高校實驗教學改革與思考

張鵬 吳文兵 易繼軍

[摘 要] 在高校教學過程中，實驗教學是培養(yǎng)學生實踐動手能力、提高創(chuàng)新水平與綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。針對我院實驗教學存在的問題，通過加大實驗室建設投入、增加設計性與綜合性實驗以及改革考核方式等一系列改革嘗試，增強了學生的學習興趣、創(chuàng)新能力以及實踐水平，教學效果得到有效改善。

[關(guān)鍵詞] 實驗教學;改革;教學改革

[中圖分類號] G642 ? [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2019） 03-0094-02

高校實驗室不單單是開展實驗教學活動、進行科學研究、研發(fā)新型技術(shù)的主要基地，也是增強學生實踐意識、提高創(chuàng)新水平與綜合素質(zhì)的關(guān)鍵場所[1]。2017年4月8日，教育部在天津大學召開新工科建設研討會，與會代表一致認為，培養(yǎng)造就一大批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才，為我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競爭提供智力和人才支撐，既是當務之急，也是長遠之策[2]。隨著國家與社會對高素質(zhì)人才需求加劇，高校實驗室作為培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵場所，將扮演越來越重要的角色。當前，我國高校由于擴大招生，精力、財力、人力投入不足等多方面原因，無法很好地滿足培養(yǎng)高素質(zhì)人才這一需求，高校實驗室已經(jīng)開始呈現(xiàn)出一些問題。本文以我院實驗室教學現(xiàn)狀為例，分析我院實驗教學中存在的問題與不足，然后從加大實驗室投入、增加設計性與綜合性實驗以及改革考核方式等方面提出自己的看法，期望助力于提升高校實驗室人才培養(yǎng)能力。

一 高校實驗教學現(xiàn)狀及存在問題

1 實驗教學資源不足

實驗教學資源大體可分為“硬件資源”與“軟件資源”兩個方面。其中，前者包括實驗室環(huán)境、實驗設備等，后者則包括實驗教學視頻、實驗指導老師等。由于擴大招生、實驗室投入力度不夠等多方面原因，目前我院實驗室在硬件與軟件兩個方面均存在不足。從軟件方面來說，實驗教學以教師講授為主，鮮有相關(guān)教學視頻的支撐，這不利于保證諸如“機械精度設計及檢測”這類實操性較強的實驗的教學質(zhì)量。對于實操性較強的實驗，實驗指導老師需要在課程開始時圍繞儀器設備進行講授。由于目前師生比較低，講授過程中通常會出現(xiàn)學生將老師“團團圍住”的狀況，外圍的同學基本聽不清老師在講些什么，有時需要實驗老師重復講授。由于指導老師花了很多時間在講解上，留給學生真正思考的時間就會減少，學生只能“照葫蘆畫瓢”，不利于教學質(zhì)量的提升。另外，我院實驗室在人力資源方面也存在后勁不足的狀況。一方面，實驗中心近幾年已經(jīng)沒有引進新的專職實驗教師;另一方面，現(xiàn)有老師已經(jīng)有一部分接近退休年齡。在硬件方面，經(jīng)過多年的學科建設，我院實驗室設備數(shù)量充足，但由于缺乏專人管理，實驗設備在質(zhì)量方面難以滿足相關(guān)需求。就實驗中心機房來說，機房80臺電腦中大約只有20臺電腦能夠穩(wěn)定運行，大部分電腦會在上機實驗中死機、藍屏，造成實驗教學難以開展。

2 學生對實驗課重視程度不夠

高校課程一般由理論教學環(huán)節(jié)與實踐教學環(huán)節(jié)組成[3]。對于我院來說，理論教學任務由各系部老師承擔，而實踐教學任務則由實驗中心老師承擔。由于多方面因素的影響，學生重理論教學而輕實踐教學。首先，實驗課時偏少，實驗成績對課程最終成績的影響很小，導致學生基本不會在實驗環(huán)節(jié)上投入精力;其次，實驗課考核相對于理論考核要寬松很多。學生只要到了課堂，馬馬虎虎操作下，或者抄襲其他同學的實驗結(jié)果，即可蒙混過關(guān)，獲得實驗成績。第三，很多同學將實驗教學視為理論教學的輔助工具，認為它依附于理論教學而存在，僅僅是對理論的補充和完善。“重理論輕實驗”這種現(xiàn)象不利于培養(yǎng)學生動手能力與分析問題的能力，不利于在培養(yǎng)途徑中形成知識—實踐—能力這一閉環(huán)，無法很好地滿足國家與社會對高素質(zhì)復合型人才的需求。

3 實驗以驗證性實驗為主

目前我院實驗課以驗證性實驗為主。在實驗課開始前，實驗教師會將實驗指導書發(fā)給學生預習，讓學生熟悉實驗內(nèi)容;實驗課開始時，實驗指導教師會講解、演示實驗步驟;之后，學生按照老師所講解的步驟一步一步進行操作，或者參考實驗指導書完成實驗;最后學生按照固定的格式完成實驗報告。不可否認，驗證性實驗對鍛煉學生動手能力，幫助學生鞏固已學知識有著很大幫助。但其在激發(fā)學生創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學生創(chuàng)造力方面略顯不足[4]。由于驗證性實驗的現(xiàn)象與結(jié)果是已知的，因此學生實驗課上所有的努力只是為了復現(xiàn)老師或者實驗指導書告知的結(jié)果，并不會產(chǎn)生新的知識與認知。另外，筆者在實驗教學過程中發(fā)現(xiàn)學生在做驗證性實驗時對老師有很強的依賴心理，出現(xiàn)問題時總會第一時間求助老師，而不會自己主動思考如何解決。由于驗證性實驗的實驗報告格式固定，學生最終完成的報告基本是千篇一律，無法很好地展現(xiàn)學生自己在實驗過程中的思考。驗證性實驗在一定程度上局限了學生的思考空間，不利于學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

4 考核方式不夠合理

我院實驗課的成績一般由三者決定，即簽到情況、實驗完成情況以及實驗報告完成情況。這種考核方式雖然反映了實驗過程的多個方面，但也存在一些不合理的地方。由于目前學院學生較多，所以在安排實驗時會將3到4人分為一組，共同完成實驗。然而筆者發(fā)現(xiàn)每組真正動腦思考，動手操作的學生可能只有1到2人。剩余的學生雖然到了課堂，但并沒有真正參與到實驗教學中，很難對他們的實驗掌握情況進行評價。而對于實驗報告，基本千篇一律且存在抄襲現(xiàn)象。雖然課前布置了思考題，但多數(shù)學生敷衍了事，并沒有積極進行思考。指導老師通過批閱實驗報告無法了解學生的真正掌握狀況，只能根據(jù)學生完成實驗報告的態(tài)度給分。另外，現(xiàn)有的考核方式無法評價學生創(chuàng)新能力，不能體現(xiàn)實驗教學對學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)這一目標。

二 高校實驗教學改革的措施

“一帶一路”“中國制造2025”等的實施，正在倒逼高校以更廣闊的國際視野，全面審視和提升高等教育質(zhì)量，教育部主導的“新工科”是推動學科專業(yè)建設和人才培養(yǎng)模式改革的一次戰(zhàn)略機遇。為迎接這一機遇，我院承擔了“三三四”人才培養(yǎng)模式綜合改革試點工作。2017年，學院5個專業(yè)按照改革思路，完成了人才培養(yǎng)方案修訂，5個專業(yè)院內(nèi)共取消課程108門，合并新增課程66門。在學院教學改革大背景下，實驗教學中存在的問題將會愈加顯著，實驗教學改革已迫在眉睫。接下來，筆者將結(jié)合自己實驗教學中的實際情況，談談對改革的幾點看法。