實驗教學與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

摘要根據(jù)當前復合性應用型人才的專業(yè)培養(yǎng)目標，利用實驗教學得天獨厚的優(yōu)勢，從學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)著手構建實驗教學體系。充分調(diào)動學生學習的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，提高學生創(chuàng)新實踐的能力。

中圖分類號:G64文獻標識碼:A

0 引言

創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)人的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價值取向，使學生在系統(tǒng)地掌握學科知識的同時發(fā)展其創(chuàng)新能力。高等學校是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的搖籃，也是知識創(chuàng)新的重要基地。以本科學生為主體的實驗教學中，創(chuàng)新教育追求的是充分調(diào)動學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，逐漸掌握思考問題、解決問題的方法、提高其創(chuàng)新實踐的能力。而不是使學生被動地接受知識、消極地存貯知識。

1 我國實驗教學體系的發(fā)展及現(xiàn)狀

我國從上世紀八十年代末就開始了實驗教學方法上的研究，目的是能讓實驗教學達到它應有的效果。談得較多是開放實驗室，但由于當時我國的大學本科教育資源稀缺。高校曾把本科專業(yè)培養(yǎng)目標定位于培養(yǎng)具有較高理論層次的研究型人才，因而比較注重學生理論知識和研究能力的培養(yǎng)，而對學生的動手操作能力有所忽略。因此，其結果只是實驗設備的利用率提高了，教師的工作量有所減輕。在充分調(diào)動學生的主動性上收效甚微。這都是由于過分強調(diào)理論的指導性，忽略了實踐的能動性，實驗教學是教學中的重要環(huán)節(jié)。

目前本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標雖然從研究型轉(zhuǎn)為復合性應用型，但實驗教學基本還停留在傳統(tǒng)教學的概念上。大多數(shù)實驗課只是照搬以往的實驗指導書，在實驗教學過程中，只注重實驗原理與實驗內(nèi)容的講解，強調(diào)實驗結果。激發(fā)不了學生的實際操作和獨立思考的能力，不利于技能培養(yǎng)。這樣培養(yǎng)的學生很容易出現(xiàn)創(chuàng)新意識和實踐能力不足的現(xiàn)象，對當前教育的目標和發(fā)展要求是相當不利的。要改變這一狀況，讓實驗教學這一平臺實現(xiàn)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力這一目標，必須改變以往的實驗教學體系，創(chuàng)造一個有利于學生潛能發(fā)掘的寬松平臺。

2 從學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)著手構建實驗教學體系

2.1 實驗指導書的編寫

傳統(tǒng)的實驗指導書，對學生掌握所學知識，驗證實驗結果等是無可非議的。但要開拓學生的思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，還需要有些改進。

實驗內(nèi)容要不斷地更新。編者要關注國內(nèi)外對該學科的發(fā)展與創(chuàng)新，根據(jù)其發(fā)展前沿不斷地增加新知識。每一個實驗都要編進幾道思考題。內(nèi)容做到鞏固所學知識，開拓學生創(chuàng)新思維。

實驗類型要多樣化。除了一些傳統(tǒng)的驗證性實驗外，還要加編一些能激發(fā)學生潛能的設計性、創(chuàng)新性、綜合性實驗。其內(nèi)容應該有一部分超出教學大綱的范圍，讓學生通過自己查找資料解決。

實驗結果分析要求:注重理論與實踐相結合，使學生能拓展思路，擴大知識面，為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力奠定基礎。要求寫實驗小結:談談自己的收獲，提出有創(chuàng)意性的建議等。

2.2 實驗設備的設計

實驗教學的效果，跟實驗設備的設計也有著密切的關系。同樣的實驗內(nèi)容，實驗設備不同，有的只要稍加改變，就會有事半功倍的結果。如:流體力學實驗中，管道局部水頭損失實驗，若要測出突然擴大局部水頭損失， 式中可通過測壓管讀出來，如果儀器只在突然擴大管的上、下游漸變流斷面各裝一根測壓管，直接可以讀出，學生會很快得出實驗結果。若要使學生通過本實驗弄清楚列能量方程為什么選漸變流斷面，漸變流斷面在什么位置。只需在儀器的下游斷面裝九根測壓管，前面七根每根間距兩厘米，七到八根間距十厘米。在實驗過程中，學生將看到，前面五根測壓管每根之間距離只有兩厘米，但有的相鄰兩根讀數(shù)差異很大，而后面七到八根之間距離有十厘米，則讀數(shù)接近。當學生從這九根測壓管中只選擇一根讀數(shù)時，他就會思考:哪一段為急變流斷面?哪一段為漸變流斷面?學生會進一步的觀察，會發(fā)現(xiàn)當管道突然擴大，液體粒子的運動軌跡的變化及局部水頭損失的產(chǎn)生等一系列的問題。從而達到對學生思維的開拓，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.3 創(chuàng)新實驗教學模式

創(chuàng)建開放型實驗室。實驗室全天向?qū)W生開放，實驗內(nèi)容有:

根據(jù)每門課程的教學大綱設置的必修實驗，是面向全體學生的。還有個性化選修實驗，其難度有些都超出了教學大綱規(guī)定的范圍，對象是一部分學有余力的優(yōu)秀學生。實驗室的裝備既要有齊全的在國內(nèi)外較新、較先進的設備及各類工具，還要配備有每個實驗的實驗教學多媒體課件、資料等為學生提供創(chuàng)新性實驗的環(huán)境和機會。

實驗室開放的實驗教學，能突出學生的主導地位，強化個性教育，有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。首先，學生有充分的自主權:因為實驗室是全天對學生開放的，實驗時間可由學生自主決定;實驗內(nèi)容除必修實驗外，均可由學生自由選擇，鼓勵學生自立實驗項目。實驗順序完全由學生自由安排，可以先聽完理論課后實驗，也可以在聽理論課之前先做實驗。另外，學生有使用設備、資源的充分權利:實驗室的所有設備、工具、資料及多媒體課件等全部對學生開放。把實驗室(下轉(zhuǎn)第86頁)(上接第53頁)真正變?yōu)閷W生自己的試驗室。這給學生自主課題創(chuàng)造了機會與條件，利于學生出成果。還有，學生能充分享受個性化教學的權利:實驗教學，改變每項實驗先聽實驗講解再自行實驗的環(huán)節(jié)，學生可根據(jù)各自的理解程度，進入實驗室后，有的可立即投入實驗，有的先觀看計算機中的實驗錄像指導，再完成實驗;學有余力，或善于鉆研的學生，可多做選做實驗，還可開展獨立構思實驗方案或自立課題的實驗。有利于激發(fā)學生的自主學習積極性，挖掘其創(chuàng)新思維潛力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造才能。學有困難的學生，可多看些輔助資料或單獨找老師輔導答疑等。在實驗中，提倡學生之間的交流、討論、互教互學。由于學生之間存在了實驗時間差及完成項目順序差，先完成實驗的學生就有能力輔導后做的學生，形成了一條學生間的互助鏈。這不僅有利于問題解答，更有利于培養(yǎng)學生的互幫互學精神。

3 結語與展望

實驗室全天對學生開放，充分利用實驗室所有資源。實驗指導書的編寫、實驗設備的設計及實驗教學模式，都以開發(fā)學生潛能、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為宗旨。充分利用實驗教學這一平臺，達到實驗教學需要的效果。這是我國高等學校培養(yǎng)人才的需要。因此，各高校對這方面是越來越重視，投入也在不斷加大。但也存在一些管理上的問題:對于實驗課的成績管理，大部分高校對基礎課實驗較為重視。同于理論課，有健全的考試考核制度，計學分。但對于專業(yè)基礎課及專業(yè)課實驗，只將實驗課成績作為該課程的平時成績的一小部分。學生根本看不到自己的實驗成績，這對于那些學習積極性不高的學生，認為實驗課可有可無，從而不重視實驗課的學習。實驗課的條件再好，也難激發(fā)這樣的學生的學習潛能。所以，希望各高校在教學管理上作些改變。實驗課與理論課的學習成績管理不要有太大的區(qū)別，讓學生認識到理論課實驗課同樣是大學里要修的課程，有著同等重要的位置。

參考文獻

[1]李煒，徐孝平.水力學[M].武漢:武漢水利電力大學出版社，1999.