“雙一流”建設(shè)下理工科專業(yè)本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

史文豹 龐冬冬 李傳明

（安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院，安徽 淮南232001）

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)過(guò)程中重要的組成部分，也是對(duì)基礎(chǔ)教學(xué)和專業(yè)教學(xué)的補(bǔ)充完善，即能提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的進(jìn)一步了解和掌握，又能提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。在響應(yīng)“雙一流建設(shè)”的背景下，積極提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，積極培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，讓大學(xué)生在本科階段就能夠形成完整的創(chuàng)新思維、解決問(wèn)題相結(jié)合的自主創(chuàng)新能力，是實(shí)現(xiàn)“雙一流”建設(shè)的重要目標(biāo)[1]。以理工科專業(yè)為例，依托學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管控、實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)等方面進(jìn)行改進(jìn)，努力培養(yǎng)和提高采礦本科生“雙創(chuàng)”能力[2]。

1 “雙一流”建設(shè)背景

從2015年10月開始,全國(guó)范圍內(nèi)高校開始了世界一流大學(xué)和世界一流學(xué)科建設(shè)的征程。去年教育部辦公廳發(fā)布《關(guān)于公布2020年度國(guó)家級(jí)和省級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)名單的通知》，安徽理工大學(xué)13個(gè)專業(yè)入選國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，6個(gè)專業(yè)入選省級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，入選專業(yè)多本我校傳統(tǒng)的理工科專業(yè)，可見針對(duì)大學(xué)生理工科專業(yè)的教學(xué)創(chuàng)新已經(jīng)刻不容緩。

2 理工科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在問(wèn)題

2.1 學(xué)校實(shí)驗(yàn)室人才稀缺

長(zhǎng)期以來(lái)，實(shí)驗(yàn)教師、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員被認(rèn)為是教學(xué)輔助人員，在高校教師梯隊(duì)組合中往往不受重視，進(jìn)而造成實(shí)驗(yàn)室配備人員極度缺乏。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)人員公共事務(wù)雜亂而繁重，實(shí)驗(yàn)教學(xué)薪酬與專業(yè)課教師存在差距，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)室人員工作積極性；學(xué)校所配備的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)不科學(xué)，嚴(yán)重缺乏高學(xué)歷、高職稱的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師，其次，大部分實(shí)驗(yàn)教師的年齡兩極化嚴(yán)重，骨干教師不在實(shí)驗(yàn)室的一線，嚴(yán)重地限制了實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果，制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高，導(dǎo)致本科生在實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新培養(yǎng)落后。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊

許多實(shí)驗(yàn)儀器都是很多年前的設(shè)備，是現(xiàn)在淘汰的實(shí)驗(yàn)儀器，這就導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的情況和現(xiàn)場(chǎng)具體情況不符合，儀器的更新跟不上時(shí)代的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)缺乏與實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)情況相對(duì)比，這也就大大限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維，這也就導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)逐漸趨于理論化和簡(jiǎn)單化。除此之外，由于操作困難，需要專門的技術(shù)人員進(jìn)行教學(xué)，使得大型儀器設(shè)備使用率過(guò)低，這就導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室的最大效益無(wú)法發(fā)揮，造成實(shí)驗(yàn)室資源的極大浪費(fèi)。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式過(guò)于單一

首先，教學(xué)內(nèi)容陳舊，實(shí)驗(yàn)教學(xué)多以綜合性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉實(shí)驗(yàn)，就不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思維和解決問(wèn)題的能力培養(yǎng)，限制了學(xué)生的發(fā)散性和創(chuàng)新性思維，就目前高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程多數(shù)由學(xué)校統(tǒng)一安排管理，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下統(tǒng)一時(shí)間、統(tǒng)一教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。其次，教學(xué)方式枯燥死板，通常由教師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料、用具和儀器，而學(xué)生只需按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成實(shí)驗(yàn)步驟，這就導(dǎo)致學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)全面深刻的認(rèn)識(shí)，沒(méi)有與具體情況具體分析，如果在不同的環(huán)境下實(shí)驗(yàn)的變化和實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是否會(huì)發(fā)生改變，不會(huì)模擬現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，將所學(xué)的東西運(yùn)用到具體問(wèn)題，這也是教學(xué)方式有待提高，不能將學(xué)生的思維限制在實(shí)驗(yàn)室這個(gè)小房間里。

2.4 學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)判標(biāo)準(zhǔn)太過(guò)單一

大部分的高校對(duì)學(xué)生成績(jī)的評(píng)判都忽視了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中規(guī)范操作、思考和積極創(chuàng)新的重要性，這也就使得學(xué)生只會(huì)按部就班地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，沒(méi)有思考，沒(méi)有創(chuàng)新，只會(huì)按照教師所講的東西復(fù)制下來(lái)，并且以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫論成績(jī)好壞已經(jīng)成為常態(tài)，這種實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)判扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新性能力同時(shí)也背離了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初衷，要的不是只會(huì)寫字漂亮的學(xué)生，而是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維的能力，從多方面去評(píng)判學(xué)生的成績(jī)是現(xiàn)如今高校在本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的打分的一種趨勢(shì)。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

3.1 實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容與大綱

根據(jù)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程所需實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，系統(tǒng)設(shè)計(jì)相互交叉、相互遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將各門相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行串聯(lián)整合形成一個(gè)整體，不再使傳統(tǒng)式的各門實(shí)驗(yàn)課程相互獨(dú)立存在，同時(shí)嘗試設(shè)計(jì)一些跟課程教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題，促使學(xué)生可以在完成試驗(yàn)任務(wù)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的思考能力，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體會(huì)專業(yè)思維方式和解決問(wèn)題的方式方法。對(duì)于完成質(zhì)量好的學(xué)生，可以以答辯的形式讓其在課堂上匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，形成課堂討論，在討論中提高實(shí)踐能力。

依托高校的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，在很大程度上確保學(xué)生得到較為充分的基本技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練，同時(shí)也積極引導(dǎo)學(xué)生在查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上自主選擇實(shí)驗(yàn)方向，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，形成相關(guān)成果，以增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。最終形成“雙一流”建設(shè)背景下，多階段多教師帶學(xué)生、過(guò)程管控與評(píng)價(jià)、學(xué)生反饋和理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合起來(lái)的一種教與學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健?/p>

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式

依據(jù)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與大綱，堅(jiān)持體現(xiàn)學(xué)生為主體地位和教師的主導(dǎo)作用，積極調(diào)整和規(guī)劃實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，努力通過(guò)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。具體的教學(xué)辦法有以下3點(diǎn)：

（1）在進(jìn)行教學(xué)之時(shí)，首先挑選出一部分動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)、理論基礎(chǔ)扎實(shí)的學(xué)生進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)，當(dāng)這一部分學(xué)生有一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和能力的時(shí)候，為這一部分學(xué)生分配組員，以教師帶動(dòng)組長(zhǎng)，組長(zhǎng)帶動(dòng)組員實(shí)施“樹狀法”教學(xué)，同時(shí)也是以理論帶動(dòng)實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)帶動(dòng)思維的教學(xué)方法，而教師在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候引導(dǎo)學(xué)生的方向，在關(guān)鍵的時(shí)候幫助學(xué)生，這樣往往可以起到很好的效果，這種方法可以最大效益的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。

（2）鼓勵(lì)學(xué)生積極培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力，最大限度地開放實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生使用，尤其是一些操作簡(jiǎn)單的中小型設(shè)備，這些設(shè)備可以進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，完成不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，結(jié)合學(xué)生形成趣味課堂，組與組之間的談?wù)撌强梢砸鹚季S上的碰撞，擴(kuò)張學(xué)生自己的思維方式。

（3）為不同的小組下達(dá)具體的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，選擇幾個(gè)有興趣或者試驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的小組參加大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)比賽，進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的創(chuàng)新項(xiàng)目研究，擴(kuò)展學(xué)生思維，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)同時(shí)，可以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生勤于思考，主動(dòng)探索，求異創(chuàng)新能力的目的。

3.3 實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)?cè)u(píng)議

在實(shí)驗(yàn)課程考核環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)上，要把學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理論的掌握程度和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力結(jié)合到一起，采用多元化的考試方式對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)成果、實(shí)驗(yàn)完成度、實(shí)驗(yàn)過(guò)程反饋等進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)考評(píng)考核，建立科學(xué)、合理、有效、可操作性強(qiáng)的多種形式的考試方法，全方位地考察學(xué)生的“雙創(chuàng)”能力。

4 結(jié)論

通過(guò)創(chuàng)新性的制定動(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與大綱，實(shí)驗(yàn)時(shí)間可以由實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)學(xué)生具體情況自行安排，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由學(xué)生與實(shí)驗(yàn)教師、專業(yè)課教師共同協(xié)商制定，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的量身定制，同時(shí)根據(jù)各實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的不同特點(diǎn)，開放式的調(diào)整教學(xué)的評(píng)價(jià)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程控制與考察，積極提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)知和興趣，從而最大程度地實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生動(dòng)手、創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)。