高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革研究*
——以武漢科技大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)為例

易正明，林超群

(武漢科技大學(xué)　材料與冶金學(xué)院，湖北 武漢 430081)

?

高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革研究*
——以武漢科技大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)為例

易正明，林超群

(武漢科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院，湖北 武漢 430081)

為適應(yīng)高等教育改革需要，滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的要求，根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，提出建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新機(jī)制、豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段、建立高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師隊(duì)伍等措施，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行改革。實(shí)踐表明，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革能較好的提升學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革;實(shí)踐;創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能使學(xué)生對(duì)于抽象的基本理論有更加深入的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，是工科院校教學(xué)工作的重要內(nèi)容。隨著教育改革的日益深入，高校對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新與動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)越來(lái)越重視，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位越來(lái)越重要[1-2]。我校熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的許多專(zhuān)業(yè)課都是與熱能的具體應(yīng)用(如制冷空調(diào)、鍋爐和發(fā)電廠等)相關(guān)，需要學(xué)生了解和掌握更多的實(shí)驗(yàn)技能，這也有助于大學(xué)生畢業(yè)后更好地滿(mǎn)足企業(yè)對(duì)其的工作要求。近年來(lái)，隨著用人企業(yè)對(duì)高校畢業(yè)生的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系已難以培養(yǎng)出社會(huì)所需要的人才，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢(shì)在必行。因此，針對(duì)我校熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，有必要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革，積極引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)基本理論的理解，培養(yǎng)其實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

相對(duì)理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加直觀、更易調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，不但能夠加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，還可以通過(guò)完整的實(shí)驗(yàn)過(guò)程培育學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐能力[3]。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以教師講授為主，難以擺脫照搬照套的教學(xué)模式，學(xué)生對(duì)于專(zhuān)業(yè)名詞、抽象原理的掌握不夠，不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮其主動(dòng)性、積極性，也無(wú)益于綜合性高素質(zhì)人才的培養(yǎng)?！督逃筷P(guān)于開(kāi)展高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)和評(píng)審規(guī)則的通知》提倡國(guó)內(nèi)高校通過(guò)建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心來(lái)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力，以加強(qiáng)大學(xué)生動(dòng)手能力與實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，極大的促進(jìn)了我國(guó)高等院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)體制的改革[4-5]。為此，許多高等院校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體制的改革進(jìn)行了摸索，并取得了較好的效果，為高等院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供了標(biāo)準(zhǔn)，有利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

作為“冶金特色”鮮明的工科院校，我校熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)不僅需要承擔(dān)本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，同時(shí)還要承擔(dān)冶金、材料以及采礦等專(zhuān)業(yè)的《傳輸原理》、《熱工基礎(chǔ)》、《工業(yè)爐窯》與《熱工儀表及自動(dòng)控制》等課程的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。近年來(lái)，隨著熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的發(fā)展，招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及人才培養(yǎng)要求的提高，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系已難以滿(mǎn)足熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)的需要，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程存在諸多突出的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下方面：

1.“教”與“學(xué)”的脫節(jié)

傳統(tǒng)教育觀念使得大部分高校形成了以教育者為中心的課程體系，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程“教”與“學(xué)”的脫節(jié)，使學(xué)生始終處于被動(dòng)接收的狀態(tài)，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新思維[6]。同時(shí)，由于個(gè)體差異，要求所有學(xué)生同時(shí)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，必定使一些基礎(chǔ)好的學(xué)生無(wú)法得到較好發(fā)揮，而基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生感到負(fù)擔(dān)沉重，影響了正常的學(xué)習(xí)安排。

2.教學(xué)形式單一

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要采用教師演示的教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)缺乏探索性與創(chuàng)新型，學(xué)生的參與度較低，抑制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，影響了學(xué)生的積極性。

3.教學(xué)過(guò)程分散，不成體系

實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排分散，教學(xué)過(guò)程缺乏系統(tǒng)性與邏輯性，與理論教學(xué)的關(guān)聯(lián)度差，影響了教學(xué)進(jìn)度。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的主要措施

實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的主要目標(biāo)是將主要對(duì)象由教師改為學(xué)生，將主要教學(xué)模式由課堂知識(shí)傳授改為教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，旨在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論的深入了解、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力[7]。近年來(lái)，隨著我國(guó)教育體制改革的不斷深化，素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育已經(jīng)提到高校教學(xué)改革的空前高度。針對(duì)我校熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際，我校組織專(zhuān)門(mén)力量對(duì)部分高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作進(jìn)行調(diào)研，探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)在規(guī)律和要求，制訂適合我校熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體制，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、手段、方法、項(xiàng)目等方面著手，改善目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，以期充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新精神，增強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力，措施如下：

1.建立完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新機(jī)制

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的設(shè)計(jì)過(guò)程中，遵循從基礎(chǔ)到復(fù)雜的認(rèn)知特點(diǎn)，以提高學(xué)生對(duì)理論的深刻了解、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合的原則，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行全面整合，提出“一個(gè)根本，一個(gè)延伸，一個(gè)拓展”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)思想，即根本是基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)，延伸是綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，拓展是研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在理論知識(shí)得到驗(yàn)證的情況下，嘗試通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題，在此過(guò)程中可以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、提出問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力、實(shí)踐動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力。

(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多樣化。按照學(xué)生學(xué)習(xí)階段和學(xué)習(xí)效果的不同，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體制進(jìn)行不同模塊、不同層次、不同類(lèi)別的創(chuàng)新性改革。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容包含有：側(cè)重于實(shí)驗(yàn)技能系統(tǒng)訓(xùn)練的基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、側(cè)重于科學(xué)研究能力的研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)研究能力并重的綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，以此來(lái)滿(mǎn)足實(shí)際教學(xué)過(guò)程中對(duì)于不同類(lèi)別的學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的差異化需求，為學(xué)生營(yíng)造了科學(xué)研究的氛圍，使學(xué)生盡早融入學(xué)科前沿，以提高學(xué)生創(chuàng)新能力。

(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段多樣化。通過(guò)網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可以提前知道實(shí)驗(yàn)課程的大綱和具體要求，提前預(yù)習(xí)，并可以與其他同學(xué)和老師就課程的難點(diǎn)進(jìn)行討論。此外，通過(guò)采用多媒體技術(shù)、模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與實(shí)物系統(tǒng)相結(jié)合的教學(xué)方式，使學(xué)生充分理解實(shí)驗(yàn)原理，提高教學(xué)效果。

(3)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的教學(xué)方法。我校作為有鮮明“冶金特色”的工科院校，教學(xué)與科研工作與冶金企業(yè)的關(guān)聯(lián)度較高，熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)將通過(guò)熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、熱工儀表實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、工業(yè)爐窯實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及流量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建，提高相關(guān)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力。

(4)開(kāi)設(shè)綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。除學(xué)校規(guī)定的課程實(shí)驗(yàn)之外，將以實(shí)驗(yàn)設(shè)備為基礎(chǔ)，增設(shè)綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，擴(kuò)展學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)面，促進(jìn)知識(shí)結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)系與交叉融合，實(shí)施創(chuàng)造性教育，開(kāi)發(fā)學(xué)生的批判性思維，培養(yǎng)其實(shí)踐動(dòng)手能力與創(chuàng)新精神。

2.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與學(xué)科前沿實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

我校是一所具有鮮明“冶金特色”的工科類(lèi)院校，在專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，要緊緊圍繞“冶金”這一傳統(tǒng)特色優(yōu)勢(shì)，以學(xué)科建設(shè)為依托，使科研與教學(xué)有效互動(dòng)，并在平時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中及時(shí)引入科研成果，使現(xiàn)實(shí)性與前瞻性相結(jié)合，有利于培養(yǎng)實(shí)用性與適用性相結(jié)合的綜合性人才。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，要繼續(xù)強(qiáng)化傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作，并通過(guò)增設(shè)部分與學(xué)科前沿技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容，如制冷工質(zhì)熱物性、太陽(yáng)能熱利用與先進(jìn)制冷技術(shù)等方面的實(shí)驗(yàn)，以適應(yīng)行業(yè)和社會(huì)發(fā)展過(guò)程中對(duì)專(zhuān)門(mén)人才的需求。此外，還將充分挖掘現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備潛力，對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，并將現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)行有機(jī)的集成，建成開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提高學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，更好的服務(wù)高校教學(xué)能力建設(shè)。

3.理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合

針對(duì)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中學(xué)生抽象的理論知識(shí)和具體的設(shè)備介紹，一方面可以通過(guò)任課教師對(duì)照設(shè)備的實(shí)物或模型、對(duì)照理論知識(shí)的具體應(yīng)用的講解，使得學(xué)生更容易理解所學(xué)內(nèi)容，并引導(dǎo)學(xué)生注重理論聯(lián)系實(shí)踐。另一方面通過(guò)學(xué)院定期的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生到本專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí)，以聯(lián)系課堂所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)相關(guān)理論的認(rèn)知、開(kāi)拓視野，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。此外，針對(duì)實(shí)踐過(guò)程中的難點(diǎn)、疑點(diǎn)，學(xué)生可以與任課老師進(jìn)行充分的討論，真正做到為學(xué)生答疑解惑。這樣，通過(guò)理論與實(shí)踐的反復(fù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)與課堂教學(xué)的相互促進(jìn)，有效地提理論教學(xué)效果，從而達(dá)到實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)理論教學(xué)的目的。

4.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核辦法

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中要注重培養(yǎng)學(xué)生的主體意識(shí)，改變“以教師為中心、以傳授基本知識(shí)和技能為主、教學(xué)計(jì)劃整齊劃一”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，充分相信學(xué)生、尊重學(xué)生個(gè)性，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)并進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，將教學(xué)目標(biāo)由知識(shí)的傳授轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰Φ奶嵘?。在考察學(xué)習(xí)成果時(shí)，可采用考試與實(shí)踐結(jié)合的方式，考察學(xué)生掌握和運(yùn)用理論知識(shí)的情況，并鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力。同時(shí)，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核制度，提高教師探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的積極性，提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)水平。

5.建立高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教學(xué)隊(duì)伍

高校實(shí)驗(yàn)老師的教學(xué)水平將直接影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)水平差，難以將專(zhuān)業(yè)理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，也就無(wú)法做到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有的放矢和重點(diǎn)區(qū)別對(duì)待。只有理論用于指導(dǎo)實(shí)踐，并應(yīng)用于具體的工業(yè)生產(chǎn)中時(shí)，理論才能發(fā)揮出最大的作用，否則理論研究就成為了紙上談兵，作用甚微。如果學(xué)生只是掌握了理論知識(shí)，卻無(wú)法應(yīng)用于實(shí)際之中解決問(wèn)題，那么畢業(yè)后用人單位會(huì)對(duì)學(xué)校的教學(xué)水平產(chǎn)生懷疑。而當(dāng)前高校學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力不高的部分原因就是由于教師的教學(xué)方法、教學(xué)手段不科學(xué)所造成的。因此，為了提升高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力，就必須強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)，建立一支高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師隊(duì)伍。

總之，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革與實(shí)踐，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑，以期對(duì)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、方案自主設(shè)計(jì)能力、科研能力和創(chuàng)新意識(shí)等綜合素質(zhì)方面起到積極的推動(dòng)作用。通過(guò)轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念、教學(xué)模式和改革教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生的思路更廣，動(dòng)手能力更強(qiáng)，參與實(shí)驗(yàn)的積極性更高。實(shí)驗(yàn)教學(xué)體制的改革并非是一朝一夕就可以完成的，高校管理人員必須腳踏實(shí)地,努力尋找一套符合高校自身實(shí)際情況的改革方案，使學(xué)生素質(zhì)得以大幅度提升。

[1]張璟，吳小華，李?lèi)?ài)琴，等.熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改革探討[J].中國(guó)電力教育，2013(20)：90-91.

[2]李麗麗，謝安國(guó)，王洪斌，等.熱能實(shí)驗(yàn)改革實(shí)踐[J].中國(guó)冶金教育，2013(z1)：74-76.

[3]曹海平.深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].中國(guó)科技信息，2007(1)：233-234.

[4]孫歡，賈功利，侯其考，等.建設(shè)熱能與動(dòng)力工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010，27(8)：125-127.

[5]張紅光，馬國(guó)遠(yuǎn)，劉忠寶，等.注重培養(yǎng)創(chuàng)新精神的熱能與動(dòng)力工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28(3)：11-19.

[6]楊志平，胡剛剛，付忠廣，等.淺談熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建與完善[J].中國(guó)電力教育，2013(2)：105-106.

[7]楊鳳珍，謝蓉，高欣，等.開(kāi)放式研究型專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28(8)：23-25.

責(zé)任編輯：周小梅

湖北省教育科學(xué)規(guī)劃2015年度“高校研究生指導(dǎo)教師隊(duì)伍建設(shè)與機(jī)制研究”(課題批準(zhǔn)號(hào)：2015GB031)的階段性成果。

2016-07-09

易正明(1973-)，男，湖北監(jiān)利人，博士，武漢科技大學(xué)研究員，研究方向?yàn)楦叩冉逃芯俊?/p>

G642.4

A

1009-1890(2016)03-0058-03