基于創新性能力培養的實驗教學模式的探索

摘 要 知識經濟時代需要培養大量的創新人才，實驗教學在大學生創新能力的培養中具有不可替代的作用，更是提高整體教學水平和素質的有效途徑。本文總結了目前環境工程專業實驗教學存在的問題，提出了轉變教育觀念、加強實驗教學隊伍建設、更新教學內容、方法與教學評價方法、積極參與實踐等方面的改革措施，并取得了一定的成效。

關鍵詞 實驗教學 教學改革 創新能力

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

“創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力”。只有創新才能促進社會、經濟、科技的發展，才能增強國際競爭力，高等學校必須深化教育改革，適應新人才培養要求。①實驗教學是高等院校本科教學計劃中的一個重要環節，它貫穿于整個本科階段理論教學的過程，是學生在教師的指導下親自動手完成實驗操作的過程。②③實驗教學不僅是高等教育創新型人才培養的關鍵環節，也是高等教育的重要組成部分，在高素質創新人才培養中具有不可替代的重要作用。④下面以本校環境工程專業實驗教學為例，探討以培養創新能力為目標的實驗教學模式的改革方法。

1 現有實驗教學模式存在的問題

目前環境工程專業實驗教學中存在的問題有：對實驗教學不夠重視，表現為實驗教學課時少，教師為了趕進度而使學生草草地完成實驗，長期以來，形成了學生上課隨意、實驗報告相互抄襲的壞習慣；實驗教學內容多年不變、嚴重老化；教學方法沿襲傳統的一對多的單向灌輸方式；教學手段落后，只是簡單重復或驗證書本上的知識和使學生熟悉基本操作。此外，在整個實驗過程中，試劑和藥品已事先配好，實驗過程和結果均在教師的掌控之中，導致了學生對教學實驗興趣不高，參與度不高，更不能培養大學生的創新意識和能力，與當今創新教育培養的要求相背離。其結果是，學生在完成畢業論文階段缺乏綜合應用的能力，對研究中面臨的問題束手無策。因此，轉變觀念、提高認識、優化模式、提高質量和效率等一系列實驗教學改革勢在必行。⑤

2 實驗教學模式的改革措施

2.1 重視實驗教學，增加實驗教學課時

實驗教學活動必須要有充足的時間作保證。但是在現階段每一節課的時間只有45分鐘，而且學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生草草地完成實驗，這樣，學生在沒有深入思考的前提下草率地得出結論，是達不到實驗教學的根本目的的。因此，要實現新時代培養創新型人才的目標，必須從根本上解決教學中存在問題的根本原因，增加教學課時，既要使教師有充足的時間指導學生，又要使學生有充足的時間去完成整個實驗操作過程。同時，轉變傳統觀念，理論教學和實踐教學對培養新時代創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 增設創新性實驗，減少驗證性實驗

針對驗證性實驗存在學生興趣不高，教學效果差的情況，我們開設了一些創新性實驗，如綜合性、設計性、應用性實驗等。不僅要開設一些基礎性實驗，以培養學生基本實驗操作技能，同時要開設涉及本課程的綜合知識或與本課程相關課程多個知識點的實驗，提高學生綜合分析問題、解決問題的能力。在此基礎上，指導老師可根據自己的課題及目前國內外的研究動態，再開設一些提高性實驗，使學生對科研全過程有一個感性的認識，培養學生對科研的興趣，激發學習熱情，進而培養他們的創新意識和思維，最終達到培養新時代創新型人才的目的。

2.3 實行雙向式的互動教學，建立交流和討論機制

教師根據課程性質和特點，在教學過程中采取教與學互動的方式，讓學生積極參與實驗設計、實驗準備以及實驗過程與結果的分析中。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，使學生在在交流中提高，在討論中進步。

2.4 建立科學、全面的實驗教學考核方法

實驗教學是培養學生實踐能力與創新精神的重要階段，因而，實驗教學質量的科學評價應包括科學態度、科學精神、科學方法、動手能力、知識技能、思維能力、創新能力等諸多方面。具體內容指標包括實驗過程的了解、儀器的掌握、結果的分析深度、實驗報告的撰寫等方面，其中實驗過程及數據分析是最重要的考核指標。

2.5 加強社會實踐，培養學生的創新能力

創新實踐能力是人在工作和生活中解決實際問題時所顯現的綜合性能力，包括觀察能力、理解能力、分析能力、判斷能力、設計能力、操作能力、組織能力等。創新實踐能力以創造性地解決現實問題為核心特征，它的形成離不開實踐活動。⑥⑦因此，將教學與實踐有機結合，加強創新教育是學生綜合素質全面發展的一條重要的行之有效的途徑。學生學習從被動轉為主動，能增強動手能力，提高實踐創新、綜合分析能力。

3 實施新教學措施的效果

3.1 學生學習興趣高，整體素質得到了提升

通過改變教學內容、教學方式和加強社會實踐等方式，學生獲取知識的興趣提高，以前學生被動式的實驗操作變成了積極樂為的行動，教學效果評價良好。這不僅反映在實驗報告的撰寫水平上，也體現在大大改善的畢業論文質量，近幾年畢業論文抽檢未發現不合格情況。

3.2 教師科研水平提高，改進了課堂教學效果

通過不斷地開設創新性實驗和課題，指導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內容，調動了學生學習的主動性與積極性，提高了課堂教學質量。

4 結束語

基于創新實踐能力培養的實驗教學方法的探索，不僅有利于提高實驗課程的教學效果，而且有助于培養學生科研興趣和創新能力。我們通過加強環境工程專業實驗教學的課時量、改革教學內容與方法、加強社會實踐等方面的改革，學生的興趣高、教師的干勁足，提高了實驗教學質量，增強了學生動手能力和實踐創新意識的，減輕了學生們在畢業學期的就業與完成畢業論文的壓力。畢業設計（論文）質量逐年提高，被抽查的學生論文中無質量問題。同時，也大大提升了教師的教學和科研水平。

注釋

① 張學軍，王鎖萍.全面改革實驗教學 培養學生創新能力[J].實驗室研究與探索，2005.24(1):4-7.

② 溫茹淑，張晨.實驗教學改革初探[J].嘉應大學學報(自然科學版)，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.實驗教學與創新人才培養[J].實驗科學與技術，2011.9(1):169-173.

⑤ 梁紅，于欣偉，陳姚，王正平，鄭文芝，李樹華.研究創新性實驗教學開展的探索與實踐[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:東南大學出版社，2007.

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