高校實驗教學(xué)方式的創(chuàng)新研究

宋維華

摘要：在高等學(xué)校對學(xué)生培養(yǎng)過程中，實踐教學(xué)占相當(dāng)重要的位置，尤其在理工科學(xué)生的培養(yǎng)中，若想培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，理論結(jié)合實踐的能力，必須開設(shè)相應(yīng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)；在常規(guī)教學(xué)中，實驗作為實踐環(huán)節(jié)必不可少的一部分，也是掌握與理解理論知識必須的組成部分。實驗教學(xué)方式的創(chuàng)新，對學(xué)生動手能力的提升具有至關(guān)重要的作用，使學(xué)生在面向社會時的競爭優(yōu)勢有所增加。本文探討了高校辦學(xué)模式中，培養(yǎng)理論實踐雙重性人才，從實驗教學(xué)方式方法角度出發(fā)，提升學(xué)生實踐動手能力的新方式。

關(guān)鍵詞：高等學(xué)校；實驗教學(xué)創(chuàng)新；動手能力

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-7394（2016）02-0124-04

從國家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與就業(yè)形勢需求上看，應(yīng)用型技術(shù)人才的需求越來越高，導(dǎo)致很多本科高校對人才的培養(yǎng)目標(biāo)逐步向培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才方向轉(zhuǎn)化。應(yīng)用型技術(shù)人才的培養(yǎng)，從培養(yǎng)定位上看，是要培養(yǎng)直接面向社會的應(yīng)用型人才；從培養(yǎng)方法上看，是要具有教學(xué)實踐的雙重性；從培養(yǎng)方案上看，是要在課程體系設(shè)置上注重實踐應(yīng)用、培養(yǎng)開發(fā)能力。學(xué)生實踐能力的提高，體現(xiàn)在實驗、實訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計等幾個方面，而實驗作為實踐的一大組成部分，對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ拈_發(fā)與提升，是實踐能力的真實體現(xiàn)。這與實驗教學(xué)培養(yǎng)方案有著相同的出發(fā)點。

1 實驗教學(xué)的創(chuàng)新模式

實驗教學(xué)作為提升學(xué)生動手能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在常規(guī)實驗教學(xué)中，必然是先進(jìn)行理論知識講解，后展開動手實驗的教學(xué)過程。由于課程學(xué)時的限定，實驗教學(xué)的學(xué)時數(shù)量有限且內(nèi)容固定。但對于學(xué)生能力的提升，必定是知識不斷探究與不斷深入的積累過程。因此，本文針對高校實驗教學(xué)方式方法的探討，提出如下幾個觀點：

1.1 打破傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式

對于多數(shù)實驗課程來說，常規(guī)實驗教學(xué)都是先理論后實驗的方式，而實際講解過程中，有些理論知識容易在課堂上被學(xué)生消化理解，而有些較深入的理論知識，在講解過程中，避免不了出現(xiàn)教師難講，學(xué)生理解困難的現(xiàn)象，對于該部分知識，卻可以配備相應(yīng)的實驗環(huán)節(jié)，在理論知識講解之前，通過演示與操作結(jié)合的形式，增加一個學(xué)時的演示實驗，讓學(xué)生先于理論觀摩實驗，之后自己動手操作體驗實驗，加深對實驗的理解，同時在實驗過程中出現(xiàn)的問題與疑惑，便可帶到理論課堂上解決。一方面，通過課堂之前的實驗可加深學(xué)生對該內(nèi)容知識點的印象與部分理解；另一方面，通過實驗現(xiàn)象與結(jié)果，可以基本架構(gòu)起該部分理論知識的應(yīng)用，還能夠?qū)υ摬糠掷碚撝R中不解的問題帶到理論課堂消化理解。此方式的理論，是基于人腦“有意義的接受學(xué)習(xí)理論，為學(xué)生的最佳課堂學(xué)習(xí)形式”而來。

1.2 有效利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

現(xiàn)今，網(wǎng)絡(luò)在高校中已經(jīng)普及化，而將網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于有意義的學(xué)習(xí)，才是高校開放網(wǎng)絡(luò)的真正目的，由于在實驗教學(xué)中，一堂實驗課上，從教師講授到動手操作，最終得出結(jié)果與結(jié)論，每個環(huán)節(jié)都需要一定的時間去完善與完成，而短短兩個學(xué)時的時間的確緊張，甚至有時，因為學(xué)生對本堂課實驗結(jié)合的理論并不能完全掌握，或者教師講解實驗時過于追求理論的拓展性與深入性，講授的時間過多；而且學(xué)生沒有預(yù)習(xí)，使得實驗操作上狀況頻發(fā)，最終，兩個學(xué)時的實驗卻演變成學(xué)生匆匆操作只為得到一組正確性未知的數(shù)據(jù)上。

為了將實驗教學(xué)從表面的“完成實驗”轉(zhuǎn)化為實質(zhì)的“理論與實踐相結(jié)合的目的”，課堂模式需要轉(zhuǎn)換，現(xiàn)如今，高水平的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺在每個高校中都有成熟完善的成果，將其應(yīng)用在教學(xué)環(huán)節(jié)中，才體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的意義所在。所以，在實驗教學(xué)之前，教師在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上布置預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生完成預(yù)習(xí)任務(wù)，即可為之后的實驗講授與操作提供了很好的輔助作用。講授與操作能夠順利完成，學(xué)生在實驗結(jié)果與結(jié)論總結(jié)的時間上就相對充足，進(jìn)而使一堂實驗課堂的教與學(xué)能夠相得益彰，達(dá)到真正的實驗環(huán)節(jié)教學(xué)目的。

1.3 增加創(chuàng)新型實驗

傳統(tǒng)的課堂實驗中，驗證實驗占據(jù)了實驗學(xué)時的大多數(shù)，而就目前就業(yè)形勢與人才需求的角度來考慮，綜合型與創(chuàng)新型才是社會亟需的人才，而對于課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合性與創(chuàng)新性，也是有方可尋的。將實驗教學(xué)在方式上靈活性變通，使學(xué)生在所學(xué)的理論與原有實驗操作能力的基礎(chǔ)上，增加創(chuàng)新型實驗，開擴(kuò)學(xué)生的思路，同時將理論與實驗中所學(xué)的知識前后貫通，應(yīng)用于創(chuàng)新型實驗，才是達(dá)到該門課程的真正教學(xué)目的：通過實驗內(nèi)容、方法、手段，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰Γw現(xiàn)學(xué)生能力、素質(zhì)的綜合培養(yǎng)。即，使學(xué)生對知識的應(yīng)用，既能夠?qū)⒅R融會貫通，又能夠理論應(yīng)用于實踐。

在實際操作中，創(chuàng)新型實驗并不限于兩個學(xué)時的課堂實驗教學(xué)時間限制。在教學(xué)環(huán)節(jié)中，應(yīng)該體現(xiàn)實驗內(nèi)容、實驗方法、與實驗手段的綜合能力與探索能力培養(yǎng)。

（1）在實驗內(nèi)容上，創(chuàng)新型實驗結(jié)合本門課程的多個知識點、或者相關(guān)課程的多個知識點、甚至是整合了多個實驗?zāi)K的相關(guān)內(nèi)容，并結(jié)合當(dāng)今技術(shù)理論的最新成果，通過實驗，增加學(xué)生知識的系統(tǒng)性或相關(guān)課程內(nèi)容的關(guān)聯(lián)l生。

（2）在實驗方法上，創(chuàng)新型實驗綜合兩種以上的實驗方法，從而訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用多種實驗方法與原理、多種思維方式分析與解決問題，并著重體現(xiàn)學(xué)生的主動設(shè)計能力；進(jìn)而體現(xiàn)出創(chuàng)新型實驗和驗證實驗相比的不同之處，證明創(chuàng)新型實驗方法的多樣性，解決問題思維的靈活性等。培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題的創(chuàng)造性思維與方法，提高綜合能力素質(zhì)。

（3）在實驗手段上，需要結(jié)合兩種以上實驗手段完成創(chuàng)新型實驗，包括之前實驗中用到過的，也可查閱相關(guān)資料，采用其他成功的典范，或自行設(shè)計與創(chuàng)設(shè)合適的實驗手段，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用不同手段分析、處理問題的能力，提升實驗技能，提高動手能力。

1.4 開放性實驗教學(xué)

隨著高校對學(xué)生動手能力與綜合能力培養(yǎng)的重視程度逐步提高，高校實驗教學(xué)設(shè)備與環(huán)境較以往有了較大的改善；實驗教學(xué)的功能有了質(zhì)的提高。在這種前提下，作為實驗教學(xué)的重要場所——實驗室，應(yīng)該是服務(wù)于學(xué)生，提升學(xué)生動手能力的重要訓(xùn)練場所；實驗教學(xué)方式更趨向于注重學(xué)生探索性與創(chuàng)新性的培養(yǎng)。作為常規(guī)環(huán)節(jié)的實驗教學(xué)，在學(xué)生能力提升中多半是“量的積累”這一角色，而真正達(dá)到探索性與創(chuàng)新性能力的提升，還需要在實驗室提供設(shè)備的基礎(chǔ)上，學(xué)生主動鉆研，自主學(xué)習(xí)；從而體現(xiàn)出實驗教學(xué)開放的必要性。而實驗教學(xué)的開放，不僅指實驗教學(xué)的資源是開放的，實驗教學(xué)的內(nèi)容、方式與主體都是實驗教學(xué)開放必不可少的因素。

實驗教學(xué)的功能不僅是掌握科學(xué)實驗的方法、技能和驗證已知的理論，更重要的是發(fā)現(xiàn)與探究未知的真理。所以，開放式實驗教學(xué)以探究性與自主性的學(xué)習(xí)方式為主、教學(xué)資源與教學(xué)環(huán)境相結(jié)合。學(xué)生在開放式實驗教學(xué)中，擺脫了課堂實驗教學(xué)中對實驗方案固定、實驗步驟明確等已固定化的方式，而需要對實驗?zāi)繕?biāo)與設(shè)計自行規(guī)劃。真正的完成一個自行規(guī)劃的實驗，在這過程中所掌握的不僅僅是課堂實驗教學(xué)所學(xué)到的理論知識與動手能力相結(jié)合的能力，更是獨立或合作地完成一個項目的能力。這一能力的提升，對后續(xù)畢業(yè)設(shè)計的完成與工作中項目的承擔(dān)都有著很好的積極促進(jìn)作用。

開放式的實驗教學(xué)，學(xué)生具有更大的獨立性、自主性、探索性，更能充分體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。學(xué)生由課堂實驗教學(xué)中的被動接受者，轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放式實驗教學(xué)中的主動探究者。這一轉(zhuǎn)變，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時間上自由度增大、積極性提高，教學(xué)環(huán)節(jié)中主體地位得以體現(xiàn)，是促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力因素之一。

2 創(chuàng)新模式的實施

將創(chuàng)新實驗教學(xué)模式應(yīng)用于教學(xué)改革班級中，與普通班級的常規(guī)實驗教學(xué)模式對比，如圖1所示，為普通班級的常規(guī)實驗教學(xué)，采取班級授課模式，對學(xué)生的課堂與作業(yè)要求一致，對于能力強(qiáng)同學(xué)能力的提升不能起到突出的鍛煉效果；如圖2所示，對教學(xué)改革班級學(xué)生采取在實驗教學(xué)開放環(huán)境下的創(chuàng)新型實驗教學(xué)模式，學(xué)生在實驗過程中，自行設(shè)定實驗方法，實現(xiàn)自動控制物料運(yùn)送目的。

在兩種實驗教學(xué)的培養(yǎng)模式下，常規(guī)實驗?zāi)Ｊ降陌嗉壋煽兣c教學(xué)改革班級成績對比如圖3所示，從分?jǐn)?shù)區(qū)間來看，如表1所示，在兩種教學(xué)模式下，學(xué)生的及格率都達(dá)到了100%，但通過這兩種實驗教學(xué)方式的對比，從擇優(yōu)的角度來看，教學(xué)改革班采用創(chuàng)新實驗教學(xué)模式下，對學(xué)有余力的學(xué)生提升鍛煉機(jī)會得到體現(xiàn)，創(chuàng)新實驗教學(xué)模式下學(xué)生對方案設(shè)計能力與問題處理能力得到很好的鍛煉，動手能力提升效果明顯；凸顯出≥90分成績的人數(shù)明顯高于常規(guī)實驗教學(xué)模式班級。而常規(guī)實驗授課模式對學(xué)有余力的學(xué)生能力得不到較好的提升。

3 結(jié)語

隨著社會對應(yīng)用型技術(shù)人才的要求不斷提高，高等學(xué)校對人才的培養(yǎng)計劃也發(fā)生了改變，實驗教學(xué)作為高校必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)，其重要性逐漸凸顯，實驗教學(xué)在方式方法上轉(zhuǎn)變側(cè)重點，以激發(fā)學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)上的積極性與主動性，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力，建立以學(xué)生為主體的實驗教學(xué)方式方法為目標(biāo)。本文所探討的實驗教學(xué)方式與方法，適用于工科專業(yè)的專業(yè)課實驗。具有一定的普遍性與代表性。

責(zé)任編輯 祁秀春