淺談工科實驗室教學(xué)改革

陳代梅+敖衛(wèi)華+丁浩

摘 要：隨著計算機和互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展，信息時代隨之到來，在眾多工科實驗室的實驗教學(xué)中，越來越重視通信類素質(zhì)人才的培養(yǎng)，專業(yè)人才的培養(yǎng)對于推動通信技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。為了加強工科人才的工程實踐能力，各大高校加強了工科實驗室的建設(shè)與發(fā)展，人才培養(yǎng)模式與教學(xué)管理方式亟待改變。本文主要分析了工科實驗室教學(xué)的現(xiàn)狀以及改革措施。

關(guān)鍵詞：工科；實驗室；教學(xué)改革

實驗教學(xué)作為教學(xué)體系的重要組成部分，是培養(yǎng)實踐型人才的重要方式，信息技術(shù)的發(fā)展加大了通信工程技術(shù)的社會需求，因此需要加強專業(yè)人才的培養(yǎng)，以推動找國信息技術(shù)的發(fā)展。通信技術(shù)人才需要具備很強的實踐能力，因而在日常理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，需要強化實踐教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成，實現(xiàn)信息技術(shù)人才的全面發(fā)展。

一、 工科實驗室教學(xué)現(xiàn)狀

1. 理論性教學(xué)過多

作為教學(xué)體系的重要組成部分，實踐教學(xué)在各大高校教學(xué)布置的狀況并不樂觀，日常教學(xué)中理論教學(xué)作為學(xué)科教學(xué)的主體，對實驗教學(xué)沒有足夠的重視，實驗教學(xué)對于學(xué)生的理論知識發(fā)展和創(chuàng)新能力、動手能力、分析能力和解決問題的能力的發(fā)展具有重要作用，在各大高校課程開設(shè)的過程中，實驗室主要從事教學(xué)技術(shù)開發(fā)與科學(xué)實驗研究，對于工科生來講在課堂上學(xué)習(xí)的理論知識不能滿足實踐操作的需要，課堂上學(xué)習(xí)的理論知識也受到課時的限制，因此，需要理論與實踐相結(jié)合來促進理論與實際的結(jié)合和知識的消化吸收，受一些條件的限制，工科實驗室設(shè)備配置較低，實驗室數(shù)量較少，導(dǎo)致很多學(xué)生的動手操作機會受限。

2. 實踐機會較少

在各大高校理論教學(xué)過程之外，專業(yè)實驗室主要面向大三、大四年級的學(xué)生，他們在基礎(chǔ)年級已經(jīng)進行了專業(yè)理論的學(xué)習(xí)，對于本專業(yè)的文化知識掌握到了一定的程度，為了將理論知識轉(zhuǎn)化為實踐成果，需要加強實踐教學(xué)，在實驗教學(xué)中，教師作為知識傳遞的主體，在實驗主導(dǎo)方面發(fā)揮了重要作用，教師對學(xué)生的指導(dǎo)與教學(xué)能夠為學(xué)生提供經(jīng)驗借鑒，但是，實驗課程課時較少，場地受限，導(dǎo)致實驗課程不能有效開展和進行。實驗教學(xué)能夠為學(xué)生提供具體的理論知識和實驗步驟，在整個教學(xué)過程中，學(xué)生雖然參與了整個實驗流程，但對于可能出現(xiàn)的教學(xué)結(jié)果無法預(yù)知，這會對學(xué)生造成很大的影響，在實驗室，學(xué)生只能按照規(guī)定的步驟進行機械的操作，無法進行實驗的創(chuàng)新，導(dǎo)致學(xué)生處于被動地接受知識和技能的狀態(tài)。在整個實驗過程當(dāng)中，學(xué)生只會重視教師的操作與講解，親自動手操作的機會較少。這種實驗課程無法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，不利于培養(yǎng)學(xué)生的分析能力與解決問題的能力，更不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

二、 實驗改革內(nèi)容

1. 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，必須改變傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法與教學(xué)手段，對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和考核方式等方面進行調(diào)整，通過對實踐操作能力的考核，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。首先從教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置上，要根據(jù)學(xué)生的學(xué)科特點與學(xué)生技能水平，設(shè)計實驗課程，根據(jù)學(xué)科類別進行分類，對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行重新的編排與整合，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點進行不同層次、不同系列的實驗內(nèi)容的講解，將教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)進行分層化設(shè)計。對于學(xué)生的動手能力和分析解決問題的能力進行專業(yè)化的指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維以及團隊協(xié)作能力，滿足不同實驗設(shè)計的需求和不同層次學(xué)生的需要，進行個性化指導(dǎo)，進行分類教學(xué)，保證每個學(xué)生都有參與實踐的機會。對于專業(yè)性較強的學(xué)生，可以安排較高層次的實驗教學(xué)，盡量縮小學(xué)生之間存在的差距，對學(xué)生的分類化指導(dǎo)，能夠保證每個學(xué)生都能有所收獲，實現(xiàn)個人的全面發(fā)展與整體素質(zhì)的提高。充分發(fā)揮實驗設(shè)備的作用，提高實驗室的使用效率。教師在設(shè)計實驗的過程中，盡可能地利用校內(nèi)擁有的實驗設(shè)備，為學(xué)生提供更多的實踐操作機會，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，這是教學(xué)目標(biāo)改革的方向之一。其次，在教學(xué)方法與考核方法中，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，實驗教師根據(jù)課程的要求，結(jié)合已有的實驗設(shè)備儀器，對實驗?zāi)康摹嶒炘硪约白⒁馐马椷M行事先的講解，這種教學(xué)方法不利于學(xué)生的自主探究，使學(xué)生產(chǎn)生厭倦的心理和失去實驗教學(xué)的目的。在實驗教學(xué)中，教師需要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)書上的步驟進行操作，教師進行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，學(xué)生在實驗結(jié)束后提交實驗報告，并由教師進行審核，在理論教學(xué)課上進行講解，對實驗中出現(xiàn)的問題及現(xiàn)象進行集中的解決，避免傳統(tǒng)課堂中出現(xiàn)的一系列不利于學(xué)生綜合能力提高現(xiàn)象的出現(xiàn)，比如學(xué)生提前知曉實驗結(jié)論，缺少親自動手操作的習(xí)慣，實驗報告能夠顯示出每個學(xué)生的實際操作水平，指導(dǎo)教師對教學(xué)方法的改進，更好的掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，督促教師對教學(xué)方法做出適當(dāng)?shù)母纳?，滿足學(xué)生發(fā)展的需要。同時進行實驗小組的劃分，一般四個人為固定的實驗小組，設(shè)置小組長進行小組的管理，實驗中對實驗結(jié)果進行記錄并對實驗操作流程進行詳細(xì)的記錄。根據(jù)小組的綜合實驗報告找出學(xué)生在實驗過程中出現(xiàn)的問題，并采取小組互評的方式進行打分，教師給出最后得分，并將其納入期末成績中，保證每個學(xué)生都能參與實驗課程，督促每個學(xué)生積極動手，實驗中學(xué)生之間的互相溝通配合，加強了團隊協(xié)作能力。最后，期末成績的考核要綜合平時表現(xiàn)和平時成績，設(shè)置專門的題庫，進行實驗操作的考核，通過對學(xué)生實驗操作的考核來強化教學(xué)成果，達(dá)到提高學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐操作能力的目的。

2. 教師水平

實驗室教師對自己實驗室內(nèi)所擁有的設(shè)備比較熟悉，但是，在實驗開展的過程中，針對已有的實驗設(shè)備進行教學(xué)，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容單一，教師擔(dān)任重要的教學(xué)角色，忽略了學(xué)生的主體地位，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不髙。教師在日常的教學(xué)過程中始終是對已有知識的傳授，而忽略了新知識的傳授，導(dǎo)致學(xué)生對于專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)其他知識的了解與學(xué)習(xí)匱乏，很多時間教學(xué)落后于時代的發(fā)展，不具有時代性。因此教師在教學(xué)的過程中必須提高自身的學(xué)術(shù)水平與技術(shù)水平，加強知識儲備與實驗技能的提高，為學(xué)生對本專業(yè)的學(xué)習(xí)提供更有效的指導(dǎo)。教師不能只局限于本專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)該對相關(guān)領(lǐng)域以及其他學(xué)科的知識進行有效的學(xué)習(xí)，繼續(xù)掌握實驗領(lǐng)域內(nèi)的儀器設(shè)備的使用方式，對相關(guān)相近的課程進行學(xué)習(xí)，積極學(xué)習(xí)其他高校的最新理論成果，對教學(xué)方式以及教學(xué)手段進行更新，避免傳統(tǒng)教育方式對學(xué)生自主能力的限制，導(dǎo)致學(xué)科之間缺乏聯(lián)系，必須加強教師之間的聯(lián)系與教師自身水平的提高，強化教師隊伍與師資力量的建設(shè)，學(xué)校積極創(chuàng)造教學(xué)條件，為實驗人員的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備，設(shè)置獎勵機制，對于學(xué)習(xí)先進技術(shù)和操作方法的教師予以獎勵，形成良好的風(fēng)氣，推進整個高校實驗水平能力的提高。endprint

3. 實驗室建設(shè)

實驗室作為實驗課開展的重要地點，必須與教學(xué)體系中理論課有所區(qū)別，必須創(chuàng)建一個寬松、便利、能夠發(fā)揮學(xué)生個人潛能的開放的實驗環(huán)境，加強學(xué)生能力的培養(yǎng)，開放性的實驗環(huán)境是當(dāng)前學(xué)術(shù)領(lǐng)域比較關(guān)注的一個話題，學(xué)生能夠根據(jù)自己的要求，獨立設(shè)計實驗方案并進行實驗結(jié)果的探究，指導(dǎo)教師對實驗方案進行審核，實驗過程中必要情況下給學(xué)生進行指導(dǎo)，對于學(xué)生的實驗報告結(jié)果進行評價，不參與實驗的整個過程。通過開放性實驗教學(xué)，保證學(xué)生能夠培養(yǎng)獨立的科學(xué)精神、思維習(xí)慣以及獨立收集、處理信息的能力，對于問題的分析解決能夠擁有自己的想法，實驗室的開放對于學(xué)生全面掌握科學(xué)文化和知識理論，將理論成果轉(zhuǎn)化為實踐成果具有重要意義。推動學(xué)生由理論研究向科研方面的發(fā)展，為國家培養(yǎng)工科實驗人才奠定基礎(chǔ)，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力與創(chuàng)新精神，實驗室的開放便利了本校學(xué)生積極參與課堂設(shè)計，實驗室的互通也有利于學(xué)科之間的相互合作與交流，實驗室的互相利用有利于學(xué)生之間進行科學(xué)文化的交流與思想的碰撞，有利于實驗的發(fā)展不斷創(chuàng)新。開放型實驗室有利于學(xué)生之間進行思維的交流，形成開放式的研究模式，便于科研型實驗的設(shè)計與進行。

4. 學(xué)科模式的改變

早在2011年4月胡錦濤總書記提出了加強工科實驗室建設(shè)的建議，旨在通過強化工科實驗室建設(shè)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，為國家的發(fā)展做出政策性的指導(dǎo)，推動體制機制的創(chuàng)新發(fā)展，通過學(xué)校與企業(yè)之間的合作開發(fā)新型的實驗室模式，進一步提高實驗室建設(shè)，強化實驗教學(xué)在高校教學(xué)過程中的比重，南京信息工程大學(xué)提出了實驗室開放模式，形成了“實驗室開放—科技創(chuàng)新—移兌賽—科研項目”的四級教學(xué)模式，取得了很好的教學(xué)效果，教學(xué)質(zhì)量得到了整體的提升，工科實驗教學(xué)以開放型實驗室為基礎(chǔ)，以學(xué)校的實驗創(chuàng)新活動為切入點，通過獎勵性的措施提高學(xué)生的動手能力，在這種創(chuàng)新大賽的推動下，學(xué)校實驗室開展了自主科研活動，學(xué)生在科研活動開展的過程中與教師進行了有效的互動與交流，學(xué)生由傳統(tǒng)的被動的理論的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為自主研究和自主學(xué)習(xí)，能夠參與研究所眾多科研成果的學(xué)科研究，各項重大科研項目為學(xué)生個人和學(xué)校帶來了眾多榮譽，推動了學(xué)科研究的發(fā)展。另外，科技創(chuàng)新日的設(shè)計為學(xué)生之間的學(xué)科交流提供了一個便利的平臺，在教務(wù)處和設(shè)務(wù)處的共同促進與努力之下，學(xué)生之間進行項目的研究以及實驗流程的操作，在完成實驗項目的基礎(chǔ)上，學(xué)生進行實驗流程的創(chuàng)新、科技發(fā)明和新實驗的開發(fā)等，在這個過程中，學(xué)生能夠進行獨立的思考，團隊創(chuàng)新能力與協(xié)作能力得到了顯著的提高。

總之，工科實驗室的教學(xué)改革能夠為學(xué)生的發(fā)展創(chuàng)造更加便利的條件，加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘迪夫，李素康.大學(xué)工科專業(yè)實驗教學(xué)改革探索與思考[J].高教論壇，2015，（04）：43-46.

[2]謝禮群.關(guān)于高校工科實驗室建設(shè)的探討[J].長沙鐵道學(xué)院學(xué)報（社會科學(xué)版），2013，（Z1）：192-194.

[3]羅正祥，郝欽偉，高翔.工科院校實驗室建設(shè)和實驗教學(xué)改革的研究[J].電子科技大學(xué)學(xué)報（社科版），2015，（04）：97-100.

[4]任廣斌，路玉濱，張學(xué)敏.淺談理工科大學(xué)物理實驗教學(xué)改革[J].今日科苑，2010（16）：188-188.

[5]章其林.淺談工科院校大學(xué)物理實驗教學(xué)改革[J].大學(xué)物理實驗，2015（2）：132-134.

[6]李晶，何麗娟，陳春天等.淺談理工科大學(xué)物理教學(xué)改革[C].東北地區(qū)高等學(xué)校大學(xué)物理、物理實驗教學(xué)研討會，2013.

作者簡介：

陳代梅，敖衛(wèi)華，丁浩，高級實驗師，北京市，中國地質(zhì)大學(xué)。endprint