探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與實(shí)踐

吳瓊 王文歡 劉海龍 任洪波

摘要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的重要途徑之一。傳統(tǒng)驗(yàn)證型、低水平重復(fù)性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭巡荒軡M足創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。文章提出了構(gòu)建“多元化探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)”模式的必要性和重要意義，并就其實(shí)現(xiàn)路徑提出了幾點(diǎn)意見和構(gòu)想。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；應(yīng)用型人才；多元化；探究型

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）09-0139-02

為了培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求、技術(shù)實(shí)踐能力較強(qiáng)的應(yīng)用型人才，應(yīng)用型本科新型教育模式應(yīng)運(yùn)而生。應(yīng)用型本科重在“應(yīng)用”二字，是一種新的本科教育模式的探索，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力為主線，因此其核心環(huán)節(jié)為實(shí)踐教學(xué)，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是其最重要的形式之一。本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，也是提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。然而，目前許多高校重理論輕實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象普遍存在，實(shí)驗(yàn)教學(xué)無論從師資配備還是經(jīng)費(fèi)傾向等方面都相對(duì)薄弱。近年來，為強(qiáng)化應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，國(guó)內(nèi)外高教界越來越意識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要性，并不斷地實(shí)踐和探索。

隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的不斷深入，我院傳統(tǒng)驗(yàn)證型、低水平重復(fù)性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭言絹碓讲荒軡M足創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。因此，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐精神，兼具綜合性和設(shè)計(jì)性的探究型實(shí)驗(yàn)應(yīng)得到大力倡導(dǎo)和開展[1]。探究型實(shí)驗(yàn)注重從學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生探究未知世界的積極態(tài)度。其目的在于增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的自主性、研究性和探索性，把學(xué)生置身于動(dòng)態(tài)的、開放的、生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境中，通過自主探究，了解現(xiàn)象、掌握規(guī)律、參與并體驗(yàn)知識(shí)的獲得過程，從而培養(yǎng)學(xué)生為解決某個(gè)問題所進(jìn)行的信息收集、信息處理、信息活用和信息交流的能力，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

“多元化探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)”模式以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為核心，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，幫助學(xué)生全面培養(yǎng)主動(dòng)參與、樂于研究、勤于思考以及信息收集和處理的能力。同時(shí)，通過探索并實(shí)踐新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，不斷深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，從而最終推動(dòng)我院實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和教學(xué)質(zhì)量的提高。

一、開發(fā)高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

目前本科實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大都為基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，如流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的伯努利能量方程實(shí)驗(yàn)、沿程阻力實(shí)驗(yàn)和局部阻力實(shí)驗(yàn)等，實(shí)驗(yàn)原理相對(duì)簡(jiǎn)單，操作步驟相對(duì)容易，只滿足于最基本知識(shí)點(diǎn)的掌握和驗(yàn)證，僅適合部分基礎(chǔ)較差、動(dòng)手能力較弱的同學(xué)。而對(duì)于動(dòng)手能力較強(qiáng)、求知欲較高的同學(xué)則存在很大局限性，嚴(yán)重抑制他們探索科學(xué)知識(shí)的熱情、積極性和主動(dòng)性。因此，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置應(yīng)遵循因材施教的原則，針對(duì)不同基礎(chǔ)和興趣的學(xué)生，開設(shè)難度等級(jí)不同的課程，多多益善。

針對(duì)上述問題，除已有基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，有必要開發(fā)幾套結(jié)合學(xué)科發(fā)展和實(shí)踐應(yīng)用、且具備較強(qiáng)綜合性和應(yīng)用性的高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生了解并掌握相關(guān)學(xué)科的最新研究動(dòng)態(tài)和前沿課題，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)相關(guān)學(xué)科的研究興趣，挖掘其研究潛力。通過開設(shè)形式多樣，內(nèi)容豐富的設(shè)計(jì)型、綜合型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，不僅充實(shí)了理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，還能使本科生在起步階段就能接觸和使用世界上較先進(jìn)的儀器設(shè)備，了解最先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力有極大的促進(jìn)作用，從而全面提升本科教學(xué)水平。

二、增設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室

自國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在夏季達(dá)沃斯論壇上發(fā)出“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的號(hào)召，創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性被提升到前所未有的高度。大學(xué)階段是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵時(shí)期，而大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也是現(xiàn)階段我國(guó)高等教育面臨的最為重要和迫切的任務(wù)之一。在此背景下，有必要在本科實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中專門設(shè)立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室[2]，并努力打造成為培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才的孵化平臺(tái)。

專設(shè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，可有效克服傳統(tǒng)教學(xué)中的弊端，為學(xué)生提供自主發(fā)展和實(shí)踐鍛煉的空間和平臺(tái)。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題目的設(shè)置可靈活選擇，針對(duì)人才培養(yǎng)的多樣化目標(biāo)，經(jīng)常更新?lián)Q代。實(shí)驗(yàn)主題的設(shè)置可從以下幾方面考慮：（1）學(xué)生在學(xué)習(xí)和研究過程中，獨(dú)立思考、自主性探究課題；（2）教師科研過程中凝練出來的關(guān)鍵科學(xué)問題；（3）面向?qū)嶋H工業(yè)生產(chǎn)和生活中存在的技術(shù)需求。具體實(shí)施過程中，可設(shè)立專門的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)中心，由指定的專門教師對(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理，全天候向?qū)W生開放。此外，在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中班級(jí)的概念應(yīng)當(dāng)逐步被淡化。根據(jù)課題的復(fù)雜性和實(shí)際需要，研究團(tuán)隊(duì)可由不同年級(jí)、不同院系協(xié)作完成。

三、建設(shè)校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室

應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)要求我們要更注重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和實(shí)踐能力，高校實(shí)驗(yàn)室則是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐能力的主要基地。高校培養(yǎng)優(yōu)秀人才的最終目標(biāo)是向企業(yè)輸送，讓他們?cè)诟髯詬徫簧夏軌虬l(fā)光發(fā)熱。反之，對(duì)于企業(yè)來講，實(shí)驗(yàn)室是企業(yè)研發(fā)新產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新的不可或缺的主要場(chǎng)所，是提高企業(yè)創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成部分。因此，企業(yè)需要大量應(yīng)用型、技能型專業(yè)人才的同時(shí)，也需要建設(shè)高水平的實(shí)驗(yàn)室。綜上，高校積極與企業(yè)合作是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的一個(gè)捷徑，應(yīng)在有條件的情況下建立校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室[3]，以期推動(dòng)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的同時(shí)，創(chuàng)造校企雙贏。

校企聯(lián)合試驗(yàn)室的建設(shè)是促進(jìn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的一條有效途徑，有助于我國(guó)高校深化教育改革，并大幅度提高教學(xué)質(zhì)量。對(duì)于高校來說，校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室可使得學(xué)生的實(shí)踐能力能得到更好的培養(yǎng)，利于學(xué)生把課堂上學(xué)的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際動(dòng)手能力。同時(shí)，校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室也是連接高校與社會(huì)、企業(yè)的紐帶，是應(yīng)用型大學(xué)服務(wù)行業(yè)與地方經(jīng)濟(jì)的前沿窗口。對(duì)于企業(yè)來說，通過建立校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，企業(yè)可以把生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的實(shí)際問題直接拿到校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，與大學(xué)師生一起聯(lián)合攻關(guān)，產(chǎn)學(xué)融合。因此，校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室是大學(xué)開展應(yīng)用性研究的重要平臺(tái)，在這里產(chǎn)學(xué)研三方可以針對(duì)企業(yè)實(shí)際問題開展聯(lián)合研究，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、各施所長(zhǎng)。

四、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

除以上硬件條件，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索也應(yīng)該體現(xiàn)在具體的教學(xué)手段上。傳統(tǒng)的演示教學(xué)模式，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的講解過于詳細(xì)，教學(xué)方法缺乏靈活性，從而抑制了學(xué)生主動(dòng)思考和敢于創(chuàng)新的能力。應(yīng)當(dāng)本著“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的原則，教師無需進(jìn)行詳細(xì)的講解，從問題出發(fā)，提出問題，然后讓學(xué)生通過自學(xué)、實(shí)際操作和結(jié)果分析對(duì)問題進(jìn)行求

解[4]。這樣不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也培養(yǎng)了他們自己分析和解決問題的能力。

另一方面，目前實(shí)驗(yàn)課程普遍不受重視的原因之一是在課程體系上，部分院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然從屬于理論教學(xué)[5]，不獨(dú)立設(shè)課時(shí)，嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展，也導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程積極性不高，“重理論而輕實(shí)驗(yàn)”。因此，為培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才，實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)當(dāng)從理論教學(xué)中分離出來，獨(dú)立設(shè)課，學(xué)分可設(shè)為1—2個(gè)學(xué)分。通過獨(dú)立設(shè)課，可對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)進(jìn)行考核和評(píng)定，從而大大提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的重視，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

五、結(jié)語

為培養(yǎng)實(shí)踐能力較強(qiáng)的應(yīng)用型本科人才，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是不可或缺的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。然而，目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程設(shè)置單一，嚴(yán)重制約了學(xué)生的創(chuàng)新能力和探究能力的培養(yǎng)。隨著高等教育改革的不斷深入，以及高水平應(yīng)用型人才培養(yǎng)的迫切需求，應(yīng)當(dāng)從以下幾方面探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革：開發(fā)高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)室，有條件的情況下建立校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)，除以上硬件條件，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式也需要不斷地進(jìn)行改革和探索，以適應(yīng)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

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