基于創(chuàng)新性能力培養(yǎng)的實驗教學(xué)模式的探索

摘 要 知識經(jīng)濟時代需要培養(yǎng)大量的創(chuàng)新人才，實驗教學(xué)在大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)中具有不可替代的作用，更是提高整體教學(xué)水平和素質(zhì)的有效途徑。本文總結(jié)了目前環(huán)境工程專業(yè)實驗教學(xué)存在的問題，提出了轉(zhuǎn)變教育觀念、加強實驗教學(xué)隊伍建設(shè)、更新教學(xué)內(nèi)容、方法與教學(xué)評價方法、積極參與實踐等方面的改革措施，并取得了一定的成效。

關(guān)鍵詞 實驗教學(xué) 教學(xué)改革 創(chuàng)新能力

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A

“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力”。只有創(chuàng)新才能促進社會、經(jīng)濟、科技的發(fā)展，才能增強國際競爭力，高等學(xué)校必須深化教育改革，適應(yīng)新人才培養(yǎng)要求。①實驗教學(xué)是高等院校本科教學(xué)計劃中的一個重要環(huán)節(jié)，它貫穿于整個本科階段理論教學(xué)的過程，是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下親自動手完成實驗操作的過程。②③實驗教學(xué)不僅是高等教育創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是高等教育的重要組成部分，在高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)中具有不可替代的重要作用。④下面以本校環(huán)境工程專業(yè)實驗教學(xué)為例，探討以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目標(biāo)的實驗教學(xué)模式的改革方法。

1 現(xiàn)有實驗教學(xué)模式存在的問題

目前環(huán)境工程專業(yè)實驗教學(xué)中存在的問題有：對實驗教學(xué)不夠重視，表現(xiàn)為實驗教學(xué)課時少，教師為了趕進度而使學(xué)生草草地完成實驗，長期以來，形成了學(xué)生上課隨意、實驗報告相互抄襲的壞習(xí)慣；實驗教學(xué)內(nèi)容多年不變、嚴(yán)重老化；教學(xué)方法沿襲傳統(tǒng)的一對多的單向灌輸方式；教學(xué)手段落后，只是簡單重復(fù)或驗證書本上的知識和使學(xué)生熟悉基本操作。此外，在整個實驗過程中，試劑和藥品已事先配好，實驗過程和結(jié)果均在教師的掌控之中，導(dǎo)致了學(xué)生對教學(xué)實驗興趣不高，參與度不高，更不能培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力，與當(dāng)今創(chuàng)新教育培養(yǎng)的要求相背離。其結(jié)果是，學(xué)生在完成畢業(yè)論文階段缺乏綜合應(yīng)用的能力，對研究中面臨的問題束手無策。因此，轉(zhuǎn)變觀念、提高認識、優(yōu)化模式、提高質(zhì)量和效率等一系列實驗教學(xué)改革勢在必行。⑤

2 實驗教學(xué)模式的改革措施

2.1 重視實驗教學(xué)，增加實驗教學(xué)課時

實驗教學(xué)活動必須要有充足的時間作保證。但是在現(xiàn)階段每一節(jié)課的時間只有45分鐘，而且學(xué)生的實驗課目前一般每一至兩周1次或集中在一周將某一課程的實驗全部做完，僅僅為了趕進度而使學(xué)生草草地完成實驗，這樣，學(xué)生在沒有深入思考的前提下草率地得出結(jié)論，是達不到實驗教學(xué)的根本目的的。因此，要實現(xiàn)新時代培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)，必須從根本上解決教學(xué)中存在問題的根本原因，增加教學(xué)課時，既要使教師有充足的時間指導(dǎo)學(xué)生，又要使學(xué)生有充足的時間去完成整個實驗操作過程。同時，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，理論教學(xué)和實踐教學(xué)對培養(yǎng)新時代創(chuàng)新型人才具有同等重要的地位，是相輔相成的，缺一不可。

2.2 增設(shè)創(chuàng)新性實驗，減少驗證性實驗

針對驗證性實驗存在學(xué)生興趣不高，教學(xué)效果差的情況，我們開設(shè)了一些創(chuàng)新性實驗，如綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性實驗等。不僅要開設(shè)一些基礎(chǔ)性實驗，以培養(yǎng)學(xué)生基本實驗操作技能，同時要開設(shè)涉及本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)課程多個知識點的實驗，提高學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力。在此基礎(chǔ)上，指導(dǎo)老師可根據(jù)自己的課題及目前國內(nèi)外的研究動態(tài)，再開設(shè)一些提高性實驗，使學(xué)生對科研全過程有一個感性的認識，培養(yǎng)學(xué)生對科研的興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，進而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和思維，最終達到培養(yǎng)新時代創(chuàng)新型人才的目的。

2.3 實行雙向式的互動教學(xué)，建立交流和討論機制

教師根據(jù)課程性質(zhì)和特點，在教學(xué)過程中采取教與學(xué)互動的方式，讓學(xué)生積極參與實驗設(shè)計、實驗準(zhǔn)備以及實驗過程與結(jié)果的分析中。同時，建立完善和諧的交流和討論機制。完善的交流機制有助于問題解決、有助于團隊合作、有助于思路擴展，使學(xué)生在在交流中提高，在討論中進步。

2.4 建立科學(xué)、全面的實驗教學(xué)考核方法

實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新精神的重要階段，因而，實驗教學(xué)質(zhì)量的科學(xué)評價應(yīng)包括科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、科學(xué)方法、動手能力、知識技能、思維能力、創(chuàng)新能力等諸多方面。具體內(nèi)容指標(biāo)包括實驗過程的了解、儀器的掌握、結(jié)果的分析深度、實驗報告的撰寫等方面，其中實驗過程及數(shù)據(jù)分析是最重要的考核指標(biāo)。

2.5 加強社會實踐，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新實踐能力是人在工作和生活中解決實際問題時所顯現(xiàn)的綜合性能力，包括觀察能力、理解能力、分析能力、判斷能力、設(shè)計能力、操作能力、組織能力等。創(chuàng)新實踐能力以創(chuàng)造性地解決現(xiàn)實問題為核心特征，它的形成離不開實踐活動。⑥⑦因此，將教學(xué)與實踐有機結(jié)合，加強創(chuàng)新教育是學(xué)生綜合素質(zhì)全面發(fā)展的一條重要的行之有效的途徑。學(xué)生學(xué)習(xí)從被動轉(zhuǎn)為主動，能增強動手能力，提高實踐創(chuàng)新、綜合分析能力。

3 實施新教學(xué)措施的效果

3.1 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高，整體素質(zhì)得到了提升

通過改變教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和加強社會實踐等方式，學(xué)生獲取知識的興趣提高，以前學(xué)生被動式的實驗操作變成了積極樂為的行動，教學(xué)效果評價良好。這不僅反映在實驗報告的撰寫水平上，也體現(xiàn)在大大改善的畢業(yè)論文質(zhì)量，近幾年畢業(yè)論文抽檢未發(fā)現(xiàn)不合格情況。

3.2 教師科研水平提高，改進了課堂教學(xué)效果

通過不斷地開設(shè)創(chuàng)新性實驗和課題，指導(dǎo)教師的科研水平和能力也得到不斷提高，從而豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。

4 結(jié)束語

基于創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的實驗教學(xué)方法的探索，不僅有利于提高實驗課程的教學(xué)效果，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生科研興趣和創(chuàng)新能力。我們通過加強環(huán)境工程專業(yè)實驗教學(xué)的課時量、改革教學(xué)內(nèi)容與方法、加強社會實踐等方面的改革，學(xué)生的興趣高、教師的干勁足，提高了實驗教學(xué)質(zhì)量，增強了學(xué)生動手能力和實踐創(chuàng)新意識的，減輕了學(xué)生們在畢業(yè)學(xué)期的就業(yè)與完成畢業(yè)論文的壓力。畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量逐年提高，被抽查的學(xué)生論文中無質(zhì)量問題。同時，也大大提升了教師的教學(xué)和科研水平。

注釋

① 張學(xué)軍，王鎖萍.全面改革實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].實驗室研究與探索，2005.24(1):4-7.

② 溫茹淑，張晨.實驗教學(xué)改革初探[J].嘉應(yīng)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2002.20(3):96-98.

③ 方燕紅，龔光彩，楊朝暉，曾光明，劉云國.本科實驗教學(xué)的改革與實踐[J].高等理科教育，2004(2):105-106.

④ 邵曉玲，陳永泰，杜建國，宋東林.實驗教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2011.9(1):169-173.

⑤ 梁紅，于欣偉，陳姚，王正平，鄭文芝，李樹華.研究創(chuàng)新性實驗教學(xué)開展的探索與實踐[J].化工高等教育，2010(5):53-56.

⑥ 陳健，朱純.物理課程探究性實驗[M].南京:東南大學(xué)出版社，2007.

⑦ 孫文彬.開放性創(chuàng)新實驗教學(xué)改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2006.25(2):148-151.