胡志偉 徐琦

摘 要:開展創新創業教育,培養學生創新創業能力,是當前高等學校發展的普遍共識。高校實驗室是高等院校開展創新創業教育的重要支撐。本文研究了當前實驗教學中存在的問題,結合創新創業教育的需求,開展了以培養學生創新創業能力為目標的實驗教學研究。經過實驗教學檢驗,論文所提出的實驗教學改進措施獲得了良好的教學效果。
關鍵詞:創新創業;實驗教學;教學體系
創新創業教育是高等教育強國的必然要求。當前,高等教育已經成為經濟社會發展的新動力,努力培養和造就一批具有創新精神、用于投身實踐的創新人才隊伍,成為高等教育改革與發展的首要任務[1]。實驗課程是高等學校課程體系的重要組成部分,實驗課程的質量直接影響到高等學校的人才培養。深化高等學校創新創業改革,必然會對實驗教學提出新的要求。開展面向創新創業教育的高等學校實驗教學研究,建立相應的完善的實驗教學體系是一個重要的研究課題。
一、實驗教學現狀
實驗室是高等學校實施素質教育、培養學生創新實踐能力的重要基地,是大學生創新創業教育的重要支撐。“十二五”期間,國家加大了對高校實驗室的投入,實驗教學條件得到了很大改善。實驗室面積和實驗儀器設備數量大幅提高;實驗教學隊伍不斷壯大,學歷結構更加合理。通過實驗教學,學生可以更加深入地理解所學的理論知識,將理論與實踐結合起來,開展更深層次的學習和科技創新活動[2]。2012~2013學年,全國高等學校實驗室開設項目121萬余項,其中本科生實驗項目107萬余項,占總項目約88.75%(如表1所示)[1]。由于實驗教學在大學生創新創業教育中占有重要地位,實驗實踐教學的學分在總學分的比重得到大幅增長。
不同的學校,開設實驗的情況有所不同,實驗教學的質量也體現出了差異性。部分高校充分發揮了實驗教學的優勢,通過實驗教學,對學生的創新思維、創新能力進行了有效地培養,在競賽獲獎、專利申請和相關產業孵化方面取得了較好的成績。但是,在實驗教學中也存在一定的問題。實驗教學體系過于僵化,灌輸式教育不利于學生創新思維的啟發,教學內容與相關行業銜接不緊密,與創新創業教育的需求有一定差距。
本文對大學一年級和二年級的部分實驗課進行了調查抽樣。學生反映的問題主要集中在以下幾點:綜合設計性實驗偏少,驗證性實驗偏多;學習較扎實的同學認為實驗難度小,但是部分學生認為難度較大,不同的學生對實驗課程掌握程度不一致;課程考核方式不夠科學,實驗報告成績不能作為成績評定的唯一標準;個別實驗中,教師不能夠對所有的同學進行有效指導;個別實驗設備老舊,性能不穩定,對實驗有一定影響。實驗報告撰寫是實驗教學中的一個重要環節,體現了一個學生的實驗預習、實驗操作和實驗數據分析的能力。通過批改學生實驗報告,對學生撰寫實驗報告的情況進行了總結。實驗報告優秀率占比不高,同一個學生保持所有實驗項目為優秀的比重更低;不同班級實驗報告的整體撰寫情況各異;良好合格率占據比重較大,但是有極個別同學撰寫報告的質量較低。大部分學生能夠獨立完成實驗報告的撰寫,但是通過批改實驗報告,發現有應付實驗報告,實驗報告雷同率較高等情況。
為了更好體現實驗教學的創新創業教育特色,有必要針對實驗教學中存在的問題,對現有的實驗教學進行改進,不斷提高實驗教學水平。
二、實驗教學改進措施
課程體系建設是一個系統工程,既要符合學校發展規劃,又要兼顧學生專業特色和培養方案。實驗課程體系一般包括實驗課程內容、教學方式、考核機制等方面。建設面向創新創業教育的實驗教學體系,以培養學生的創新創業能力為目標,對實驗教學體系有著更高的要求。實驗課程內容、教學方式和考核機制三者要緊密結合起來,以學生創新創業能力的培養作為實驗課程體系建設的目標。
(一)規劃理論與實踐相結合的實驗教學內容
實驗教學內容的規劃要基于學生所在專業的特色,以及課程設置和進度,合理統籌理論教學和實驗教學內容。針對創新創業的要求,實驗項目要體現專業知識,積極拓展知識點范圍,將行業最新發展現狀和教師的科研成果形成案例,以案例引出相關知識點,對相關知識點進行深入綜合,將綜合后的知識點有機結合起來,再結合實驗室設備實際開發各種類型的實驗項目。實驗項目要涵蓋基礎型、綜合型和創新型三個層次。基礎型實驗主要為了驗證理論課授課內容,加深學生對所學知識的理解,同時具備基本的實驗技能。綜合型實驗主要為了在理解所學知識的基礎上,鍛煉學生綜合運用所學知識的能力。創新型實驗是在教師的方向性指導下,學生自主設計實驗內容和實驗方式,主要培養學生綜合運用所學知識進行創新性實驗的能力和思維。通過不同層次的實驗,可以提高學生的專業技能和自主學習的能力,為創新性人才的培養奠定基礎[2]。
(二)實行階梯式的教學方式
高校學生在學習中具有差異性,采取一成不變的教學方式,不利于學生掌握所學知識和科技創新能力的培養。改變灌輸式的教學方式,探索梯度式的教學方法可以有效改變這種情況。利用多媒體將行業最新發展現狀、社會關注焦點(能夠反映本課程中的創新創業視角)或者科研成果直觀地展示給學生,通過案例吸引學生深入課程學習。在實驗課程中,積極引導學生利用課余時間完成實驗預習,帶著“問題上課”,加強與學生的互動,加深學生對實驗的興趣,對學生的學習情況進行摸底。在此基礎上,對學生進行合理分組,進行不同難度的綜合型實驗和創新型實驗,以此培養學生系統性的創新思維、獨立思考和完成項目的能力,協同合作的理念。
(三)建立科學的考核機制
課程考核應該體現學生通過實驗課程學習具備的創新創業能力。考核依據要兼顧創新創業能力培養過程,體現梯度式教學方法,既要激勵實驗課程中表現較好的學生,同時又要提高有難度的學生完成實驗的信心和能力。不同類型的實驗項目,考核系數要有加以區別,不能一成不變。目前,學生的實驗報告撰寫質量普遍不夠高,實驗報告內容煩瑣,重點不突出。實驗教師一般情況下授課班級較多,學生人數較多,批改報告的難度較大。因此,有必要多實驗報告的要求根據實際情況進行特定要求,著重考核學生綜合撰寫報告的能力,杜絕學生機械寫報告,抄寫報告等情況。為了提高實驗課程和實驗報告的質量,必須要加強學生的預習。在實驗過程中根據實驗進程與學生進行互動,以此檢查學生的預習情況;實驗現象和實驗數據經檢查后作為實驗報告的重要部分記錄在實驗報告中;結合實驗目的,要求學生對實驗現象和實驗數據進行分析,并將分析過程寫入實驗報告;或者實驗教師可以針對實驗項目,提出一些針對性的問題,讓學生將問題答案寫入報告。精簡后的實驗報告,不僅可以提高學生撰寫報告的效率和質量,同時也有利于教師對學生掌握相關知識的程度。
(四)探索有效的幫扶措施
由于學生在學習過程中存在個體差異性,理解知識的能力和掌握知識的程度各不相同,這種情況會直接反映在實驗教學過程中。針對學習困難的學生,建立一套規范、有效的幫扶措施。課堂上,引導學生根據自身情況分組或者安排實驗位置,讓不同學習層次的學生交叉配合,通過相互探討不斷提高各自的學習成績。針對實驗項目適當規劃課下作業或者討論課題,引導學生自愿成立創新學習小組(基礎扎實、創新能力較強的學生和學習困難學生混合編組),利用課余時間相互帶動學習。在實驗教學中,發展“實驗小助手”,幫助學習困難學生通過實驗掌握本課程的基礎知識,提高創新能力。針對特殊情況,實驗教師要在保證班級整體實驗正常開展的情況下,加大對學習有困難的學生的指導。
筆者在大一新生的《電子工程設計基礎》的實驗教學中引入了上述改進措施,以檢驗其效果。
實驗課共有5個實驗項目,選課學生5個班級共計157人。實驗一和實驗二為基礎型實驗,難度較低,學生都能夠在規定課時內完成實驗;實驗三、實驗四和實驗五是綜合型實驗,難度有所提高,個別同學在實驗中遇到困難,在規定學時內未完成實驗,延長時間后完成任務;有一位同學未完成任務,在課余時間到實驗室完成了實驗任務。通過認真講解實驗報告批改情況,學生的學習態度得到改觀,撰寫實驗報告的水平和實驗報告的質量也得到了很大提高。
通過實驗檢驗,合理統籌實驗課程內容,建立階梯式的教學方式、考核機制和幫扶措施,有效提高了學生對實驗課程的興趣,理論課程和實驗課程相互印證,抽象理論在實驗室得到了每個學生的證明,加深了學生對相關知識的理解和掌握。限于實驗室實際條件和科研水平,在實驗教學中,科研成果并沒有能夠融入到實際試驗項目中,只對學生做了通識教育,引起了學生的濃厚興趣,但在今后仍需要加大研究力度,努力提高實驗教學的科研含量。
三、結語
開展面向創新創業教育的高校實驗教學研究,發揮實驗教學在培養學生創新創業能力中的作用,是一個系統的課題,需要統籌考慮理論教學、實驗教學、實驗室管理等多方面的因素。理論教學知識與實驗教學知識要統一,實驗教學要將抽象的理論知識具體化,提高學生將理論知識運用于創新實踐的能力。實驗室也要探索網絡化、開放式的新型管理模式,在保證正常教學的前提下,提高實驗室的利用率。建立高效的實驗教學不能簡單的增加工作量和難度,也要符合學校的基本教學情況,充分提高教師和學生的積極性。實驗教學在高校創新創業教育中具有重要地位,需要在實驗教學實踐中不斷改進、完善,適應國家人才培養的需求。
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