大學本科實驗教學方法改革初析

祖 強，劉加彬，孫岳明，胡 凱

(1南京中醫(yī)藥大學 教務處，南京 210023；2東南大學 實驗室與設備管理處，南京 210018；3南京大學 國有資產(chǎn)管理處，南京 210093)

大學本科實驗教學方法改革初析

祖 強1，劉加彬2，孫岳明2，胡 凱3

(1南京中醫(yī)藥大學 教務處，南京 210023；2東南大學 實驗室與設備管理處，南京 210018；3南京大學 國有資產(chǎn)管理處，南京 210093)

在知識經(jīng)濟和信息時代背景下，對人才的培養(yǎng)要求越來越高。實驗是知識的源泉，是推動社會進步與科技發(fā)展的重要動力。實驗教學是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要教學環(huán)節(jié)，具有理論教學不可比擬的作用。文中通過闡述本科實驗教學對人才培養(yǎng)的作用、實驗教學方法改革的必要性以及國內大學本科實驗教學方法改革實踐與啟示，為改革和創(chuàng)新實驗教學方法、培養(yǎng)創(chuàng)新性人才提供一定的借鑒。

實驗教學方法；改革；啟示；創(chuàng)新型人才

1 實驗教學與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

實驗是知識的源泉，是推動社會進步與科技發(fā)展的重要動力。隨著21世紀信息時代和知識經(jīng)濟的到來，個人所擁有知識的老化程度不斷加劇，只有不斷接受新知識，獲取新知識并最終創(chuàng)造新知識的人才能適應時代發(fā)展的需求。牛津大學校長科林·盧卡斯說，牛津大學的教學目的是培養(yǎng)有創(chuàng)造性、廣泛的興趣、獨立思維能力的人才。哈佛大學的教育理念是大學教育必須激發(fā)人的好奇心，開啟學生心智，使其能接納新的思想觀點與實踐經(jīng)驗。實驗教學是學生在特定的實驗環(huán)境中，在教師的指導下通過自身努力達到預定實驗教學目標的教學過程。與理論教學相比，實驗教學可以激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，拓展學生的創(chuàng)新思維，增長學生的創(chuàng)新技能，涵養(yǎng)學生的創(chuàng)新品格[1]。實驗教學是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要教學環(huán)節(jié)，是其他任何教學形式所不能替代的。

2 實驗教學方法改革的必要性

2.1 實驗教學方法的現(xiàn)狀

大多數(shù)高校的實驗教學方法仍是傳統(tǒng)的以教師為主體的教學法，以灌輸、模仿、驗證為主要特征，不利于學生創(chuàng)新精神和思維能力的培養(yǎng)。實驗教學課件少，缺乏多媒體教學手段，更不用談應用網(wǎng)絡技術、計算機技術等開設的虛擬仿真實驗[2]。灌輸式實驗教學方法在某種意義上講已經(jīng)成為束縛學生創(chuàng)新能力發(fā)展的障礙。不對實驗教學方法進行改革，不抓住學生在實驗中能自主學習這個關鍵問題，即使開設綜合性、設計性實驗，也只是另一種形式的驗證性實驗[3]。

2.2 教學方法的改革是手段，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是目的

實驗教學方法是實驗教學中的一個重要要素，是實現(xiàn)實驗教學目標、傳授和掌握實驗教學內容的重要條件，是實驗教學質量、教學效果以及學生創(chuàng)新能力發(fā)展的重要制約因素，故實驗教學方法的改革是實驗教學改革中極為重要一環(huán)。通過反思傳統(tǒng)的實驗教學方法，采取以學生為主的新型實驗教學方法，以提高學生自主思考能力和綜合素質，其根本目在于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[4]?？傊?，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才必須從改進實驗教學方法入手，真正發(fā)揮大學生主觀能動性、激發(fā)學生求知欲，培養(yǎng)學生的觀察力、想象力、思考力、創(chuàng)造力[5]。

3 實驗教學方法的分類

國內文獻對實驗教學方法的分類比較多，有：基礎實驗、綜合實驗、研究式實驗教學法[6]；探究協(xié)作式、啟發(fā)引導式實驗教學方法[7]；自主式、合作式、研究式、直觀式教學方法[8]；基于學科交叉、學科集成的實驗教學方法[9]等。

由于實驗教學方法分類比較多，尚沒有統(tǒng)一的口徑，在理解上會產(chǎn)生偏差，我們結合多年的工作經(jīng)驗，覺得依據(jù)實驗教學要素以及教師與學生交流的媒介和手段分類實驗教學方法比較合適。

(1)以教師為主的實驗教學法：如講授式、驗證式、演示式、直觀式等。

(2)以學生為主的實驗教學法：如啟發(fā)式、引領式、研究式、討論式、協(xié)作式、開放式、移動式、綜合式等。

(3)以信息化技術手段為主的教學法：如計算機輔助實驗教學法、多媒體實驗教學法、Scorm課件實驗教學法、網(wǎng)絡實驗教學法、虛擬仿真實驗教學法。

4 本科實驗教學方法改革的實踐與啟示

4.1 改革實踐

中南大學在計算機基礎課實驗教學中，采取“引、點、撥”的實驗教學方法，放手讓學生獨立進行實驗，較好地培養(yǎng)了學生的動手能力，鍛煉了創(chuàng)新思維[10]。第二炮兵工程大學改革傳統(tǒng)的驗證性、綜合性、設計性實驗法，增加了師生互動，學員由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，學員的實驗操作技能得到大幅提高，同時還增進了師生感情[11]。大連交通大學將參與式仿真技術引入經(jīng)管類實驗教學，并借助Netlogo仿真平臺和Hubnet工具實現(xiàn)課堂中的參與式仿真，以此幫助學生更好地理解復雜動態(tài)系統(tǒng)，并鼓勵學生自行構造模型，培養(yǎng)學生主動探究方法解決問題的能力[12]。南京中醫(yī)藥大學在中藥資源專業(yè)的實驗教學中采用虛擬仿真實驗法。利用游戲模式，讓學生跨越時空，身臨其境地漫游于虛擬的極端自然環(huán)境中，全方位觀察此類藥用植物的立體形態(tài)、鑒別特征及其生長環(huán)境，寓教于樂，在愉悅的氛圍中有效提高鑒別技能，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

4.2 啟示

1)基于“以學生為中心”的教學理念而改進本科實驗教學方法

以學生為中心的教學理念，符合高等教育發(fā)展的內在規(guī)律。實驗教學方法的改革能否成功，在于是否能真正落實學生的主體地位，真正把學生放到實驗教學的一線，做到實驗學生練、方案學生想、問題學生議，使學生的綜合能力、創(chuàng)新能力在實驗過程中得到最大限度的提高。另一方面，以學生為中心的實驗教學方法不是只強調學生在實驗教學過程中的主體地位，同樣也不否定教師在實驗教學過程中的主導作用。

2)分層次、有針對性地采取相應的實驗教學方法

實驗教學方法的應用不能一味地求新求全，要量體裁衣，學生進入校園后，由于知識儲備和個人能力水平差異、個性特征等，以及所學實驗課程的性質、特點，在不同階段需采取不同的實驗教學方法與之相配套?；A期可以“抱著走”， 技能培育期、能力培養(yǎng)期應變成“放開走”，從單向傳輸式教學轉變?yōu)閹熒拥膯l(fā)式教學、討論式教學、開放式教學等。實驗指導書變成實驗任務書，教師起指導、啟發(fā)、探討或顧問作用。通過新穎多樣的呈現(xiàn)形式，極大提高學生自主學習和研究探索欲，從而培養(yǎng)學生獨立思考能力、創(chuàng)新能力以及實事求是的科學態(tài)度與嚴謹?shù)目茖W工作作風。

3)大力推動以信息化技術手段為主的實驗教學法

信息化技術的飛速發(fā)展，對實驗教學方法的變革產(chǎn)生了深遠的影響。虛擬仿真實驗法、網(wǎng)絡實驗法等，極大地方便了師生的互動交流，學生通過網(wǎng)絡教學平臺和數(shù)字資源自由選擇自己需要學習的內容，學習方式方法靈活，根據(jù)自身能力特點自主決定應付出多大的努力，從而最大限度激發(fā)學生的學習興趣、充分發(fā)展每一個學生的優(yōu)勢潛能。

5 結束語

實驗教學對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)作用不言而喻。實驗教學方法是實驗教學的核心要素之一。教學方法必須與時俱進，以學生為主，因人而異，充分激發(fā)學生的自我學習、自我建構，整個高等教育圈應努力營造這種氛圍，把實驗教學方法的改革落在關鍵點上，真正培養(yǎng)出適合新時代的創(chuàng)新型人才。

[1]鄭家茂，熊宏齊，等.開放·創(chuàng)新—實驗教學新模式[M].北京：高等教育出版社，2009：7-8.

[2] 樓盛華，戴文戰(zhàn)，葉秉良. 基于培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力的高校實驗教學體系改革探索[J].高等理科教育，2008(3)：109-113.

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[4] 遲曉麗.論研究型大學本科教學方法的改革[J].高等函授學報：哲學社會科學版，2010(4)：37-39.

[5] 高智琛，王麗娟.改進實驗教學方法 促進高校創(chuàng)新人才的科學培養(yǎng)[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011(15)：138-140.

[6] 蔡幸生.實驗教學與創(chuàng)新能力[M].南京：南京大學出版社，2000：5.

[7]樓盛華，戴文戰(zhàn)，葉秉良. 基于培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力的高校實驗教學體系改革探索[J].高等理科教育，2008(3)：109-113.

[8]蔡瑛，孫林柱，王軍. 基于示范中心平臺的實驗教學方法的思考[J].科學教育，2012(18)：91-92.

[9]王旭，白艷茹. 基于學科交叉和學科集成的實驗教學方法改革與創(chuàng)新[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011(7)：105-109.

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[12]呂璞.參與式仿真技術在經(jīng)管類實驗教學中的應用[J].高等教育研究，2013(30)：31-34.

Reform of Experimental Teaching Method in Colleges and Universities

ZU Qiang1， LIU Jiabin2，SUN Yueming2，HU Kai3

(1. Academic Administration Office, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China；2a. Lab and Equipment Management Office，Southeast University, Nanjing 210018, China；2b. Department of State-owned Asset Management，Nanjing University, Nanjing 210093, China)

With knowledge economy and information age, requirements for personnel training are more and more high. Experiment is the source of knowledge and the important power to promote social progress and development of science and technology. Experimental teaching is an important teaching link in the cultivation of innovative talents, with theoretical teaching incomparable role. Through analyzing the necessity of the reform of the experiment teaching role in the talents cultivation, experiment teaching method as well as the domestic experimental teaching reform practice and enlightenment, we provide a reference for the reform and innovation of experimental teaching method, cultivating innovative talents.

experiment teaching method; reform; revelation;innovative talents

2014-05-28；修改日期: 2014-06-13

江蘇省高等教育教改立項研究課題(2013JSJG007)；江蘇省高校實驗室研究會重點研究課題(GS2012ZD03)。

祖 強(1975-)，男，在讀博士，助理研究員。主要從事實驗教學管理、實驗室建設與管理工作。

G642.423

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.029