以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主線改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)

摘 要：在分析當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在問題的基礎(chǔ)上，從五個方面探討改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑，包括更新觀念、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)手段、開放實(shí)驗(yàn)室和完善考核方法等問題。

關(guān)鍵詞：高等院校 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 創(chuàng)新能力培養(yǎng) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)手段 開放實(shí)驗(yàn)室

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

科學(xué)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力的實(shí)質(zhì)是對科學(xué)技術(shù)知識本身能力的提高。這種提高主要來源于反復(fù)不斷的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，這是知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新不竭的源泉和動力。一個人的創(chuàng)新能力主要表現(xiàn)為創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力等幾個方面。重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)節(jié)，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)作用，是高校培養(yǎng)創(chuàng)新性人才不可缺少的重要部分，也是高校持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的必要條件。

一、當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問題

近幾年來，高等學(xué)校以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，提高創(chuàng)新能力為指導(dǎo)思想，在實(shí)驗(yàn)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進(jìn)行了一系列的改革與實(shí)踐。但由于種種原因，沒有達(dá)到應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

1 對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的、作用和地位認(rèn)識不到位

沒有真正將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的從以驗(yàn)證知識為主轉(zhuǎn)變到以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主的教育觀念上來，也沒有形成一套體現(xiàn)創(chuàng)新教育思想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價體系，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果無法進(jìn)行科學(xué)的評價和考核。目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價體系，比較重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本條件和實(shí)驗(yàn)開出率，而對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，特別是對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和訓(xùn)練的效果，則缺乏“質(zhì)”和“量”的基本評價，或評價不夠。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱不健全

目前各高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，普遍存在實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱不健全的問題。大部分課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目只是在理論課程的教學(xué)大綱中有所體現(xiàn)，內(nèi)容也不夠完整。致使實(shí)驗(yàn)教學(xué)無章可循，同一門課程在不同的院校實(shí)驗(yàn)開出的情況往往不同，主觀隨意性較大。同時，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊，與學(xué)科發(fā)展的水平不相適應(yīng)，與生產(chǎn)和社會實(shí)際的要求不相適應(yīng)，與國際發(fā)展的趨勢不相適應(yīng)。表現(xiàn)在，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)較少。有些院校雖已開設(shè)了一些設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，但也只是單門課程的實(shí)驗(yàn)，跨越多門課程的實(shí)驗(yàn)還在探索之中，而將實(shí)驗(yàn)教學(xué)單獨(dú)設(shè)課，也只是原先實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的組合，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。

3 教學(xué)方法落后

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法都是由教師按照本課程的教學(xué)計(jì)劃。首先編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時按照教師所規(guī)定的儀器設(shè)備，按照既定的方法和步驟去做。這種教學(xué)方式在一定程度上限制了學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考和獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會。此外，現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也比較缺乏或應(yīng)用不足，一定程度上影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基本途徑

1 更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)

任何一項(xiàng)改革都需要以轉(zhuǎn)變思想、更新觀念為先導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革也不例外。目前，迫切需要以創(chuàng)新教育的思想為指導(dǎo)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革列為高等教育教學(xué)改革的中心內(nèi)容，提高對培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰o迫性和重要性的認(rèn)識，以適應(yīng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的需要。具體來說，在教育思想和辦學(xué)理念上都必須進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用，明確什么樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法才能滿足學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)從屬理淪教學(xué)的觀念，樹立實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)并重或者以實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)先的觀念；轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證理論知識為主的觀念，樹立以培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力和實(shí)驗(yàn)思維能力為主的觀念；轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師為主，學(xué)生為輔的觀念，樹立實(shí)驗(yàn)教學(xué)以學(xué)生為主，教師為輔的觀念；轉(zhuǎn)變對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、時間要求“統(tǒng)一性”為主的觀念，樹立以“個性化”、“特色化”為主的觀念；轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“相對封閉”的管理觀念，樹立“相對開放”的管理觀念等等。

2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，發(fā)揮學(xué)生主體作用

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)以教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法為重點(diǎn)。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系應(yīng)根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)校的實(shí)際，在繼承傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，圍繞如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)來制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的整體優(yōu)化。應(yīng)該注重從提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ι线x擇課程的教學(xué)內(nèi)容，可以將教師科研中有培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的部分及時轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，吸引學(xué)生自覺地參與新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中去。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革的思路是減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例，增加綜合陸、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。綜合陸、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目取材于實(shí)際應(yīng)用中的問題，學(xué)生要運(yùn)用幾門課程的綜合知識才能完成，有利于開拓學(xué)生的思路，加深對理論知識的理解，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。另外，教學(xué)內(nèi)容的改革，要求我們搞好教材建設(shè)，特別是適合開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求的教材，編寫專用教材應(yīng)以技術(shù)為主線，力求反映本學(xué)科某些新領(lǐng)域的內(nèi)容，讓學(xué)生接觸一些現(xiàn)代科技新成就。這樣，就能強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，并使基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程技術(shù)應(yīng)用結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)生的工程技術(shù)意識。

實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課是指把實(shí)驗(yàn)課從原來從屬的某一門或幾門理論課的實(shí)驗(yàn)部分分離出來，成功組合成一門在教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)管理上單列的課程。可以精減一些內(nèi)容單一的實(shí)驗(yàn)，逐步將一些分散的課程實(shí)驗(yàn)通過調(diào)整合并，形成能反映各專業(yè)新知識和新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，要建立一種良好的教學(xué)模式，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，使學(xué)生的綜合能力得到充分的發(fā)展。教師可給予實(shí)驗(yàn)題目，提出實(shí)驗(yàn)要求，介紹參考資料。這樣既激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也有利于調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和思維能力。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師應(yīng)盡量少講，給學(xué)生更多獨(dú)立操作的機(jī)會，讓學(xué)生通過自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行觀測、分析、歸納、綜合，最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。也可以針對學(xué)生的個性化發(fā)展要求，增加選做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，最大限度地挖掘?qū)W生的能力，滿足多層次的創(chuàng)新要求。

3 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，促進(jìn)理論聯(lián)系實(shí)際

要實(shí)現(xiàn)高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，除要進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革外，還要進(jìn)行教學(xué)手段與管理的改革。實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的改革，就是要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化教育技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等手段，可使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的過程逼真、一目了然，加深對實(shí)驗(yàn)原理的理解，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效率。因此，本著推陳出新的原則，應(yīng)盡快將學(xué)科的新技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不斷更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，采用新技術(shù)、新方法，注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)的能力，提高實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。

本科生與研究生不同，研究生是以科學(xué)研究為主要培養(yǎng)目標(biāo)的。但通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)本科生初步科研能力是不可忽視的。為此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須循序漸進(jìn)，切實(shí)加強(qiáng)綜合應(yīng)用的訓(xùn)練。提高實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)和難度。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要緊密理論聯(lián)系實(shí)際，緊跟學(xué)科發(fā)展的潮流，領(lǐng)先生產(chǎn)實(shí)際的水平，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，特別是專業(yè)實(shí)驗(yàn)課和綜合實(shí)驗(yàn)課更應(yīng)強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)。在設(shè)計(jì)陸或綜合性實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常會出現(xiàn)學(xué)生估計(jì)不到的現(xiàn)象。教師應(yīng)因勢利導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，充分暴露這些現(xiàn)象，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)會正確地讀取數(shù)據(jù)，根據(jù)理論計(jì)算或分析的數(shù)據(jù)和規(guī)律與實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)加以比較，再利用所學(xué)理論知識進(jìn)行分析，最大限度地為學(xué)生提供施展才能的環(huán)境。

4 構(gòu)建開放教學(xué)空間，提高探索創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)室是高校教學(xué)科研的重要基地，也是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要場所。當(dāng)學(xué)生在進(jìn)行設(shè)計(jì)性或綜合性實(shí)驗(yàn)時，無法在規(guī)定的時間內(nèi)完成，應(yīng)該允許他們在空閑時間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室去修復(fù)實(shí)驗(yàn)方案、研究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。開放式實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)發(fā)揮著巨大的作用。它可以提供一個發(fā)揮個人潛能的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，從而使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。開放式實(shí)驗(yàn)室鼓勵學(xué)生參與科研活動，允許教師將平時的教學(xué)活動、科研活動與學(xué)生科研能力的培養(yǎng)緊密結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識。開放式實(shí)驗(yàn)室還能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的功能，豐富實(shí)驗(yàn)課的形式和內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生不再完全依賴?yán)蠋煟亲约洪_動腦筋設(shè)法完成實(shí)驗(yàn)過程，提高了綜合解決問題的能力，使實(shí)驗(yàn)室真正成為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要基地。

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開放性，是指構(gòu)成實(shí)驗(yàn)過程的各要素與實(shí)施過程所涉及的要素之間的非封閉性，集中體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放、實(shí)驗(yàn)時間的開放。開放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是多方面的，有來自學(xué)科知識的鞏固、運(yùn)用和驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)，也有來自學(xué)生興趣、愛好和特長的實(shí)驗(yàn)，還有來自科研項(xiàng)目的研究等方面的實(shí)驗(yàn)。比如，教師可以把科研實(shí)踐的題目列出來，其中，有些題目本身就是教師的科研項(xiàng)目或是其中一部分，然后讓學(xué)生自己選擇有興趣的課題。開放式實(shí)驗(yàn)，并不是簡單地將實(shí)驗(yàn)室的門打開，將實(shí)驗(yàn)時間延長，而應(yīng)該首先樹立和強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室開放化管理和開放化教學(xué)的思想，制定相應(yīng)的管理規(guī)章制度面向?qū)W生，既可以保證學(xué)生從事獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的場所時間，又能夠及時受到教師、研究生等實(shí)驗(yàn)思想的熏陶。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師與學(xué)生一對一交流的機(jī)會比較多，在教學(xué)中應(yīng)多鼓勵學(xué)生，隨時都可以給學(xué)生制造機(jī)遇，感受成功。還可以允許部分實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)較好的學(xué)生組成科技學(xué)習(xí)小組，實(shí)驗(yàn)室派出有經(jīng)驗(yàn)的教師進(jìn)行指導(dǎo)，按不同模式和不同風(fēng)格去培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，最終實(shí)現(xiàn)課程的教學(xué)目標(biāo)。而對那些要讓學(xué)生經(jīng)受綜合訓(xùn)練的大型實(shí)驗(yàn)則應(yīng)安排課程實(shí)驗(yàn)專周集中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用課程有關(guān)基本知識和基本理論去分析解決實(shí)際問題的能力。

5 完善實(shí)驗(yàn)考核方法，培養(yǎng)實(shí)事求是作風(fēng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、嚴(yán)肅的科學(xué)作風(fēng)、務(wù)實(shí)的工作態(tài)度和精湛的實(shí)驗(yàn)技能。通過實(shí)驗(yàn)，不僅能讓學(xué)生受到嚴(yán)格系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識、方法和技巧，更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力和創(chuàng)新精神。為了建立系統(tǒng)化、科學(xué)化和規(guī)范化的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)等同于課程教學(xué)，明確其學(xué)分，獨(dú)立考核評分。在實(shí)驗(yàn)課的各個環(huán)節(jié)中都要嚴(yán)格要求，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＴ趯?shí)驗(yàn)操作過程中，嚴(yán)格要求學(xué)生把觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象客觀詳細(xì)地記錄下來，要養(yǎng)成實(shí)事求是的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生道德觀念。實(shí)驗(yàn)中如遇到失敗或出現(xiàn)異常現(xiàn)象，教師要及時與他們查找原因，啟發(fā)他們以積極的態(tài)度重新實(shí)驗(yàn)。對于整個實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評估系統(tǒng)而言，要考察實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容是否體現(xiàn)出創(chuàng)新教育的思想，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時是否足夠，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容是否先進(jìn)科學(xué)，設(shè)計(jì)性或綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所占的比例是否合適。要考察實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法是否體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，是否應(yīng)用了先進(jìn)的科學(xué)手段。還要考察是否有獨(dú)立實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)體系，考試的內(nèi)容是否體現(xiàn)了考核學(xué)生基本操作能力、實(shí)驗(yàn)思維能力、實(shí)驗(yàn)的態(tài)度和實(shí)驗(yàn)的效果等。在此基礎(chǔ)上，建立比較完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價體系，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行定期的科學(xué)評價，督促學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，充分體現(xiàn)創(chuàng)新教育思想。

三、結(jié)束語

教學(xué)改革是涉及優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法等的綜合性工程，也是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。高等學(xué)校應(yīng)加大對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的投入力度，各級各部門都要把加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作提高到關(guān)系學(xué)校發(fā)展的高度認(rèn)識，承擔(dān)起實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的任務(wù)，培養(yǎng)出具有獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

(文字編輯、責(zé)任校對：王香麗)