適應技能型人才發展需求的一體化的實驗教材開發研究

【摘 ?要】實驗教學是高校教學的重要組成部分，是開發學生創新思維，將理論與實踐相結合的重要部分。實驗教材是高校講授知識和培養學生技術的重要工具，需要實驗教師、學生共同來完善教材的開發與使用。通過分析國內、外實驗教材的研究現狀、現階段實驗教材的地位、作用，提出了適應技能型、創新型人才培養目標的實驗教材編寫的思路及措施，為新時期的實驗教材的開發提供一些思路，從而指導實驗教材編寫，提升高校學生的綜合能力，滿足新時期對技能創新人才的需求。

【關鍵詞】實驗教材;實驗教學;人才培養;教材開發

引言

高等教育不僅要使學生掌握豐富的知識，更應注重創新能力和綜合素質的培養。高等教學活動中實踐實驗教學有著替代不了的重要作用，能夠培養大學生的實踐能力，創新能力以及自我學習能力。高質量的實驗教材是提高高校教學效果、保證實驗教學質量、實現人才培養目標、有效地完成實驗教學計劃的重要保證，貫穿在實驗教材中的學術思想和思維方式，對學生起著潛移默化的作用。近年來，隨著教育信息化水平的提升及教育教學改革的不斷推進，加上“中國制造”對技能型人才的需求，傳統的實驗課堂教學模式及學生學習方式正在悄然發生變化，智能手機、平板電腦等移動終端正越來越多地應用到教學活動中。而現有的實驗教材的數量遠遠不能夠滿足實踐型、創新型的實踐教學的需求，急需建設準確定位，系統規劃，以能力為本位的高質量的實驗教材。因此，探索數字化資源與紙質教材關聯性和互動性的方式，研發數字化資源一體化的新形態實驗教學活動成為必然。

1.我國實驗教材的存在問題

近年來高校實驗教學建設取得明顯成就，但對于高等教育中的專門的實踐教學、實驗教學教材來說，還是缺少的狀態，優秀的高質量的適合提升技能的實驗教材還需要進一步完善與探索。總體說來，我國高等教育實驗教材還存在一些不足。

1.1實驗教材定位不明確

經過實際調研發現，專業高質量的實驗教材沒有得到應用。現在實踐實驗教學中所應用的教材很多都是依托實驗設備的說明書加工修訂而來，它們注重驗證性實驗的操作，不一定能夠滿足實驗教學目標以及新時期對技能創新人才的要求。與此同時，企業與社會對技能人才的需求日新月異，學生通過實驗課程沒有掌握通識技能，沒有培養嚴謹的科學精神和科學品德。

1.2對實驗教材重視程度不夠

近年來雖然編寫了相當數量的高校專項規劃教材，但專項規劃教材中實驗教材的數量很少，特別是系列的、規模化的高質量的實驗教材極度缺乏，這樣也導致高校的實驗實踐教學的整理質量參差不齊。同時，對于同一類型的實驗課程由于高質量、規范化的實驗教材，實驗教師在授課內容、方式上有存在一定的不穩定性，學生在實驗課程中缺乏指導材料，極其容易出現實驗操作的盲目性。

1.3實驗教材模式單調

通過實際調查，現在高校許多的實驗基本上都是由實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗總結、課外思考這幾部分構成。在現有的實驗教材中，實驗項目的分類又分為：掌握實驗設計思想類型、掌握基本實驗技能類型、掌握綜合技能類型。可以說，現有的實驗教材模式讓學生自主設計、自主探究的內容較少，立體的實驗較少。進入新世紀后，計算機網絡技術迅速發展，許多理論教材已經由“單一類型”向“立體化”發展，理論教材有多種表現形式，例如：網絡在線學習輔助教材、信息化立體資源、音像資源、仿真工具等多種形式。然而，實踐實驗教材大多數還是單獨的紙質版的教材。

1.4實驗教材結構缺乏創新

長期以來，實驗課依附于理論課，為理論教學服務，已產生多方面的不利于實驗課程教學的影響。高校的許多實驗教學都是驗證理論課中的所描述的現象和理論學習的定理為主，缺少探索性、設計性，研究性的實驗。同時，由于實驗課程很多不是單獨的課程，很少從優化實驗項目和優化實驗教材的角度來開發設計實驗教學，許多實驗課程重復性的進行了相同的實驗項目，沒有形成創新型的體系。

2.新時期實驗教材的地位、作用

2.1提升高校學生的社會實踐技能，增加學生接觸實際機會

實驗教材是提高教育培訓質量的關鍵，增強學生實踐動手能力，滿足市場培養應用型、技能型人才的要求。同時，綜合實踐是專業實踐的基礎，可以讓沒有參加過社會實踐的學生，得到鍛煉提高，然后帶著所學技能投身到社會。通過實驗教學和專業技能的有機結合，不僅加強了學生對理論知識的理解，而且增強了學生實際動手能力，盡快滿足未來工作和科研的需求。

2.2實踐指導是學生進行自學的重要引導

實驗教材是綜合技能知識的重要載體，學生除了通過實踐教師在實驗室學習之外，還可以進行自主自學。好的實驗教材通俗易懂，立體度強，良好的可讀性激發學生對學習的興趣，提升了學生課外的自主學習的能力。通過高質量的實驗教材，合理的設計實驗情景與實驗項目，模擬真實的工作場景，提升了學生崗位職業技能。

2.3提升繼續教育與終身教育的效果

信息化背景下的實驗教材可以增強學生實踐動手能力，滿足市場綜合復合技能型人才學生的要求，可滿足基礎類實驗、課程設計、專業結合實驗、實習等教學培養環節以及課外科技活動的指導需要。從學校畢業的學生通過實驗教材與計算機網絡，可以啟示參加工作的人員進行產品開發和鼓勵創新。通過這樣讓學習者更加容易獲取所需要知識，鼓勵人們進入社會后進行繼續教育和終身教育。同時，形成學校、社會、企業三方面的，綜合性的終身教育體系發展概念，增強其自主學習的意識和能力，提升繼續教育的有效性。

2.4可以提升實驗教材的社會效益

實驗教材的社會效益主要體現在為國家培養輸送的人才的質量和數量上，高質量的實驗教材的通過擴大技能人才的知識領域，形成龐大的教學資源庫，使學生可以不斷地了解新知識新動態，長久的提高學生的技能和素質，為各個行業輸送高素質的技能型人才，并形成一種長期的學習機制不斷產生社會效益。

3.新時期一體化的驗教材編寫的思路及措施

3.1新時期一體化的驗教材編寫的思路

（1）突出真實性與實用性。為了對接“中國制造”對綜合技能人才的需求，學生們需要較強的動手能力以及職業發展潛力，在實驗教學過程中學生需要“真實性”的正規訓練，才能具備更好的崗位適應能力以及操作能力。其次，實驗教材在設計時要突出“實用性”，設計的綜合實踐實訓指導既便于教師上課又便于學生自學。每一個實驗課題都有具體明確的目的、要求、考核標準以及量化的標準。實驗教材中設計的實驗項目及課題在安排上是先基礎知識、后實驗，突出實驗教學特點，減少教師備課時間和任務布置時間，安排的案例配備評分標準，便于教師批改作業和成績評判。

（2）重視基本技能操作訓練與綜合訓練的結合。實驗教材“以應用為目的”，對基礎理論沒有涉及過多，主要篇幅以實際操作過程講解和具體質量問題分析為重點，提高基本實操技能，培養學生分析問題和解決實際問題的能力。通過綜合實踐，指導學生運用自己所學的知識和掌握的基本技能解決工作中出現的具體問題。綜合實踐教程可作為專業實驗的教學用書，還可作為相關崗位人員的培訓教材，通過大量的實例來培養學生的實踐動手能力、創新能力、協同能力與領導能力，充分強調專業知識的綜合應用。

（3）利用信息網絡互聯網技術，編寫立體化實驗教材。進入21世紀，互聯網技術發展迅速，計算機網絡、網絡實驗指導、信息化教學體系等技術可以廣泛的應用到教學中，從而可以構建信息化時代的新型實驗教材體系。通過面向不同層次、不同時間而制定的立體化實驗教學資源，可以讓學生隨時預習，學習，復習。新時期的實驗教材可以和國家優秀的線上教學資源相互連接，把實踐教學中的實驗步驟轉換成二維碼，實驗的學生在實驗時或者課外通過手機和電腦學習實驗操作。開發實驗教材時把紙質材料與數字化資源想結合，學習者可以隨時隨地進行自學，降低實驗課程學習難度，通過線上答疑和自動測驗實現新時期的互動學習。

3.2新時期一體化的驗教材編寫的措施

（1） 編寫新形態立體化實驗教材。改變原有的實驗教材編寫機制，制定中長期實驗教材編寫出版任務，并對實驗教材動態修訂，保證實驗教材的動態更新。根據“互聯網+”時代實踐教學的需要，建立實驗使用線上預約制度，將實驗設備先進的實驗教學模式以及實驗室實現資源共享、開放服務。同時建立適合資源共享、開放服務的實驗室管理制度，讓一體化的實驗教材規范化，全面提升實踐教學的教學效果，為創新型人才的培養目標服務。

（2）以創新能力培養為核心的實踐教學。根據實踐教學的特點，實踐教材合理規劃“驗證型實驗”、“設計型實驗”和“綜合創新型實驗”的比例和內容。通過增加并優化綜合創新型實驗項目培養學生們的研究能力、探索精神和創新意識。實踐教師對學習的知識進行整合，設計型實驗需要對學習的知識進行整合，設計能夠提升學生綜合實踐能力的實驗項目、開發動手設計型能力較強的實驗項目。驗證型實驗要在保證教學質量的同時積極開展設計型實驗和綜合創新型實驗，努力提高學生解決實際問題的動手操作能力。

（3）立體化實踐教學教材資源。編寫的實驗教材通過結合專業以“項目”和“案例”的方式進行編寫，在編寫的過程中把實驗原理、實驗特點講述清楚。通過理實結合提升實驗教材的可讀性，增加學生對實驗課程的興趣。同時，開發網絡實驗學習平臺，學生通過云課程、互聯網進行資源共享、交流討論、經驗分享。為了擴展實驗教材的寬度，利用網絡建立與實驗教材配套的實驗簡介、實驗動畫、仿真課件等立體化的實踐教學教材。針對不同類型的實驗以及實驗儀器、設備的特點，制作具有交互性的仿真動畫，從而提高實驗教學效果。

（4）不同層次的實驗內容設計。根據實踐教學的需要，實驗教材需要設計真實性實驗、仿真性實驗。根據學校設備的一般情況，設計能夠實際演練的真實性實驗。同時，通過虛擬仿真實驗教學增強學生的綜合能力。除了仿真實驗外，針對不同課程的特點還要做到“虛實結合”。這樣，既提高學生的認知能力、拓展學生眼界，又多方位的訓練了學生的實踐能力。

4.結束語

在互聯網+時代，開發“紙質教材+數字化資源”的新形態實驗教材已成為必然，實驗教材必須不斷適應新時期綜合性技能人才素質培養的模式。無論何種類型的高校結合自身的實際情況開發出具有專業特色的實驗教材，并在教學過程中充分把新教材與現代化的教學手段相結合，有利于實驗課程的發展。通過開發、編寫以及評估信息化實驗教材，借助互聯網以及數字資源能夠激發學生對學習的熱情，充分的利用虛擬實訓資源，有利于節約實驗資源。同時，通過虛擬實驗結合信息化的實驗教材，能夠提高時間利用率，充分提升實驗效果。

參考文獻

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基金項目：2018年武漢鐵路職業技術學院校級課題（項目編號：Y2018010）。

作者簡介：程芬（1987- ），女，湖北黃岡人，講師，從事機械電子工程、職業教育、實驗室安全及管理研究。