基于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機械類實驗教學(xué)研究

摘要：實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。理論教學(xué)與實驗教學(xué)存在著相互依存，相輔相成的關(guān)系，改革現(xiàn)行實驗教學(xué)的方式，方法，可使實驗教學(xué)真正成為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的平臺。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué) 機械類專業(yè) 創(chuàng)新能力 改革

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)02(b)-01-65-02

普通高等學(xué)校實驗室不僅是創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)的基地，同時也是知識創(chuàng)新體系的重要場所。實驗教學(xué)作為高等工科院校教學(xué)體系的一個重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，實驗教學(xué)的方法和手段是推行素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。就機械類專業(yè)電工、電子類實驗而言，當(dāng)今實驗教學(xué)的內(nèi)容重點不再是簡單的電路連接、調(diào)整與測試，而是突出系統(tǒng)設(shè)計，突出先進設(shè)計測試工具使用能力的培養(yǎng)。通過實驗教學(xué)，學(xué)生不僅僅要分析問題，更主要的是要受到設(shè)計思想、設(shè)計技能、調(diào)試技能和實驗研究技能的訓(xùn)練。實驗教學(xué)的內(nèi)容必須體現(xiàn)出重應(yīng)用，重開發(fā)，重技能，重素質(zhì)。為了提高學(xué)生運用理論知識解決實際問題和綜合開發(fā)設(shè)計的能力，必須改革現(xiàn)行的實驗教學(xué)體系，方法和手段。

1現(xiàn)行的實驗教學(xué)模式存在的問題

(1)我們當(dāng)前實驗教學(xué)模式是在統(tǒng)一的時間內(nèi)，由實驗指導(dǎo)教師講解實驗內(nèi)容、操作步驟、注意事項、實驗要求后。學(xué)生進行實驗，寫出實驗報告。是一種傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，在這種教學(xué)模式下學(xué)生思維只能跟老師做走，學(xué)生雖然參與了實驗教學(xué)活動，但實質(zhì)上是處于被動接受的狀態(tài)，學(xué)生的主動性、積極性受到一定限制，創(chuàng)新能力和設(shè)計思想等各方面能力無法得到訓(xùn)練；(2)實驗教學(xué)沒有系統(tǒng)的培養(yǎng)目標(biāo)。由于實驗教學(xué)一直處于相對的“弱勢，很多人認(rèn)為高校教學(xué)是以理論教學(xué)為主，實驗教學(xué)只是理論教學(xué)的補充，從屬于理論教學(xué)。在這種觀念的影響下，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)大多依附理論教學(xué)，存在著“四多四少”的現(xiàn)象，即有實驗的課程多，每一門課程的實驗學(xué)時少；實驗教學(xué)分散、簡單重復(fù)的內(nèi)容多，反映科學(xué)技術(shù)新知識、新成果的內(nèi)容少；演示性、驗證性實驗多，綜合性、設(shè)計型實驗少，教師為學(xué)生預(yù)先準(zhǔn)備的多，學(xué)生自己獨立思考、動手機會少；(3)學(xué)生對實驗教學(xué)不重視，學(xué)生普遍認(rèn)為，課本知識比實踐知識重要，甚至認(rèn)為實驗課可有可無，做實驗時敷衍了事。這導(dǎo)致許多學(xué)生的實驗技能和動手能力較差，而動手能力差又使學(xué)生畏懼實驗課，形成惡性循環(huán)，實驗課愈加不受重視。

2實驗教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力

對于機械類專業(yè)的學(xué)生現(xiàn)在存在的普遍問題是創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力不強，大部分的學(xué)生思維較為機械、死板。大多數(shù)學(xué)生創(chuàng)新意識極為淡薄，這就要求我們在實驗教學(xué)中加強對學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新意識就是不局限于某種固定的思維模式程序和方法，獨具卓識，提出新的創(chuàng)見，做出新的發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)新的突破，具有開拓性和獨創(chuàng)性。創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力是智力的最高表現(xiàn)形式。有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人表現(xiàn)為思路靈活，想象豐富。在實驗教學(xué)中首先應(yīng)當(dāng)在教師指導(dǎo)下，學(xué)生借助一定的實驗手段，認(rèn)識實驗對象，在這個過程中，敏銳觀察和記錄實驗現(xiàn)象.嚴(yán)密分析實驗結(jié)果，得出科學(xué)的結(jié)論。其次讓學(xué)生設(shè)計實驗方案和步驟、分析實驗結(jié)果。這是一個循序漸進的過程，當(dāng)然在這過程中，難免會遇到困難，這就要求學(xué)生開闊思路，充分發(fā)揮創(chuàng)新意識和能力，改進和嘗試新的實驗方法，得到正確的實驗結(jié)果，甚至是新的科學(xué)結(jié)論。無論是探索性實驗還是驗證性實驗，都不會一帆風(fēng)順，只有不斷地重復(fù)，付出大量時間和勞動，才能得到期望的結(jié)果。這無疑鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生不畏艱難、堅忍不拔的勇氣和毅力，而這又恰是機械類專業(yè)學(xué)生必備的心理素質(zhì)。因此，實驗教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

3在實驗教學(xué)中如何加強學(xué)生進行創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

3.1注重實驗教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新

主要是改變不顧學(xué)生的個體差異.忽視學(xué)生的個性、能力、興趣，按同一模式進行教學(xué)的方式，取而代之的是從學(xué)生的實際出發(fā)，因材施教的教學(xué)方式。如我們在做控制線路實驗時，以往的做法給實驗線路讓學(xué)生按實驗線路接線，這樣學(xué)生只是機械地按實驗板的圖標(biāo)進行接線，而無須動腦筋，有的同學(xué)甚至到完成接線都還不知道有幾種控制電器在實驗線路中。通過改革我們現(xiàn)在做法是給出試驗要求，讓學(xué)生自己設(shè)計、查閱文獻(xiàn)資料，獨立撰寫技術(shù)報告和完成實驗。教學(xué)過程中教師只對學(xué)生提實驗要求、提供實驗材料，負(fù)責(zé)指導(dǎo)和檢查實驗結(jié)果作用。這樣可以開闊學(xué)生的思路和充分充發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生獨立的工程設(shè)計能力。當(dāng)然我們還應(yīng)考慮到我國各地區(qū)之間發(fā)展很不平衡，生源質(zhì)量相差較大，而絕大多數(shù)學(xué)生通過四年學(xué)習(xí)都要畢業(yè)。因此，實驗課宣分兩個層次，即必修實驗(包括驗證性、設(shè)計性和綜合性實驗)和選修實驗，絕大多數(shù)學(xué)生做完必修實驗即可完成學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)有余力的學(xué)生可以根據(jù)自己的能力和條件選做若干設(shè)計性或綜合性選修實驗，少數(shù)尖子學(xué)生還可以做研究性實驗。研究性實驗可以由學(xué)生自選經(jīng)導(dǎo)師批準(zhǔn)的課題，而更多地是結(jié)合導(dǎo)師或研究生的課題做研究式的實驗。這樣有利于因材施教，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，有利于少數(shù)尖子學(xué)生脫穎而出、盡快成才。

3.2強調(diào)預(yù)習(xí).進行課堂提問

在做驗證性課程實驗時，教師課在前應(yīng)要求學(xué)生預(yù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，確實讓學(xué)生了解到本實驗的重點和難點。在動手實驗前，進行適當(dāng)?shù)恼n堂提問或讓學(xué)生進行操作示范，然后由同學(xué)提出問題，通過教師與學(xué)生共同解決問題來達(dá)到預(yù)習(xí)的目的。學(xué)生預(yù)習(xí)工作做好了，對實驗過程的思路清晰了，實驗操作就會得心應(yīng)手，才有可能使學(xué)生的思維活躍而不是機械地測取實驗數(shù)據(jù)。實驗才可能達(dá)到事半功倍的效果。

3.3提倡全面開放實驗室

為了學(xué)生從事實驗?zāi)苡懈嗨伎寂c選擇空間，充分發(fā)揮學(xué)生主觀思維與想象能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，應(yīng)全面開放實驗室。開放實驗室，并不是簡單地把實驗室的大門打開，讓學(xué)生自由進出，想干什么就干什么，而是要制定管理措施，如配備開放實驗室管理人員，在開展實驗前幾周發(fā)給學(xué)生綜合性、研究性、設(shè)計性實驗大綱，規(guī)定學(xué)生實驗前必須寫好實驗設(shè)計方案，經(jīng)實驗教師審核實驗后方可進入實驗室，實驗后提交結(jié)果等。由于實驗室的開放，使得學(xué)生自己有目的，有步驟地去設(shè)計實驗，完成實驗任務(wù)，學(xué)生不再是簡單、被動地驗證基礎(chǔ)知識，而是激發(fā)了他們學(xué)習(xí)的主動性，充分發(fā)揮了想象力和創(chuàng)造力，從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.4加強考核力度

對無法獨立開課的實驗，教師應(yīng)在學(xué)期初就將量化的考核標(biāo)準(zhǔn)告知學(xué)生，并根據(jù)學(xué)生的意見修改完善考核標(biāo)準(zhǔn)，在學(xué)期末，一定要進行實驗操作考核，考核盡可能單獨進行，考核成績在總成績中應(yīng)當(dāng)占有較大比例，這樣才能提高學(xué)生對實驗課的重視程度，使學(xué)生綜合能力得到較好發(fā)展。考核可以從以下幾方面進行：

(1)儀器、儀表使用：主要考查學(xué)生在整個考核的過程中對儀器儀表的操作情況及操作的熟練程度；(2)實驗任務(wù)完成：主要考查學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)對給定實驗任務(wù)的操作完成情況，(3)實驗數(shù)據(jù)處理：主要考查學(xué)生在操作結(jié)束后對實驗數(shù)據(jù)的記錄、處理，以及實驗波形的記錄情況，(4)基本知識問答：主要考查學(xué)生對相關(guān)實驗基本知識、實驗技能以及儀表運用等方面的掌握程度；(5)加強實驗室?guī)熧Y隊伍建設(shè)，提高實驗教師素質(zhì)

要培養(yǎng)出有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的學(xué)生，一支具有高素質(zhì)的師資隊伍是必不可少的。首先實驗室應(yīng)引進一些高學(xué)歷、高素質(zhì)的人才，他們的學(xué)術(shù)思想活躍、科研水平較高，從而提高實驗教學(xué)水平。二是要實行人才流動制度，各種類型的實驗室人員相互之間要流動(如數(shù)控上機電是不分家的，在實驗室中通過培訓(xùn)是否能讓機電實驗教師互換位置)，以提高他們從事綜合實驗的能力。三是要加強在職教師的崗位進修培訓(xùn)，通過有目標(biāo)、有計劃、分層次、分人員、分時間的崗位進修和崗位培訓(xùn)，不斷提高從事實驗教學(xué)工作的教師的綜合素質(zhì)、文化層次、業(yè)務(wù)水平和工作技能，增強實驗教學(xué)對新的人才培養(yǎng)模式的適應(yīng)性。

4結(jié)語

隨著高等教育體制改革的逐步深化，要求高校培養(yǎng)出來的人才在知識結(jié)構(gòu)和能力上都具有較高的素質(zhì)。實驗教學(xué)是高等教育中培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、高素質(zhì)人才的一個重要環(huán)節(jié)，越來越受大家的關(guān)注。當(dāng)然創(chuàng)新能力并不是一個新話題，問題是怎樣使我們培養(yǎng)的學(xué)生具有一定的創(chuàng)新能力，如何成功地探索出實驗教學(xué)改革的新路子。還需要每一位實驗教育工作者進行不斷的創(chuàng)新與實踐。

參考文獻(xiàn)

[1]李文斌，成建平，劉混舉，馮曉寧.機械類本科生創(chuàng)新性實驗教學(xué)體系的研究與實踐[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)，2003，(3).

[2]謝岫嵐.基于教學(xué)實驗項目建設(shè)培養(yǎng)機電類創(chuàng)新人才[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)，2005，(3).

[3]胡萬華.機械工程類專業(yè)實踐教學(xué)改革研究[J].交通高教研究，2004，(3).