目標探索式實驗教學對工科學生自學能力培養(yǎng)

葉唐進, 羅　超

(1. 西藏大學 工學院, 拉薩　850000； 2. 西藏大學 醫(yī)學院, 拉薩　850000)

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目標探索式實驗教學對工科學生自學能力培養(yǎng)

葉唐進1, 羅超2

(1. 西藏大學 工學院, 拉薩850000； 2. 西藏大學 醫(yī)學院, 拉薩850000)

高校人才培養(yǎng)需要緊緊圍繞經濟建設對高層次人才的需求,工科學生不僅需要扎實的理論基礎,更需要較強的自學能力和較高的綜合素質。運用目標探索式實驗教學方法對提高學生自學能力及綜合素質進行4年試點和對比分析,研究結論表明:目標探索式實驗教學方法對工科學生自學能力的培養(yǎng)、綜合素質提高具有方法可行、效果明顯,值得推廣。

實驗教學； 目標探索； 自學能力； 工科學生

在當今知識日新月異的時代,重理論輕實踐、重知識輕能力、重專業(yè)輕綜合素質、重統(tǒng)一模式輕多樣化的培養(yǎng)學生的現(xiàn)象[1]造成工科大學生自學能力薄弱、思維模式僵化、動手能力差，一旦走上工作崗位,就會出現(xiàn)綜合素質不高、適應社會能力欠缺等情況。因此近年來,高校學者在實驗教學創(chuàng)新、開放性實驗室建設與學生能力培養(yǎng)、綜合素質提高等方面進行了大量研究[2-5],但是對目標探索式實驗教學研究甚少。目標探索式實驗教學是指已知實驗結論或目標,在指導教師的指引激勵下,通過學生自學,運用不同的實驗方法或途徑來解決或完成實驗的一種教學模式。本文結合工科學生的實際,通過4年的教學實踐研究,分析目標探索式實驗教學對工科學生自學能力的培養(yǎng)、社會適應能力增強以及綜合素質提高的有效途徑及效果。

1　實驗教學創(chuàng)新的必然性

1.1用人單位發(fā)展需要

隨著生產技術的提高,用人單位對工科人才的要求也越來越苛刻,不僅要求工科學生基礎知識要扎實,更青睞自學能力和社會適應能力強、綜合素質高的工科大學生。通過對21家用人單位進行調查和訪談,95.23%的用人單位認為目前工科學生自學能力較差,綜合素質不高；認為工科學生實踐知識和能力不夠的占85.71%；同時100%的企業(yè)均希望學校加強實驗教學及改革創(chuàng)新,提高工科學生的實踐動手能力和自學能力,說明了工科人才的培養(yǎng)需要不斷強化實驗教學并改革創(chuàng)新實驗教學方法。

1.2學校教學改革需要

西藏大學依據(jù)自身發(fā)展、學生基礎良莠不齊和西藏經濟建設的實際情況,提出了加強工科人才的培養(yǎng),服務西藏經濟建設,努力培養(yǎng) “靠得住、用得上、留得下”的綜合應用型人才。然而工科人才的培養(yǎng)必須緊緊抓住培養(yǎng)學生的實踐動手能力、自學能力以及分析問題解決問題的能力,因此加強實驗教學和實踐鍛煉,不斷強化和創(chuàng)新實驗教學方法是實現(xiàn)工科人才綜合能力提升的最佳途徑[6-7]。近年來,我校不斷加強開放性實驗室的建設,不斷強化大學生創(chuàng)新實驗項目力度,不斷改革創(chuàng)新實驗教學方法,以適應西藏經濟建設對工科人才的需求。

1.3學生自我提升需要

隨著學校教學改革不斷推進、就業(yè)形勢越來越嚴酷、人才市場的需求變化,工科學生越來越清醒認識到綜合素質提高和綜合能力增強的重要性。只有努力提高自學能力、實踐動手能力、分析問題解決問題的能力以及增強團隊協(xié)作精神,才能在社會的大風大浪里站穩(wěn)腳[8-9]。所以學生強烈希望學校加強實驗教學方法改革與創(chuàng)新,不斷提高自身的動手能力和自學能力。通過對地質和土木專業(yè)4個年級338名學生進行問卷調查,收回有效問卷317份,其中認為應該加強實驗教學的學生占96.28%,有91.63%的學生認為很有必要進行實驗教學改革創(chuàng)新以提高學生的自學能力,充分說明了學生期盼加強實驗教學及實驗教學方法創(chuàng)新,以提高自身的自學能力和綜合素質。

2　目標探索式實驗教學方法

教學不僅是傳授知識,而且也是創(chuàng)造知識和擴展知識的過程,是師生共同發(fā)掘新知、啟迪思維,引領以求知為目的的探究性學習活動。所以目標探索式實驗教學方法的實施效果如何,主要取決于上課教師課前準備情況、教學過程的跟蹤指導及監(jiān)督、課后結論評價方式與鞏固剖析3個方面。目標探索式實驗教學方法模式如圖1所示。

圖1　目標探索式實驗教學方法模式

2.1教師課前準備

為了使目標探索式實驗教學的實驗過程在指導教師掌控之中,實驗達到訓練學生、提高學生自學能力以及完成教學任務的預期效果,任課教師課前的準備十分重要。一是要求指導教師提前應用相關的工具和軟件以多種不同的方法和途徑完成實驗,并總結出各種方法的優(yōu)缺點和各種途徑的注意事項,以便對指導學生時游刃有余,達到最佳的指導效果。二是要求指導教師根據(jù)學生的實際情況和實驗的難易程度預估保質保量完成實驗的最短時間、最長時間以及全體學生的平均實驗時間,以此規(guī)劃實驗時間和評估實驗成績。

2.2過程跟蹤

指導教師對實驗過程的跟蹤,首先是指導教師給學生布置實驗任務,重點強調安全問題和注意事項,然后提示學生學習方法和查找資料的方法及技巧。其次是指導教師需要加大對學生嘗試不同方法完成實驗的鼓勵,即便學生使用的方法欠佳甚至是錯誤的,要求學生不要害怕失敗,敢于有計劃、有步驟、有方法的進行各種方法嘗試[10]。但指導教師不得代替學生操作和解決問題,必須讓學生獨立思考,以鍛煉其自學能力、分析問題解決問題的能力。

2.3結論評價

學生通過學習和實踐操作反反復復多次嘗試完成任務后,指導教師需要認真檢查每一組(或每一位)學生的完成效果并詳細記錄完成時間。對于實驗效果不甚理想的,指導教師不得指出問題所在,要求學生探索其他方法或繼續(xù)優(yōu)化和完善實驗,如果問題嚴重的則要求學生從頭再來,直到學生保質保量完成實驗任務為止。學生完成實驗后指導教師需要及時要求學生詳細撰寫本次實驗的過程和說明(越詳細越好)。最后指導教師和大家一起探討查找資料、自學理論以及完成實驗的方法技巧,探討各種實驗方法的優(yōu)缺點,并根據(jù)學生完成任務的質量和速度確定學生的成績。

3　目標探索式實驗教學效果

從2012年至2015年期間,目標探索式實驗教學方法單獨試點培養(yǎng)學生共36人,其實施成果主要體現(xiàn)在學生參與各項專業(yè)競技獲獎級別和數(shù)量、申報和完成大學生創(chuàng)新實驗項目情況、發(fā)表學術論文數(shù)量與質量以及與普通學生在同等條件下完成實驗的質量及速度等方面的優(yōu)勢。

3.1學生獲獎情況

2012年以來,西藏大學工學院在地質專業(yè)和土木專業(yè)率先試點目標探索式實驗教學方法，實踐4年以來,成績喜人。學生參加省部級以上各類專業(yè)競賽,獲獎7項,共13人次,突破了零的記錄；參加校級專業(yè)競技比賽獲獎12項,共30人次,尤其是在操作實驗中,通過目標探索式培養(yǎng)的學生脫穎而出。2012年至2015年學生獲獎數(shù)量和級別見統(tǒng)計圖2。

圖2　近4年學生各類專業(yè)競技獲獎統(tǒng)計圖

3.2完成創(chuàng)新實驗課題及發(fā)表論文統(tǒng)計

2012年至2015年,目標探索式實驗教學的學生成功申報各類大學生創(chuàng)新實驗課題12項,其中國家級2項,自治區(qū)級7項,校級3項,現(xiàn)已結題7項,其中2項優(yōu)秀；在各類學術期刊上發(fā)表學術論文9篇,撰寫報告7本；參加西藏自治區(qū)成才杯大賽獲獎1項；參與教師科研課題達17人次；獲得優(yōu)秀畢業(yè)論文2人次。其具體成果詳見圖3。從圖2和圖3可看出:通過目標探索式實驗教學方法培養(yǎng)，學生的各種成果逐年增加。

圖3　近4年各類成果統(tǒng)計圖

3.3與普通學生完成實驗對比

為了客觀而公平公正評價目標探索式實驗教學方法對學生培養(yǎng)的效果,本文采用參與目標探索式實驗教學的學生與其原班級學生一起參與沒有接觸過的專業(yè)軟件應用課程實驗,通過2011級、2012級、2013年級的3個班級進行對比,通過統(tǒng)計分析,得出參加過訓練的學生比本班其他學生在自學能力、動手能力、團隊協(xié)作以及分析問題和解決問題的能力更為突出,主要體現(xiàn)在學生完成實驗的時間僅僅是普通學生的1/3左右,完成實驗的質量比普通學生提高20%～30%,并且能夠找到最佳的方法和途徑，得出最理想的實驗結果,其比較數(shù)據(jù)詳見圖4。從圖4可看出，通過目標探索式實驗教學方法培養(yǎng)的學生完成實驗的速度均為普通生的3倍左右。

圖4　普通學生與訓練學生完成實驗時間對比統(tǒng)計圖

3.4目標探索式實驗教學的優(yōu)缺點

從目標探索式實驗教學的方法和成果來看,其優(yōu)缺點顯而易見。其優(yōu)點主要體現(xiàn)在學生自學能力、動手能力、分析問題解決問的能力得到了明顯的提高,團隊協(xié)作精神得到了顯著加強,學生的社會適應能力得到了充分的鍛煉,并且調動了學生學習的積極性和主動性[11]。該方法的主要缺點是對實驗指導教師要求較高[12],教師要不斷學習和提高才能勝任；其次是教師的實驗備課、過程監(jiān)控、結論評價都特別費時費力。

4　目標探索式實驗教學保障

目標探索式教學雖然取得較好的效果,但是離不開一系列的規(guī)章制度的激勵和約束,更離不開學校在人才、資金以及實驗器材、場地等方面提供的支持。制度、人才、資金、實驗器材及場地等方面的保障是目標探索式實驗教學方法取得成功前提和關鍵。

4.1制度保障

為了目標探索式實驗教學方法能夠持續(xù)穩(wěn)健向前發(fā)展,一是在制度建設方面,需要各級領導高度重視,建立健全和完善的目標探索式實驗教學的激勵及約束機制,推進目標探索式實驗教學制度化、規(guī)范化。二是需要強化人才隊伍、資金使用、實驗場地、實驗設備的日常管理和安全管理,以使各項工作能夠有效和有序開展。三是確保指導教師的主導地位和學生的主體地位,進一步探索和完善工科人才培養(yǎng)的新模式、新途徑,以推進工科人才的培養(yǎng)不斷向前發(fā)展。

4.2人、財、物保障

目標探索式實驗教學方法取得成功并不斷向前發(fā)展,離不開學校在人、財、物等方面的不斷投入。首先需要不斷加強教師人才培養(yǎng)、再教育和人才引進等方面下功夫。其次是加強經費的投入力度,保證目標探索式實驗教學方法正常運行。最后是保障實驗室場地、實驗儀器、易耗品等能夠在時間、空間實現(xiàn)全面開放,確保各項實驗教學活動得到充分的展開。

5　結語

隨著社會對自學能力強、綜合素質高、社會適應性強的應用型高級工科人才的青睞,高校必須通過改革人才的培養(yǎng)模式、創(chuàng)新實驗教學方法,不斷提高工科大學生的自學能力和綜合素質。事實證明最有效途徑就是必須緊緊抓住實驗教學對工科人才培養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié),只有不斷探索實驗教學新模式,不斷革新工科人才的培養(yǎng)模式,才能順應時代的發(fā)展,為社會培養(yǎng)更多能力強、素質高的高級應用型工科人才。

References)

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Cultivating engineering students’ self-study ability based on target exploratory experimental teaching

Ye Tangjin1, Luo Chao2

(1. School of Engineering, Tibet University, Lhasa 850000,China；2. School of Medicine,Tibet university, Lhasa 850000,China)

Personnel training in universities needs to focus on the demand of economic development for high-level talents. For engineering students,a solid theoretical foundation needs not only the stronger self-study ability, but also the higher overall quality. To study the cultivating and improving of students’ self-study ability and comprehensive quality by target exploratory experiment teaching method,a four-year pilot and comparative analysis is conducted. The research conclusion shows that the target exploratory experiment teaching method is feasible to cultivate engineering students’ self-study ability and improve their comprehensive quality. The effect is obvious and it is worth popularizing.

experimental teaching; objective to explore; self-study ability; engineering students

10.16791/j.cnki.sjg.2016.10.009

2016-04-06

西藏自治區(qū)高校青年教師創(chuàng)新支持計劃項目(QC2015-23)；西藏大學通識教育課程建設項目資助

葉唐進(1981—)，男(土家族)，貴州印江，碩士，講師，主要從事地質災害與工程地質相關方面的研究

羅超(1983—)，女，四川武勝，碩士，講師，主要從事醫(yī)學材料與高原醫(yī)學相關方面的研究.E-mail：237492042@qq.com

G642.0

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1002-4956(2016)10-0030-04