高校實驗教學多源驅動模式的構建研究

摘要：通過分析影響高校實驗教學軟實力和制約實驗教學質量的基本要素所存在的問題，提出了“強牽引、增助推、建支撐、穩控制”的解決思路，構建起以實驗教師隊伍培養為牽引力、以實驗教學模式變革為助推力、以實驗教學內容設計為支撐力、以實驗教學監控評價體系為控制力的實驗教學多源驅動模式。

關鍵詞：實驗教學；教師培養；教學模式；多源驅動；監控評價

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）22-0244-03

一、實驗教學的現狀分析

實驗教學作為高校培養卓越工程師的實踐與創新能力的重要支撐和基礎平臺，近幾年來在各方面取得了不少改革成果。但是，其在教師能力培養、教學模式使用、教學內容設計、監控評價機制等軟實力方面，仍然存在著制約實驗教學質量提高和不利于學生實踐與創新能力培養的問題。

1.教師實驗教學能力的問題。“重理論輕實踐”的觀念使得教師在行為上多習慣從事課堂教學，不注重動手能力和實驗教學水平的提高；高校對教師教學工作的認可機制常常忽略對教師實驗教學水平的認可，缺乏對教師承擔實驗教學的激勵機制，挫傷了教師投入實驗教學的積極性；學校與行業、企業合作機制的不足，使得教師不能及時跟蹤行業最新的技術和產品信息，不能搭建貼近企業需求的實驗教學環境等。這些問題都會導致教師的實踐和實驗教學經驗欠缺，實際動手能力不強，無法適應“卓越工程師教育培養計劃”對教師實驗教學能力的要求。

2.實驗教學模式與教學內容的問題。教師習慣以教師為中心的教學模式，教學的出發點只是考慮如何“教好”，而忽略了考慮如何讓學生“學好”這個教學的根本出發點。這種只注重教好而不注重學好的觀念，忽視了學生在學習過程中的主體地位，不利于具有創新思維和創新能力的人才培養，并且極大的制約了實驗教學改革的深入和效果；實驗教學處于從屬理論教學的地位和實驗教學僅被當作是單純理論教學驗證和延伸的認識，使得教師對實驗教學的教學模式和內容的改革積極性不高，投入精力不足；教師對如何建立適應信息化條件下的實驗教學模式和教學內容結構、如何將傳統實驗教學模式和信息化實驗教學模式進行有機結合等方面的研究不夠，降低了信息技術在實驗教學中使用的應有效果。

3.實驗教學監控評價的問題。目前高校的實驗教學監控評價體系，缺乏具有針對實驗教學具體特點和學生實驗能力的監控評價指標，常采用以課堂理論教學為對象的監控評價體系來對實驗教學進行監控評價，無法對實驗教學過程和質量作出科學的監控和公正的評價，不利于實驗教學進程真實狀態的掌控和實驗教學質量管理，不利于激發學生在實驗過程中創新能力的展現欲望；教學監控評價體系偏好于用剛性政策對教學進程進行管理約束和嚴格控制，忽略了對監控評價客體的創新性意識發掘和價值體現，導致評價的合理性不足，影響了教學活動參與者的積極性，使得教師和學生的創新意識發揮受到了一定的限制。上述分析表明，實驗教學在教師能力、教學模式、教學內容和監控評價這四個基本要素中所存在的問題，體現出對實驗教學軟實力的建設與研究不足，影響了實驗教學質量的提高，制約了實驗教學在培養卓越工程師人才中的重要作用發揮。因此，針對這些基本要素進行多方位、系統性的研究，是提升實驗教學軟實力和提高實驗教學質量的有效途徑，是實驗教學改革的重要研究內容。

二、實驗教學多源驅動模式的構建

1.實驗教學的能力培養與激勵機制。①建立外延內通，完善教學能力培養措施。制定校企聯合培養、兼職與輪崗、進修與培訓、學科交叉與團隊組建等制度，將企業的項目案例、開發經驗、技術產品等融入到實驗教學中，通過項目實訓增加教師的實踐經驗。采用專項實驗教改培育基金、舉辦教師實驗技能競賽等措施，強化教師的實際動手能力和創新意識。制定科研項目與實驗教學結合、將科研項目融入到實驗教學過程中的鼓勵政策，支持科研、工程項目進入實驗室，創造更優越的環境吸引科研人員進入實驗室，以加大科研轉化為實驗教學內容的力度，提高教師將理論教學與實驗教學相貫通的能力。②分析影響因素，完善實驗教學激勵政策。根據激勵管理機制理論，進行實驗教學和實驗教師的相關信息采集，確定影響教師投入實驗教學積極性的諸多因素，探求合理的影響因素集合及其相互關聯性，制定鼓勵教師積極投入實驗教學的相應激勵政策。例如，開發內在潛能、實現自我價值的成就激勵，公平合理、獎勤罰懶的經濟激勵，體現平等感情交流、尊重教師人力資本價值地位的情感激勵等。通過激勵機制的作用，從制度措施等方面促進實驗教師的事業心和工作責任感，引導教師轉變“輕實驗教學”的觀念，營造廣大教師積極參與實驗教學和提高自身實驗教學能力與水平的良好氛圍。

2.實驗教學模式的多重融合。①設計信息技術下的實驗教學模式。信息技術條件下的實驗教學模式特點是實驗過程自我設計、以探索為中心、學生主動做實驗，在實驗教學的各方面體現出異質性和自主性等。在該類模式中，由于現代信息化和網絡化對實驗內容、實驗環境與實驗管理等的影響，使其展示出與傳統實驗教學模式截然不同的特征，具有了一種新的活力。該模式中學生在老師的指導下選擇專題，通過討論交流、合作探索，并在實驗探索的過程中獲取和應用知識。這種依托信息技術的“主導—主體”類教學模式，能充分調動學生的學習積極性、發揮他們的才智，提高獨立工作能力，對改變學生的學習和實驗教學方式有重要的作用。②傳統實驗教學采用多樣化的教學模式。傳統教學模式在觀念上是以“教好”作為教學的出發點，采用的多是以教師為主導的教學模式。它的主要特征是實驗過程在教師指導下，實驗室提供固定的條件和確定的實驗方法與步驟、學生以操作為中心被動地做實驗，在實驗教學的各方面具有同質性和固化性等，此類模式有利于發揮教師的主動施教和對學生學習進行組織、指導的作用，有利于學科知識的系統性掌握，但是不利于學生獨立思考習慣的養成和能力的培養。現代教育理念倡導的是以“學好”為教學的根本出發點，“教好”是“學好”的引導與輔助。因此，在傳統實驗教學活動中，要著眼于學生的教學活動主體性，針對實驗教學內容、實驗方法與實驗過程等方面的特點，在運用教學模式的過程中采用多樣化的教學模式，注重傳統實驗教學模式和信息化教學模式的互補，根據教學內容和教學手段的不同，設計以知識點和技能要點相結合的實驗教學模塊，合理設計“教”與“學”的活動，選擇不同的教學模式組合匹配，通過教師的靈活駕馭體現出“教好與學好”和“傳統與現代”的融合，體現出學生是學習的主體而教師是組織者、指導者和促進者。

3.實驗教學內容的綜合設計。①構建分層遞進的實驗教學內容體系擬構建的實驗教學內容體系除了教學大綱規定的內容之外，適時地加入來自科研、社會、企業的實際問題，并將實驗教學內容根據難易程度劃分為初級層次、中級層次和高級層次三個有遞進關系的層次，不同的實驗項目分屬于不同層次，建設基本訓練型、綜合設計型和探索創新型的分層遞進實驗教學內容體系。初級層次對應基本訓練型實驗平臺，包括計算機基礎實驗，學生科技社團的基本培訓，軟件程序設計等普及性講座，用以訓練學生基本技能；中級層次對應綜合設計型實驗平臺，包括專業基礎實驗、課程設計、畢業設計、大學生科研訓練計劃和校級科技競賽，以提升學生專業工程技能；高級層次對應探索創新型實驗平臺，包括國家級（國際級）科技競賽，自主研發和創新類項目，實際科研項目，用以培養鍛煉學生實踐創新能力。②資源整合共享與網絡助學助教。通過實驗教學網絡平臺將優秀實驗課程教學課件和實驗項目、實驗資源、實驗操作基本過程、實驗常見問題分析，實驗預約與實驗結果提交等集成于同一平臺，提供給廣大教師和學生，實現實驗教學優質資源的共享。同時，利用實驗教學網絡平臺，學生可以根據自身需求申請和選做自己感興趣的實驗項目，使得學生可以根據網絡平臺提供的資源，選擇實驗場地，進行實驗預習，完成實驗過程；學生可以通過實驗教學網絡平臺完成虛擬實驗，教師可以通過實驗教學網絡平臺進行輔助實驗教學。實驗教學網絡平臺的實驗教學內容更新即時，利用它可增強學生學習的自主性和主動性，有助于提升學生的實踐和創新能力。

4.實驗教學監控評價體系。①建立科學的實驗教學監控評價指標體系。建立實驗教學監控評價指標體系，要根據實驗教學目標，對構成和影響實驗教學活動的有關因素做出系統描述，設計出能夠恰當反映學生在實驗教學活動中實踐與創新能力的體現程度、能夠準確反映教師實驗教學水平和效果的監控評價指標。實驗教學監控評價指標體系設計中要解決的關鍵問題是：指標要突出實驗教學的實驗活動特征，能充分反映影響實驗教學進程及其效果的各種因素并具有相對獨立性；指標內涵要明確，指標體系要量化適當、易于操作，具有良好的可測量性；指標要能夠體現在實驗教學的各個環節和實驗內容的各個階段中，學生實踐能力與創新意識的程度劃分；指標要注重發揮監控評價指標的激勵功能與導向功能，激發監控評價客體的認同感和積極性。②開發實驗教學監控評價系統。實驗教學監控評價系統由監督子系統、評價子系統、反饋子系統組成。其中，監督子系統是實驗教學進程的監視器與傳感器，通過監督子系統可以得到教學進程各個環節、各個時段和教學進程參與者的運行狀態數據；評價子系統是實驗教學進程的檢驗器與度量器，通過評價子系統可以得到教學進程各個環節、各個時段和教學進程參與者的運行結果和效能等級；反饋子系統是實驗教學進程的驅動器與控制器，通過其中的決策機制對教學進程的運行狀態結果與效能進行分析決策，并通過反饋通道及時反饋給教學進程的各方參與者，以驅動和控制教學進程的良性運轉，達到提高實驗教學質量的系統目標。

實驗教學多源驅動模式是針對影響實驗教學質量的四個基本要素，以實驗教師隊伍培養為牽引力、以實驗教學模式變革為內動力、以實驗教學內容設計為支撐力、以實驗教學監控評價體系為控制力，構建提升實驗教學軟實力的工作運行程式。該驅動模式按照“強牽引、改內核、建支撐、穩控制”的構建思路，在對每個基本要素的特征分析研究并提出相應解決方案的基礎上，注重它們彼此獨立但又相互關聯、相互作用的機理特性，做到了三個把握：系統研究基本要素，把握綜合性與有機性的統一；提出多源驅動模式，把握規范性與操作性的相輔；實現實驗教學模式的多重融合，把握主導性與主體性的兼容。因此，實驗教學多源驅動模式能夠使得四個基本要素相輔相成，形成強合力，提升軟實力，推動實驗教學質量的提高進程，達到提升學生的實踐與創新能力，培養滿足社會發展和企業需求的專業工程人才的培養目標。

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作者簡介：龍熙華（1951-），男，教授，西安科技大學計算機學院，主要從事教學管理和計算機學科的教學研究工作。