實驗教學模式創(chuàng)新對學生隱性素質培養(yǎng)的研究與實踐

謝麗瓊　王靜　周愛菊　林勇　陳旖勃　董文

摘 要 論文圍繞學校創(chuàng)新性應用型人才培養(yǎng)目標，針對大一學生在無機化學實驗課程中存在的問題，依據(jù)“冰山理論”構建學生綜合能力培養(yǎng)的“冰山”素質模型。引入管理學理論“破窗效應”、“鯰魚效應”、“木桶原理”、“激勵理論”等，研究如何在基礎化學實驗教學中對學生進行“誠信、科學態(tài)度和責任心，自學能力和解決問題能力，表達能力和團隊合作能力，創(chuàng)新能力”等隱性素質的培養(yǎng)，對學生深層次的潛在能力進行挖掘，并通過實驗教學從中培養(yǎng)學生的綜合能力。

關鍵詞 實驗教學 冰山理論 隱性素質 管理學理論

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.08.021

Research and Practice on the Cultivation of Students' Implicit Quality through the Innovation of Experimental Teaching Mode

XIE Liqiong， WANG Jing， ZHOU Aiju， LIN Yong， CHEN Yibo， DONG Wen

（School of Chemistry and Chemical Engineering， Guangzhou University， Guangzhou， Guangdong 510006）

Abstract The training objectives of school innovative talents， according to the existing freshman in inorganic chemical experiments in the course of the problem， on the basis of "Iceberg Theory" to build students' comprehensive ability training "iceberg" quality model. The introduction of the management theory of "broken window effect"， the "catfish effect"， "bucket principle"， "incentive theory"， how to research in basic chemistry experiment teaching of "integrity， scientific attitude and sense of responsibility to the students self-learning ability and problem-solving ability， expression ability and team cooperation ability， innovation ability training" such as recessive quality， to mining the potential ability of the students deeply， and through the experimental teaching to cultivate students' comprehensive ability

Keywords experimental teaching； Iceberg Theory； recessive quality； management theory

0 引言

當今社會科技高速發(fā)展，社會經濟猛飛突進，對各類人才的需求越來越高，對高校人才培養(yǎng)目標也有更高的要求。近幾年的就業(yè)形勢呈現(xiàn)出大量畢業(yè)生找不到理想工作而許多優(yōu)秀企業(yè)招不到合適人才之間的矛盾，這折射出了當前高校教育與社會發(fā)展需求存在一定的脫節(jié)現(xiàn)象。[1]很多用人單位看重的不僅是學生的專業(yè)知識和基本技能，更重要的是誠信、科學態(tài)度和責任心以及實踐能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作等隱性方面的綜合能力，這也是高校創(chuàng)新應用型新人才培養(yǎng)目標。廣州大學作為地方綜合型大學，已晉升為一本高校，邁入全國重點高校行列，如何利用學校的發(fā)展機遇和優(yōu)質資源，依托現(xiàn)有的課程體系培養(yǎng)當今社會需要的創(chuàng)新型應用型人才，已成為學校教學改革和人才培養(yǎng)的重點。[2]化學化工學院實驗教學中心是國家級實驗教學示范中心，為實驗教學改革提供了良好的教學平臺。[3-5]

實驗教學是高等教育區(qū)別于中學教育的重要環(huán)節(jié)之一，是培養(yǎng)學生學術道德、科學態(tài)度、動手及解決問題能力和創(chuàng)新能力等素質的重要平臺。[6]無機化學實驗是基礎實驗課程，是大學課程中的第一門實驗課，它不僅培養(yǎng)學生規(guī)范操作和良好實驗習慣，還培養(yǎng)學生的自學能力、動手能力、創(chuàng)新能力、獨立思考及解決問題等綜合能力，對其他課程的學習以及學生綜合素質的提高有重要影響。[7]現(xiàn)借鑒教育學的“冰山理論”構建素質培養(yǎng)模型，針對當前化學實驗教學中發(fā)現(xiàn)的問題，引入管理學 “破窗效應”、“鯰魚效應”、“木桶原理”、“激勵理論”等理論，研究如何在基礎實驗教學中對學生進行“誠信、科學態(tài)度和責任心，自學能力和解決問題能力，表達能力和團隊合作能力，創(chuàng)新能力”等隱性素質的培養(yǎng)，挖掘學生深層次的潛在能力，從而全面培養(yǎng)學生的綜合能力。

1 “冰山”素質模型構建學生綜合能力

教育學的“冰山理論”，[8]把人的全部素質看作一座冰山，顯性素質是浮在水面上的部分，通常指人所表現(xiàn)出來易于評估的知識和基本技能；隱性素質是潛在水面之下的部分，一般指人的職業(yè)態(tài)度、職業(yè)能力和職業(yè)道德等。借鑒“冰山理論”用于大學生素質教育，[9]構建了學生綜合能力培養(yǎng)的“冰山”素質金字塔模型（圖1）。將學生的個人綜合能力看作“冰山”，浮在水面上的是顯性素質，即為個人資質和能力等智商因素，這些可以通過學習成績和實驗操作水平來體現(xiàn)；潛在水面下的能力為隱性素質，包括價值觀、解決問題能力、團隊能力和創(chuàng)新能力等情商因素。通過近幾年的教學發(fā)現(xiàn)：大部分本科畢業(yè)生通常在顯性素質方面表現(xiàn)比較好，但在隱性素質方面相對較欠缺，所以才出現(xiàn)對口學生難找工作，企業(yè)找不到合適人才等矛盾現(xiàn)象。因此，學校里培養(yǎng)的不僅是學生們的顯性素質，更要著重于開發(fā)他們隱性素質，而實驗教學為培養(yǎng)這些隱性素質提供了很好的途徑和平臺。endprint

2 實驗教學課程中學生存在的隱性素質問題

無機化學實驗是大學的第一門基礎化學實驗課程，是承接中學化學教育與大學化學專業(yè)訓練的一扇大門。由于各中學的實驗資源有所差異，學生的實驗基礎也參差不齊。通過問卷調查，了解到94%的學生在中學期間的化學實驗主要以教師演示為主，只有極少數(shù)學生在中學階段能有自己動手操作實驗的機會。通過第一學期學生在基礎化學實驗課程中的表現(xiàn)，學生逐步呈現(xiàn)出一些問題，[10]主要表現(xiàn)在隱性素質的欠缺：（1）對實驗課不夠重視，缺乏誠信和責任心，如上課遲到、不認真聽講、對異常現(xiàn)象選擇視而不見、不能主動對打壞儀器行為負責、抄襲他人實驗數(shù)據(jù)等；（2）自學能力和動手能力較差，表現(xiàn)在課前不知道如何預習、不會設計實驗方案、儀器操作不規(guī)范、實驗現(xiàn)象不正確等；（3）缺乏觀察、探究和質疑能力，實驗過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象不能夠分析解決、實驗過程完全按照老師的方案等；（4）表達和分析能力不強，不能很好地表達實驗結果和全面分析誤差原因；（5）缺乏創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，不能提出不同的實驗方案等。

總結以上存在的問題，主要表現(xiàn)在誠信、科學態(tài)度、分析解決問題能力、創(chuàng)新能力等素質方面存在欠缺，這也對應著 “冰山模型”中的隱性素質。大部分學生也反映希望可以通過實驗課程提升動手操作能力、獨立實驗能力、分析解決問題能力以及創(chuàng)新能力，這正是在后續(xù)的實驗課程中需要加強鍛煉的重點。

3 創(chuàng)新實驗教學模式促進學生隱性素質的培養(yǎng)

針對當前無機化學實驗課程中學生存在的問題以及學生隱性素質培養(yǎng)的要求，我們從2013級化學專業(yè)學生開始，在無機化學實驗教學過程中引入管理學的“破窗效應”、“鯰魚效應”、“木桶原理”、“激勵理論”等理念，[11]加強實驗教學過程管理，創(chuàng)新實驗教學方法和手段，加強學生隱性素質的培養(yǎng)，挖掘學生的潛在能力，提升學生的綜合素質（圖2）。

3.1 利用“破窗理論”加強課堂管理，進行誠信、科學態(tài)度和責任心教育

人的誠信、科學態(tài)度和責任心是個人素質和綜合能力的最重要部分，是對外交往的“窗戶”，也是“素質冰山”的基石。“破窗理論”是關于環(huán)境對人們心理造成暗示性或誘導性影響的一種認識，“破窗理論”[12]啟示：要盡量避免出現(xiàn)“破窗”，一旦出現(xiàn)需盡快修補，因細節(jié)對事件的結果具有重要的影響。針對“實驗儀器不收拾沒清洗、損壞儀器不主動承認、抄襲實驗數(shù)據(jù)”等現(xiàn)象都為不誠信、缺乏責任感的表現(xiàn)，這些問題，可通過加強課堂管理，以實驗課前課中及實驗結束后等細節(jié)處采取系列措施貫穿誠信教育。實驗前，以學號登記編排并固定好座位，不同班級的學生在同一實驗桌使用同一套實驗儀器，實驗過程若發(fā)現(xiàn)有儀器損壞或不清洗儀器時，可以直接追究上一班在此做實驗的學生。加強對儀器使用管理，鼓勵學生互相監(jiān)督。積極主動承擔責任，這些作為平時成績記錄在案；對有異常實驗現(xiàn)象應如實記錄并分析原因，不可隨意篡改實驗數(shù)據(jù)。實驗結束后要求將實驗原始數(shù)據(jù)，集中登記在記錄本上，可用來監(jiān)督實驗報告的真實性。通過課程管理，結合懲罰措施來抑制“破窗效應”，提升學生責任感。通過第一學期的實施，學生在第二學期的無機化學實驗課程中明顯表現(xiàn)出較強的責任感，為今后的學習和工作打下了堅實的基礎。

3.2 利用“鯰魚效應”激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)學生自學和獨立解決問題能力

“鯰魚效應”[13]是指透過引入強者，激發(fā)弱者變強的一種效應，將此管理理論應用到實驗教學中，教師作為“漁夫”，“鯰魚”代表生動有效的教學手段，用這種教學手段去帶動全班學生“游動”起來，激發(fā)他們的興趣與欲望的同時，培養(yǎng)他們在自學和獨立解決問題方面的能力。在大一上學期的無機化學實驗課程中，學生初入實驗室，基礎并不是很扎實，傳統(tǒng)教學模式難以激發(fā)學生學習欲望，教師講解過程多用啟發(fā)式教學并在比較民主和諧的環(huán)境下，選擇機會讓學生上講臺來講解和演示，內容可以是一些常用儀器的標準操作、實驗過程中的注意事項、實驗中可能出現(xiàn)的問題等，比如醋酸解離常數(shù)的測定中選擇“移液管的使用”、“啟普發(fā)生器的原理”等讓學生上臺演示，其他學生進行補充及評價，這樣可以吸引大家的注意力，也激發(fā)了他們演示的欲望，越來越多的同學主動站出來，極大地調動了學生的積極性和好奇心。同時，如果想在課堂上表現(xiàn)優(yōu)異，這需要在課前進行資料收集和查閱相關視頻，同時要對相關原理、問題進行分析解決。問卷調查結果顯示，超過60%的學生愿意抓住機會參與課堂講解，并有信心講好，使其在自學能力和獨立解決問題能力方面得到鍛煉。

3.3 利用“木桶原理”消除短板效應，提升團隊合作能力

“木桶原理”，[14]指要想使水桶能裝更多的水，必須要改善短板。“新木桶理論”則認為木桶的容量不僅取決于短板，還與木桶的底板、木桶的桶箍和木板間的縫隙有關。一個好的班集體也能促進個體持續(xù)發(fā)展。化學實驗教學面對的是學生的集體，這個集體可以看做是“木桶”，每個學生可以看做組成這個木桶的“木板”。 雖然學生是獨立完成每一實驗項目，但是實驗過程許多實驗儀器（如離心機、酸度計、分光光度計等）是前后共用的，由于學生生源差異，實驗基本能力也相差很大，這樣會影響這個班的實驗進度及實驗結果，有些學生已有很扎實的實驗基礎，而有些學生在高中階段沒有進過實驗室，這種差距大部分是由客觀因素造成的。對于這部分“短板”學生，可以通過課前開放實驗室和課后輔導對他們進行培訓，在短時間內提升其實驗基礎而成為“長板”。除了“木板”的長短，“板”與“板”之間的關系即團隊合作能力也是影響整個集體的綜合能力的重要因素，可以在實驗過程中分工合作進行鍛煉之外，還可以通過其他的方式來進行培養(yǎng)。

在大一下學期的無機化學實驗課程中，由于學生已經掌握了一定的理論知識和有較好的實驗操作基礎，可以將實驗項目交給學生來講解，由抽簽方式將全班分成若干大組，并適當微調力求強弱結合，每組承擔兩三個實驗項目——包括準備課件、講解內容、演示實驗操作等，上課時由老師抽簽指定一組上臺講解，上臺講解的這一組誰講誰操作誰補充也是抽簽選出的，這樣一來，需要團隊各成員分工合作，全力以赴進行大量的材料搜集和準備工作，遇到問題需要學生自己去討論分析解決，然后再通過多媒體課件進行實驗教學。其間，課程老師擔負著指導和補充的作用，充分體現(xiàn)“以學生為中心，教師為引導”的實驗教學理念。調查結果顯示， 80%以上的學生認為這種方式可以極大調動他們的積極性，60%的學生希望主動擔任“教師”角色，能力較差的學生在團隊的帶動下取得了很大的進步，學生普遍認為他們的表達能力和團隊合作能力都可以從中得到很好的鍛煉和提升。endprint

3.4 利用“激勵理論”進行創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

創(chuàng)新能力是學校創(chuàng)新性應用型人才培養(yǎng)目標最重要的內容之一，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要貫穿整個大學期間，首先要從大一開始培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。在基礎化學實驗教學中，可引入管理學中的“強化激勵理論”，[15]認為人的行為是對外部環(huán)境刺激作出的反應，只要通過改變外部環(huán)境刺激就可以達到改變行為的目的。在實驗教學過程中，可以通過一些激勵措施等刺激學生的創(chuàng)新意識，對有創(chuàng)新想法的同學在課程考核時給予加分鼓勵，帶動更多的學生勇于創(chuàng)新。在綜合設計性實驗教學中，鼓勵學生提出不同的設計方案，并提供實施實驗方案的機會，如“鈷氨配合物的制備和組成測定”和“異核配合物的制備、組成和性能”等實驗，讓其從中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。結合實驗教學，鼓勵學生參加“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目、廣東省創(chuàng)新實驗項目等大學生課外科技創(chuàng)新活動，通過參加科學研究，進一步學生的培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

4 結語

通過對2013級-2015級化學專業(yè)學生的基礎化學實驗教學模式的改革和實踐，調查結果顯示實驗教學效果顯著，學生普遍認為綜合能力尤其是隱性素質得到了很大程度的提高。大一的基礎實驗課程結束后，超過60%的學生參與了“挑戰(zhàn)杯”、“廣東省創(chuàng)新實驗項目”、“國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目”等創(chuàng)新實驗項目，形成了學生參與科學研究的良好氛圍；同時，2013級學生在專業(yè)實習中，實習單位對其在解決問題能力、團隊合作能力和創(chuàng)新能力等的表現(xiàn)給予好評。因此，可以將此推廣到相關專業(yè)的實驗教學課程，為培養(yǎng)高素質的創(chuàng)新性應用型人才提供新方法和思路。

*通訊作者：王靜

基金項目：廣東省高等教育教學研究和改革項目“基礎化學實驗教學改革對創(chuàng)新應用型人才隱性素質培養(yǎng)的研究與實踐”（2015）、廣州市教育科學“十二五”規(guī)劃課題 “實驗教學對學生隱性素質培養(yǎng)模式的研究與實踐”（2013A052）和“基于STSE理念的高校理工類學生科學素養(yǎng)培養(yǎng)研究與實踐”（1201431831）

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