工科院校實驗教學體系的改革與實踐

當今社會對人才的素質，尤其是實踐能力和創新能力的要求越來越高，如何培養其有高素質創新能力的人才成為檢驗高等教育成功與否的重要標志。實驗教學是高等學校教學工作的重要組成部分，對于提高學生綜合素質、培養學生創新能力以及工程實踐能力方面具有其他教學形式無可替代的特殊作用。因此，我們必須對傳統實驗教學進行改革，科學設計實驗課程體系，優化實驗教學內容，建立科學實驗教學考核體系，推進與之配套的各項改革，走全面開放實驗室道路，構建實驗教學新體系，以適應21世紀對高校人才培養的要求。

克服舊有實驗教學模式弊端．實施全方位開放式實驗教學

1.正視問題并有針對地進行突破

當前，高校普遍存在重理論輕實踐、重知識傳授輕能力培養的傾向，這種傳統的實驗教學模式越來越不利于學生實踐能力和創新精神的培養。實驗內容陳舊，驗證性、演示性實驗過多，靈活運用所學知識解決實際工程技術問題的綜合性、設計性實驗較少，科研訓練少，學生在實驗中難以產生創新興趣和創新靈感，而培養高素質創新人才卻需要開設更多的綜合性、設計性實驗，為學生提供有利于增長智慧、發展個性、提高創新能力的環境和氛圍。特別是近幾年來由于高等教育大眾化，使得學生人數急劇增加。帶來實驗室資源的緊張，很多高校自覺或不自覺地放松了實驗教學環節的要求，實驗學時減少，實驗內容簡化，實驗教學進一步被削弱。為此，我院以全面開放實驗室為突破口，優化實驗教學內容，改進實驗教學方法，構建創新實驗教學體系，以此推動教學工作的全面發展。以教育創新促進教學質量的全面提升，努力為社會培養綜合素質高、有創新能力的復合型高級工程技術人才。

2.實驗教學的全面開放

實驗教學的全面開放是對傳統封閉式班級授課實驗教學模式的有效突破，全面開放包括實驗項目、時間、內容全方位開放，學生根據自己的能力、興趣選擇實驗項目、實驗儀器設備，自己制定實驗方案，預約實驗時間。其中，實驗內容的更新和提高，這是開放實驗室內涵所在。實施全面開放式實驗教學，有利于因材施教、推進研究性教學，發展學生個性特長，為學生綜合實踐能力和獨立創新能力的培養提供了廣闊的空間，并有效提高實驗教學資源的使用效率。

3.實驗教學要實現教學主體的有效轉換

開放實驗教學改變了原來以教師為中心的模式，轉變為以學生為中心的模式，始終使學生處于教學的中心地位，使學生成為實驗教學的主體。這就要求我們更新教育思想，改變原來的知識型教育觀念，推崇可持續發展的科學的教育觀。并把這一理念貫穿于教學活動中，才能真正有效地實施素質教育。

建立和完善創新實驗教學體系．優化實驗教學內容。是培養創新人才的有效途徑

實驗教學內容和體系改革是實驗教學改革中的重點和難點，創新實驗教學體系要圍繞創新教育對人才培養的要求。既要注重縱向知識體系的系統性，又要注重橫向知識的相互滲透；既要注意對學生共性需求，又要注意學生的個性發展；既要注意教師的主導作用，更要注重學生主體作用的發揮。創新實驗教學體系應有利于最大限度地挖掘學生的知識潛能。有利于學生創新能力的培養。實驗內容是影響實驗教學效果的一個重要因素。我們應整體優化實驗教學內容，使實驗教學內容與科研、工程、社會應用實踐密切聯系。形成良性互動，實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合，實驗項目設置力求先進、新穎、實用，理論聯系實際，充分反映當代大學生應當具備的合理知識結構與能力要求。采用現代實驗教學方法與技術，改造傳統的實驗教學內容與實驗技術方法，以反映新技術、新知識。

通過一系列的實踐教學改革，我們構建了基礎驗證性、專業課程設計、綜合性、設計性和探索研究性實驗到學生自主課外創新實踐等較為完整的實踐培養環節。

1.基礎實驗是培養大學生創新能力的基礎環節

工科院校專業基礎課程所安排的實驗內容應涉及理論教學的各個主要點、難點、亮點，要刪除陳舊的實驗內容，增加具有啟發性、興趣性、實用性、代表性、能反映當前最新科技成就的實驗。對不同層次的學生應提出不同的要求，因材施教，緊扣工科院校專業基礎課程實驗教學特點，全面深入地開展實驗教學的探索和改革。在這個知識層面上主要重在基礎理論和基本技能的訓練，樹立科學嚴謹、求真務實的工作態度。在實驗過程中，學生通過觀察、整理和歸納各種實驗現象。分析問題和解決問題，鞏固、加深對基礎理論知識的理解，豐富自己的知識內涵，提高學生實際能力，培養科學的意識和思維，逐步形成自己的知識體系和能力體系，從而在知識、能力方面得到全方位的發展。

2.綜合設計性實驗是培養大學生創新能力的有效途徑

高等工程教育目標就是要為國家和社會培養能解決工程問題能力的高素質的工程技術人才。而綜合設計型實驗教學是重點培養學生對專業理論知識綜合應用與解決實際工程技術問題的能力。我們設計出一系列綜合性、自主設計性實驗項目，有些可以以小組合作方式進行，有些與相關的課程設計結合進行，形式多樣，讓學生自主選題，自行討論方案，自己組織實施。實驗內容結合學科的發展，使學生能體會到學科發展的新動態；難度適中，適合學生的實際水平，在方法上直接面向社會，面向工程。這些實驗給學生自我發揮的余地，充分激發了學生對實驗課的熱情和興趣，有效培養了學生的創造性思維，為學生將來從事前沿的創新工作打下了基礎。

3.加強專題研究實踐，是促進創新人才培養的重要手段

學院創造條件采取有效措施積極鼓勵學生盡早進人實驗室，加入老師的科研開發工作，以促進科研成果與本科教學的有機結合，有助于學生加深所學專業知識理解，提高科研、實踐能力。學院還積極組織學生參加“電子設計大賽”“程序設計大賽”等專業大賽以及“挑戰杯”等課外科技活動。另外，學院組建了學生課外科技活動實驗室，配備基本的儀器、設備，全天對學生開放。同時加強校外創新實踐基地的建設，通過與企業項目合作、派高年級學生幫助企業進行技術開發實踐等途徑建立更加穩固的校企聯系。這些提前參與科研開發工作的同學成績顯著，其中學生在全國計算機類核心期刊發表學術論文5篇，有51人次獲省“挑戰杯獎”，有46人次獲廣東省程序設計大賽獎項，有49人次獲全國、廣東省電子設計大賽獎項。實踐證明，開設有特色實驗專題研究是培養大學生創新實踐能力，增強大學生的核心競爭力，全面提高大學生素質的重要手段。根據我們畢業生跟蹤調查反饋，用人單位普遍反映這些學生理論基礎扎實，動手實踐能力強。

建立科學的實驗教學考核體系

科學的考核體系對提高實驗教學的質量至關重要。改革以往考核模式，建立一種有利于創新人才發現、培養和提高的新的實驗教學評價制度，使之能夠綜合體現學生的知識、能力和素質水平。以前，實驗成績主要以學生平時的實驗報告作為主要考核依據，造成有的學生不注重實驗的過程。只注重實驗結果，根本達不到實驗的目的。因此，在考核時我們不再單純地考查操作能力，而是要綜合運用所學知識，在規定時間內完成實驗課題的全過程，而且這種實驗課題的答案并非唯一，教師可以根據實驗方案的優劣和有無創新點來評定成績，鼓勵有創造性的學生脫穎而出。

深化改革。推進創新實驗教學體系的配套改革

構建創新實驗教學體系是一項復雜的系統工程，涉及到教育教學改革的方方面面，它需要各方面的配合和支持。特別是為了使實驗室開放工作有效、持久和深入，我們必須建設一支高素質的實驗教學隊伍，不斷加強和完善教學管理，健全完善實驗室規章制度、管理辦法和監控機制，加大實驗室經費的投入。

1.加強實驗教學師資隊伍建設

建設一支結構合理、綜合素質好、教學水平高、愛崗敬業的實驗教學隊伍，是適應21世紀高等教育和科技事業發展的需要，是搞好創新實驗體系建設、提高教學質量和科研水平的核心和根本。建立激勵教師和實驗技術人員的創新機制，吸引他們積極參加開放實驗室建設和創新實驗教學工作。

2.健全和完善實驗室規章制度、管理辦法和監控機制

建立健全實驗室開放的各項條件保障、激勵約束和監督控制機制，進一步完善教學質量保障體系建設。開放實驗室，不僅對開放的內容提出新的標準，而且對實驗室的建設、日常管理以及儀器設備的維護都提出了更高要求。因此，我們必須科學地制定出切合實際的規章制度，同時要有一套具體詳細的切實可行的開放管理辦法，在實驗室開放教學過程中堅持進行嚴格、規范、科學的管理，為開放實驗教學工作順利進行并取得圓滿效果提供重要保證。

3.實驗室開放經費和相關配套的政策要到位

為了支持和鼓勵創新實驗體系建設，學校應加大對實驗室各項經費投入．不斷完善實驗教學硬件設施，設立實驗室開放專項基金，全方位扶持實驗室進行開放，尤其對一些學生受益面大的開放實驗室應重點支持。學校還應采取各種有效措施吸引和鼓勵學生積極參與到實驗室開放工作中來，同時應制定相關政策，建立有效激勵機制，對在實驗教學改革中工作成績突出的教師和實驗技術人員給予獎勵，實驗技術成果等同于科研、教學成果。

創新實驗教學體系的建設對提高學生創新實踐能力成效明顯，也是順應了高校實驗教學改革的必然趨勢。我們在構建創新開放實驗體系中，要始終堅持以學生為中心，為學生營造一個創新環境和激勵創新的氛圍，加強開放實驗室的建設和管理。提供良好的實驗研究空間和必要的實驗研究條件。努力提高實驗室開放程度，吸引學生參加科研與開發實踐活動，促進高素質創新人才的培養。