創(chuàng)新就意味著要質(zhì)疑，只有在質(zhì)疑的基礎(chǔ)上才有可能創(chuàng)新。疑點(diǎn)是創(chuàng)新的起點(diǎn)，是誘發(fā)學(xué)生創(chuàng)新動(dòng)機(jī)的載體。因此，要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑、大膽提出問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生不迷信、不盲從、不唯書、只唯實(shí)，要注重引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、善于懷疑、樂(lè)于研究和探索。

3.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì)——?jiǎng)?chuàng)新能力

科學(xué)素質(zhì)是人的綜合素質(zhì)的一個(gè)重要方面，是一個(gè)人對(duì)科學(xué)的認(rèn)知水平、認(rèn)識(shí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的綜合體現(xiàn)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著重技能、輕創(chuàng)新的傾向，而創(chuàng)新能力是當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才需求的最主要的科學(xué)素質(zhì)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的改革，一方面要培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力、獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力、動(dòng)手能力和思維能力;另一方面，要培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的實(shí)踐觀，讓學(xué)生懂得學(xué)術(shù)上的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)是事業(yè)成功的關(guān)鍵，各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)上的嚴(yán)格要求則是學(xué)有所成的保證［1］。

4.處理好“溫故與創(chuàng)新”、“繼承與變革”的關(guān)系

“溫故而知新”，就是要使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程和結(jié)果中獲得啟發(fā)，悟出新的東西，不能總停留在“溫故”的基礎(chǔ)上，而應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)“知新”和“創(chuàng)新”。當(dāng)然，作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)者，教師首先要具有創(chuàng)新的意識(shí)。同時(shí)，要正確處理好“繼承”與“變革”的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容要不斷更新，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增設(shè)綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生不能“述而不論;信而好古”，要從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、過(guò)程和結(jié)果中去探究新知。

創(chuàng)新的源泉是繼承，但全盤地不加批判地繼承又會(huì)阻礙創(chuàng)新能力的發(fā)揮。要讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，依據(jù)已有的知識(shí)，在批判、繼承的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、解決新問(wèn)題，進(jìn)而創(chuàng)造新成果［2］。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的可行途徑探討

1.重建課程體系，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)

多年來(lái)，我國(guó)高等學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多按理論課或二級(jí)學(xué)科專業(yè)設(shè)置，同一學(xué)科中各門實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容各自獨(dú)立，均強(qiáng)調(diào)各自體系的系統(tǒng)性、完整性和獨(dú)立性，相互之間常發(fā)生課程內(nèi)容和方法在低層次上的重復(fù)，既不利于學(xué)科交叉，更不利于學(xué)生分析和解決問(wèn)題的綜合能力的提高。因此，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，首先要重建實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程結(jié)構(gòu)，盡量做到按一級(jí)學(xué)科設(shè)置基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)課程，努力使實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對(duì)獨(dú)立于理論教學(xué)，同時(shí)增加綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，壓縮驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。

2.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，開展三段式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

可以按照基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)三個(gè)階段開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融合到三個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，并逐步提高對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范與技能要求，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析、總結(jié)能力的要求。

基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)重在基本技能和基本操作的訓(xùn)練。這個(gè)階段使學(xué)生了解相應(yīng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的基本特點(diǎn)，掌握該專業(yè)實(shí)驗(yàn)的選題、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、操作的一般步驟，掌握易燃、易爆、危險(xiǎn)品管理以及安全用電、防火等基本知識(shí)，掌握專業(yè)實(shí)驗(yàn)的基本技能、常規(guī)儀器設(shè)備的使用方法和簡(jiǎn)單維護(hù)保養(yǎng)等，初步培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力［3］。

綜合型實(shí)驗(yàn)突出培養(yǎng)學(xué)生綜合知識(shí)、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。這個(gè)階段以專業(yè)知識(shí)中的典型實(shí)驗(yàn)為主要內(nèi)容，使學(xué)生通過(guò)盡可能多的實(shí)際實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，熟練掌握該專業(yè)的各種實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，發(fā)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作的各項(xiàng)技能以及實(shí)驗(yàn)分析和評(píng)價(jià)能力，同時(shí)要求學(xué)生按規(guī)范寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行論證。

設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)與學(xué)科前沿知識(shí)的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新思維［3］。這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的主要階段。這個(gè)階段，學(xué)生在教師的督促、引導(dǎo)之下，以個(gè)體或小組的形式，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)習(xí)，圍繞相應(yīng)專業(yè)課題進(jìn)行實(shí)際調(diào)研，相對(duì)自主地走向相應(yīng)專業(yè)的社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐，從中發(fā)現(xiàn)、選定實(shí)驗(yàn)課題，獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、樣品的采集、試劑的配制、實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)、分析和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫。

3.從形式到內(nèi)容全面改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)測(cè)評(píng)方式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的測(cè)評(píng)也是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的一個(gè)基本環(huán)節(jié)，它的內(nèi)容、方法和結(jié)果直接影響著教學(xué)內(nèi)容的組織、教學(xué)方法的選用以及教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。然而，如此重要的環(huán)節(jié)在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中卻經(jīng)常被忽視，實(shí)驗(yàn)教學(xué)測(cè)評(píng)的內(nèi)容僅僅局限于考查學(xué)生對(duì)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)理論和實(shí)驗(yàn)操作知識(shí)的再現(xiàn)程度，方式是單一的、強(qiáng)制性的、“一刀切”的，使學(xué)生應(yīng)有的教學(xué)主體地位被剝奪，嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，要提高高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和成效，也必須從內(nèi)容和方式上改革教學(xué)測(cè)評(píng)方式［4］。

在內(nèi)容上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)測(cè)評(píng)的重點(diǎn)應(yīng)從單純地測(cè)評(píng)學(xué)生對(duì)特定實(shí)驗(yàn)技能的再現(xiàn)程度，轉(zhuǎn)向考查學(xué)生在專業(yè)實(shí)驗(yàn)方面創(chuàng)新能力的程度和水平，即創(chuàng)造性地運(yùn)用本專業(yè)理論知識(shí)提出實(shí)驗(yàn)課題、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，選擇實(shí)驗(yàn)操作方法，實(shí)際上就是測(cè)評(píng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、理論素養(yǎng)在實(shí)踐中的融會(huì)貫通、綜合運(yùn)用的程度或水平。

4.大力倡導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開放，調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性

在三段式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教師要打破實(shí)驗(yàn)教學(xué)的固定安排模式，盡可能多地開展開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法、時(shí)間、地點(diǎn)等方面給學(xué)生自主選擇的空間，自己則從傳統(tǒng)的包辦式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的傳道者轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)的督查者和評(píng)判員，讓學(xué)生真正成為教學(xué)的主體，尊重學(xué)生的個(gè)性和創(chuàng)新精神，激發(fā)培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣和主動(dòng)性，克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式單一、內(nèi)容僵化、剝奪學(xué)生的教學(xué)主體地位和扼殺個(gè)性等重大缺陷，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)與理論的有機(jī)統(tǒng)一，賦予實(shí)驗(yàn)教學(xué)以活力，從而在強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握、基本操作技能的培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的拓寬等過(guò)程中，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和成效，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。

5.采用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)方法、手段和內(nèi)容都在不斷地更新和改革。CAI和CAD作為一種計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中被逐漸采用。利用先進(jìn)的多媒體課件或仿真軟件，可將實(shí)驗(yàn)教學(xué)由分散性轉(zhuǎn)化為綜合性、由驗(yàn)證性轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)性。利用虛擬儀器技術(shù)可以模仿真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和設(shè)備，具有很強(qiáng)的立體感和真實(shí)感，可通過(guò)計(jì)算機(jī)反復(fù)再現(xiàn)各個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，增強(qiáng)對(duì)儀器設(shè)備的使用熟練程度和實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解深度［5］。

［1］皮建輝，向?qū)O軍，楊其仁，姚元枝，向德標(biāo).創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)途徑的探索與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2007，(2).

［2］張?jiān)品澹_玉明.生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)［J］.淮陰師范學(xué)院教育科學(xué)論壇，2006，(4).

［3］陳曉霞，楊曉燕.立足創(chuàng)新能力培養(yǎng)深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革［J］.新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，(11).

［4］萬(wàn)其中，李文生.高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)［J］.普通高等教育研究，2007，(4).

［5］王天行，傅松濤，張景雷，張山起.高職專業(yè)設(shè)置影響因素探析［J］.職業(yè)技術(shù)教育:教科版，2006，(4).