實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)探析

李海

摘 要：從創(chuàng)新人才培養(yǎng)的角度，闡述了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的作用。從目前高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，提出了高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)遵循的規(guī)律，采用現(xiàn)代化教學(xué)手段等途徑做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革工作。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)

引言

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)今社會對人才培養(yǎng)的要求更是格格不入的。

一、更新觀念，充分認(rèn)識實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

許多發(fā)達(dá)國家高校十分重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，比如美國，大多數(shù)由教授負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，他們不斷將科研中的方法轉(zhuǎn)化到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將科研成果轉(zhuǎn)化為新實(shí)驗(yàn)，既有廣度，又有深度，并使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容接近現(xiàn)代科研水平。然而我國高校一直以來存在著重理論、輕實(shí)驗(yàn)、教師不愿從事實(shí)驗(yàn)工作、學(xué)生不愿做實(shí)驗(yàn)的普遍現(xiàn)象。而實(shí)驗(yàn)具有直觀、有趣、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，這更有利于學(xué)生對相關(guān)知識和技能的記憶和掌握，并且容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)習(xí)慣的重要途徑，在實(shí)驗(yàn)中可以實(shí)現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

二、轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育觀念，樹立為學(xué)而教的新觀念

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以教師為中心的，著重強(qiáng)調(diào)教師的“教”，全部的教學(xué)設(shè)計都要圍繞“教”而展開，學(xué)生的“學(xué)”限定在教師的“教”之內(nèi)。學(xué)生雖然也參與了實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，但實(shí)質(zhì)上是處于被動接受的狀態(tài)，學(xué)生的主動性、積極性受到一定限制，不利于創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一種什么樣的關(guān)系呢？所謂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種教學(xué)形式.從實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)方法的概念就可以看出，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種非常有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)及培養(yǎng)創(chuàng)造力的教學(xué)形式：實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要學(xué)生自己主動去探索、去發(fā)現(xiàn)，自己去建構(gòu)知識的意義；實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生要主動搜集并分析有關(guān)的信息及資料，對所學(xué)的問題提出各種假設(shè)并努力加以驗(yàn)證；實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生要把當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容與已有的知識相聯(lián)系，并對這種聯(lián)系加以認(rèn)真的思考；實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生需要充分地與教師和學(xué)習(xí)伙伴進(jìn)行交流、討論，主動接受教師的指導(dǎo)及伙伴的協(xié)作學(xué)習(xí)。因此，在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)明確地提出“通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新學(xué)習(xí)”。所有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動都應(yīng)當(dāng)圍繞著提高學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)展開，而不是圍繞教師的教學(xué)展開。

三、調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

3.1課程體系。打破化學(xué)實(shí)驗(yàn)分科設(shè)課的框架，以實(shí)驗(yàn)操作為主線優(yōu)化整合原普化實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)、有機(jī)實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容，并遵循認(rèn)知規(guī)律，統(tǒng)籌安排教學(xué)內(nèi)容。

3.2教學(xué)內(nèi)容。將內(nèi)容相近、性質(zhì)相同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合，以減少重復(fù)的內(nèi)容，形成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、提高性實(shí)驗(yàn)和綜合性設(shè)計性實(shí)驗(yàn)等不同層次循序漸進(jìn)的進(jìn)行教學(xué)。

3.3教學(xué)方法。組合了微型實(shí)驗(yàn)，CAI多媒體演示和電子課件，開放實(shí)驗(yàn)室和計算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)等教學(xué)方法。設(shè)立課外“選修實(shí)踐項(xiàng)目”使實(shí)驗(yàn)室開放內(nèi)容更豐富。實(shí)驗(yàn)室開放的關(guān)鍵是要有足夠的研究與實(shí)踐項(xiàng)目，吸引學(xué)生自主到實(shí)驗(yàn)室參加研究與實(shí)踐活動，從而促進(jìn)其實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。學(xué)校要求各實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐基地均實(shí)行開放管理，開放的內(nèi)容不是教學(xué)計劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重復(fù)，而是根據(jù)自身特點(diǎn)，或?qū)⒔處煹目蒲许?xiàng)目分解為具體的實(shí)驗(yàn)課題，或各實(shí)驗(yàn)室自行擬定一批綜合性、設(shè)計性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3.4要重視啟發(fā)學(xué)生研究實(shí)驗(yàn)本身的思想性內(nèi)容，重視教給學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)所揭示的創(chuàng)造性思維過程，克服重結(jié)論輕結(jié)論產(chǎn)生過程的傾向。

3.5要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法論教學(xué)，這既應(yīng)成為教學(xué)內(nèi)容，也應(yīng)當(dāng)溶于具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程之中。

3.6要加強(qiáng)學(xué)科前沿知識的介紹，經(jīng)常地在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生探究創(chuàng)造的興趣。

3.7要增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教育性，既重視學(xué)生智力因素的發(fā)展，又重視培養(yǎng)其興趣、愛好、態(tài)度、情感、意志等非智力因素，使智力因素與非智力因素有機(jī)統(tǒng)一，交互作用，內(nèi)化為學(xué)生的基本品質(zhì)。

3.8要調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，拓寬專業(yè)口徑，形成自己的體系。應(yīng)綜合考慮知識的難點(diǎn)和重點(diǎn)，對原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行篩選與整合，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。應(yīng)設(shè)立各學(xué)科的專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)。在思路上將實(shí)驗(yàn)分成兩個層次：首先是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，目的在于加深對基本概念與基本原理的理解，然后是綜合性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容覆蓋多門課程，對學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)理論、方法、技能的培養(yǎng)。

四、改進(jìn)并豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)的思想方法、研究問題的方法、理論聯(lián)系實(shí)際的方法都起著開闊思想、激勵探索、富有創(chuàng)新精神，提高素質(zhì)的重要作用。好的方法可以起到事半功倍的效果，使學(xué)生由已有的知識和技能向新生的知識和技能遷移和過渡架起橋梁作用，使學(xué)生由理想化的條件去分析解決錯綜多變的實(shí)際問題起到牽引作用，同時使教學(xué)過程成為既出成果又出人才的紐帶作用。教學(xué)過程是一個互動過程，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課以教師為中心，教師具體演示講解實(shí)驗(yàn)步驟，然后學(xué)生按此步驟重復(fù)一遍，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ絾我唬瑢W(xué)生總是跟著教師的指導(dǎo)或按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書走，機(jī)械地照搬實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書或?qū)嶒?yàn)指南，處于非常被動的地位，一堂課下來學(xué)生收效甚微。這種教學(xué)模式不再適應(yīng)教育形勢需要，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為主體，教師為指導(dǎo)，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)課程，不同實(shí)驗(yàn)階段，采用不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，要因“材”施教，因“時”制宜。實(shí)驗(yàn)課往往總是先做基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，這時的學(xué)生剛接觸該課程的實(shí)驗(yàn)，往往會感到無從下手，實(shí)驗(yàn)中遇到故障往往不知如何排除。在此實(shí)驗(yàn)階段應(yīng)由教師耐心細(xì)致地向?qū)W生傳授實(shí)驗(yàn)故障分析與排除的基本方法和技能，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)作風(fēng)，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。在設(shè)計性實(shí)驗(yàn)階段，教師以啟發(fā)、引導(dǎo)為主，鼓勵學(xué)生相互討論，對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，作指導(dǎo)性提示，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考解決問題，使得學(xué)生必須發(fā)揮自己的主動性和創(chuàng)造性，把理論付諸于實(shí)踐，同時又鞏固了理論知識。在綜合應(yīng)用及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)階段，大膽放手讓學(xué)生自己摸索，培養(yǎng)學(xué)生敢試敢闖的精神，學(xué)生自行選題、自行設(shè)計、自行實(shí)驗(yàn)和自行分析解決出現(xiàn)的問題，自行整理報告，教師只作技術(shù)上的咨詢和結(jié)果上的考核驗(yàn)收，使學(xué)生的聰明才智得到充分發(fā)揮，培養(yǎng)綜合運(yùn)用知識的能力、創(chuàng)造能力以及撰寫論文的能力。大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中采用多種現(xiàn)代教學(xué)手段，包括多媒體技術(shù)、虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，不僅可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)熱情，提高學(xué)習(xí)主動性，還可以緩解大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備的相對不足，節(jié)省實(shí)驗(yàn)資源，減少對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的維護(hù)量，同時學(xué)生可以根據(jù)需要自己設(shè)計虛擬實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行多種實(shí)驗(yàn)嘗試，既生動、形象、直觀，易被學(xué)生接受和理解，又豐富實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容、方式和途徑，激發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的興趣，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。在實(shí)驗(yàn)安排上采取統(tǒng)一安排與實(shí)驗(yàn)室開放相結(jié)合的方法，增加學(xué)生實(shí)踐機(jī)會，發(fā)揮興趣，也提高實(shí)驗(yàn)室利用率。

五、結(jié)束語

總之，高校一定要科學(xué)地利用實(shí)驗(yàn)室這一基地，發(fā)揮綜合優(yōu)勢，使實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理適應(yīng)創(chuàng)新體制要求，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作提高到一個新的水平。只有不斷改革和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，才能為培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的高質(zhì)量人才，做出更大的貢獻(xiàn)。

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