工科實驗教學模式化改革

摘 要：為不斷改善和提高實驗教學質量，以培養適應社會及經濟發展需要的、具有較強實踐能力的高素質卓越英才，在近幾年的教學實踐活動中，通過樹立先進的實驗教學理念，建立完善的實驗教學過程體系，探索多元化實驗教學形式，構建具有顯著特色的工程專業卓越型人才實驗教學模式。

關鍵詞：工科；實驗教學；模式

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2012）10-0034-02

高校承擔著培養高級專門人才、促進社會主義現代化建設的重大任務。所以，高校要不斷改善和提高教學質量，以培養適應社會及經濟發展需要、適應能力強、理論知識扎實、富有創新精神和開拓性思維、并具有較強實踐能力的高素質卓越英才。在高校的教學體系中，實驗教學是加深學生對理論知識的理解、提高學生動手能力和理論聯系實際的能力、激發學生擴散性思維的有效載體與重要手段。因而，在卓越型人才培養的背景下，實驗教學在人才培養中的作用格外的突出，“國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020）”中[1]，明確提出，高校要加強實驗室建設，強化實踐教學環節的要求。所以，如何改善與提高實驗教學效果，保證實驗教學的質量是一個重要的課題，而先進的實驗教學模式，科學、規范的實驗教學過程是保證實驗教學質量的前提與基礎。

一、本科實驗教學模式改革

（一）樹立科學先進的教學理念

在傳統實驗教學理念中，教師是知識的傳授者，因此，傳統實驗教學以教學講授與示范實驗為主，采用“灌輸式”的實驗教學方法，忽視了學生自主學習在實驗教學中的主體作用，因此，培養的學生實驗能力較差。本科生實驗教學的主體不應是教師，而應是學生，要靠培養學生主動學習的興趣去實現。因此，在新的實驗教學改革中，我們確立了以培養學生創新能力為核心、教師主導作用與學生主體作用相協調的教學理念，在實驗教學中注重培養學生的學習興趣，設法調動學生的主觀能動性，培養學生自覺、主動、獨立的學習習慣，變“讓我學”為“我想學”，從而激發他們的創造性潛質，使知識傳授與能力培養、素質提高協調發展。

（二）建立完善的實驗教學過程體系

在實驗教學過程中，我們結合工科專業實驗教學特點，在動手能力培養的同時，把實驗指導的重點放在強化學生“自主學習”的意識，培養學生“獨立思考”的能力上，完善教學的各個環節，將教學過程形成體系，使學生將所學的知識更好地融會與貫通，從而更好地提高學生的創新能力和實踐能力。主要的實驗教學環節包括以下幾點。

1.強化學生實驗前的預習環節。預習是培養學生自主學習、獨立思考能力的重要手段，強化學生實驗前的預習是保證實驗質量與效果的前提，而大多數學生的預習過程是將實驗的原理、目的、步驟等抄寫一遍，這樣的預習效果很不理想，因為大多數學生在抄寫的過程中，往往都是機械的復制，抄完就算預習，根本就不動腦思考，這樣抄寫一遍后，根本就留不下什么印象，更不可能提出問題或形成思想，這樣的預習實際是“名存實亡”。為了克服這種問題，我們采取由教師結合實驗原理、操作、儀器設備、結果的分析整理等相關部分的知識點、難點，以及容易出現問題的方面設計成預習題，至少提前一周發給學生，而題的答案都不是直來直去的，要想回答好問題，至少必須在通讀相關資料的前提下進行分析與思考，經過思考與分析的預習效果會比機械的復制要好，而且思考與分析的過程本身也是對學生思維能力、分析能力、自學能力的鍛煉，所以這樣的預習也為能力培養開辟新的途徑。即使有些學生在實驗前對問題的回答不盡完善，那么至少也會使學生通過預習中的思考，在腦海里形成若干個問號，帶著問題去實驗，如果問題通過實驗得到了解決，學生就會產生豁然開朗的感覺，這樣收獲來得更加直接。預習的效果提高了，可以更好地提高實驗教學效果，為更好實現知識傳授與能力培養的協調發展創造良好的條件。這種預習方式便于對預習過程進行考核，評價學生的預習水平。

2.強化實驗教學中的教師和學生互動環節。在實驗教學中，強化教師和學生的互動，采用啟發式、討論式等互動的教學形式，讓學生的思維參與到教學中來，真正讓學生成為教學的主體，通過師生互動，在教師的引導下，學生實現對相關理論的梳理與總結，使學生對相關知識的理解層次更深，條理更清晰，邏輯性更強，其效果好于理論課上的知識總結和學生課后的復習。在實驗教學中，我們采用“小班分組授課”方式，杜絕“大班集中授課”的教學方式，每次實驗的授課人數保證15人以下，每組實驗人數保證在3人以下。這種方式，上課人數較少，為討論、啟發互動教學形式創造了良好的條件，在互助的學習氛圍下，可以激發學生的好奇心，培養學生的興趣愛好，營造獨立思考、自由探索、勇于創新的良好環境。這種實驗教學過程，有利于學生進行理論與實踐的融合，讓學生思維發散，較好地激活了學生一些潛在的能力，強化了學生在教學中的主體作用，實現知識傳授與能力培養的協調發展。

3.強化實驗教學的考核環節。實驗考核環節是保證實驗效果的有效手段，客觀完善的實驗考核，既可以鼓勵和肯定優秀學生，激發他們更高的學習熱情與積極性，同時也可以督促和幫助自覺性較差的同學，抑制他們的惰性。在實驗教學中，我們建立多元化考核方式，形成一套以衡量學生“自主學習意識”和“創新實踐能力”為目標的客觀考核體系。

實驗成績由預習成績、出勤成績、啟發互動環節的口試成績，實驗中團隊協作能力、實驗條理性，實驗操作規范性，實驗發現問題與解決問題的能力、實驗報告成績等內容組成的累加式考核體系，為鼓勵學生提高創新實踐能力，增設10分的“特殊獎勵分”，對實驗過程中有突出表現的學生給予獎勵加分。各項考核內容均有具體的評分標準，并嚴格執行，對預習成績不合格者，禁止預約或參加實驗。累加式的考核辦法提高了考核的客觀性，與相應的實驗特點與要求相適應的考核內容，也為保證實驗的教學效果與質量創造了良好的條件。有效地改善學生的重視度，為學生自主學習意識的培養注入動力。

二、多元化實驗教學形式的探索

在幾年的實驗教學中，形成必修與選修結合、開放教學與傳統課堂教學相結合的多元化實驗教學模式。

（一）開放教學與課堂互動啟發教學形式相結合

在教學形式上，根據不同課程特點與教學培養目標，確立了不同的教學形式。專業基礎實驗，主要目標是在幫助學生理解相關理論知識的同時，重點培養學生獨立、規范操作能力，因此，形式上采用開放式的教學形式，盡可能地創造更多的操作動手機會，使每個同學都可以多次、獨立進行實驗操作，最終掌握獨立規范的分析操作技能，得到準確結果。專業實驗，主要的目標是在鞏固提高規范操作技能的同時，重點提高學生理論聯系實際、分析解決實際問題的能力，所以，采用的是強化預習考核，建立學生為主、教師引導互動啟發式的課堂教學形式。注重培養學生的自主學習意識、獨立思維能力，強化學生理論與實踐的融合，激發學生潛能，提高學生解決實際問題的能力。

（二）必修與選修相結合

必修實驗每個同學必須參與，其內容相對固定，是基本的分析方法或理論，必修實驗的特點是與理論知識緊密聯系，具有代表性與廣泛適用性。所以，學生通過這類實驗的學習，不僅可以加深對相關理論知識的理解，也可以熟悉實驗的操作過程，培養學生的動手能力。為了擴展學生的視野，提高學生的能力，設立了選修實驗內容，學有余力的同學可以選擇學習。

由于實驗場地和實驗儀器設備臺套數等方面的限制，一般學生在實驗室的工作只有取樣和測樣工作，所以，實驗的作用只集中在了加深理論知識理解、培養動手能力和簡單的數據處理等較基本的方面，而實驗過程中對能力培養更為重要的環節，學生并沒有參與，這大大削弱了實驗對學生綜合能力的培養效果，特別對于專業實驗，影響更大。如果學生能在教師指導下參與實驗的各個環節，這無疑大大增強實驗的作用，提高實驗的效果。但是必須得承認，由于學生的學習方法、理解水平、知識基礎、興趣愛好等方面存在的差異，所以他們的學習能力與水平存在很大的差異，基本的教學形式，有些學生可能會感覺吃不飽，而有些學生在現有水平下已稍顯吃力。從這個角度來看，對所有同學統一標準要求，也會出現其他的問題。所以在實驗教學中，我們關注學生的不同特點，尊重他們的差異，創新地建立個性化的選修模式，即實驗內容以題目的形式給出，學生自己添加內容，學生可以自主選擇參加，在教師的指導下，參加的學生獨立搜集資料，確立實驗目標，優化設計實驗方案，確定分析方法，準備實驗儀器，配制實驗藥品，調試實驗設備，制訂實驗計劃，確定人員分工，規范進行實驗操作，獨立分析處理數據，得到實驗結論等，對參加實驗的同學引入競爭機制，最終完成實驗的同學有加分獎勵。自主個性的選擇性實驗形式，考慮到學生的個體差異，盡量做到因材施教，人盡其才，多方面的綜合能力也有所提高，為將來的科研及深造打下基礎。

經過近些年的教學實踐，確立了以培養學生的創新能力為核心、教師主導作用與學生主體作用相協調的教學理念；在教學中強化預習過程，完善考核體系，注重學思結合，采用啟發式、探究式、討論式、參與式教學方法，真正讓學生成為教學的主體，強化學生的自主學習意識，培養學生的獨立思考能力；引入多元教學形式，盡量做到因材施教，有效提高學生的實踐能力和創新意識。在實驗教學過程中明顯感覺到學生提出問題的深度顯著提高，有很多同學對實驗的過程與設備提出自己創造性的想法。實驗的教學效果有效改善，實驗的教學過程得到學生的認可。

參考文獻：

[1]中共中央，國務院.國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)[EB/OL].http：//www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.htm，2010-7-29.