通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

摘 要：高校教學(xué)的任務(wù)在于培養(yǎng)復(fù)合型的專門人才。由于受到計(jì)劃經(jīng)濟(jì)培養(yǎng)模式的影響，造成高校的教學(xué)模式與實(shí)際運(yùn)用之間存在很大距離。學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力普遍不能很好的滿足社會(huì)工作的需求。文章提出高校需要實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源共享、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的改進(jìn)、重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)并加大投入、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的開放性等建議，為學(xué)校培養(yǎng)優(yōu)秀人才打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高校 實(shí)踐教學(xué) 創(chuàng)新能力 優(yōu)秀人才

中圖分類號(hào)：G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-9795（2012）10（a）-0019-01

1 建立校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)基地，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)資源共享

隨著教學(xué)制度的不斷改革和深化，為了更好的實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)，不斷培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科技創(chuàng)新能力。高校要建立實(shí)訓(xùn)基地，成立實(shí)驗(yàn)室。包括一些基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)培訓(xùn)室、科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)代DSP技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、數(shù)學(xué)建模實(shí)訓(xùn)室和儀器等實(shí)訓(xùn)室，以材料科學(xué)實(shí)訓(xùn)中心為基礎(chǔ)，材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括對(duì)材料晶體結(jié)構(gòu)、物相組成、顯微形態(tài)分析、材料本征特性檢測(cè)、材料的聚合、分解和相變過程中的物理化學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)等實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備和模型，具有較強(qiáng)的通用性和共享性。學(xué)生能夠在開放時(shí)間內(nèi)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)或?qū)嵱?xùn)。使學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的操作，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并使其通過認(rèn)真觀察發(fā)現(xiàn)共同的現(xiàn)象和不同的現(xiàn)象，采用不同的角度得出不同的結(jié)論，不斷養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣。使學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中不同的現(xiàn)象都是由不同原因引起的，對(duì)于具體的原因，要求學(xué)生進(jìn)行不斷的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明并得出正確的結(jié)論。從而培養(yǎng)出學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

2 精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

新材料既是高新技術(shù)的一個(gè)獨(dú)立領(lǐng)域，又對(duì)相關(guān)高科技領(lǐng)域起著引導(dǎo)、支撐和相互依存的關(guān)鍵作用，是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的先導(dǎo)。因此，不同層次材料類專業(yè)技術(shù)人才的需求呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而且對(duì)材料類專業(yè)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)技能也提出了更高的要求。材料實(shí)驗(yàn)室重新編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和安排。對(duì)教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)書中不僅可以設(shè)計(jì)驗(yàn)證性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，而且還有大量具有一定設(shè)計(jì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。針對(duì)驗(yàn)證性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，要設(shè)計(jì)一些具有擴(kuò)展思維的思考題，學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行解答。這樣既可以保證學(xué)生完成教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的內(nèi)容，還能使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)活學(xué)活用。除此之外，還有一些實(shí)驗(yàn)沒有安排在教學(xué)計(jì)劃內(nèi)，供學(xué)有余力的學(xué)生完成。這一部分實(shí)驗(yàn)往往要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟，并要求查閱相關(guān)資料來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。新、舊實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書另一不同之處在于除驗(yàn)證性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)外，其余每個(gè)實(shí)驗(yàn)的硬件部分往往只給出原理框圖，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)接線圖并連線；軟件部分則只給出程序流程圖及部分實(shí)驗(yàn)程序程序的主要部分由學(xué)生自行設(shè)計(jì)。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的動(dòng)手能力得到了提高，減少對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的依賴性，增強(qiáng)獨(dú)立思考的能力，創(chuàng)造性思維能夠得到最大限度的發(fā)揮。精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)、認(rèn)真編寫的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了理論保障。

3 增添實(shí)驗(yàn)設(shè)備，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

對(duì)于一些教材的實(shí)驗(yàn)，由于一些規(guī)范不準(zhǔn)確的原因，常常起不到一定的教學(xué)效果。所以，要增添一些實(shí)驗(yàn)的設(shè)備，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如：粉體粒度分布的測(cè)定。粉體粒度分布是指該粉體在不同粒徑范圍所占的比例。顆粒的粒度、粒度分布及形狀能顯著影響粉末及其制品的性質(zhì)和用途。粒度測(cè)定方法主要有篩析法、沉降法和激光法。篩析法方法簡(jiǎn)單，沉降法則需要先測(cè)定被測(cè)物料的真密度，激光法已成為目前較流行的粉體粒度測(cè)定方法。因此，本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目側(cè)重于基礎(chǔ)的離心沉降法，以便學(xué)生能更好地理解不同粒度測(cè)試方法的原理和特點(diǎn)。主要設(shè)備：顆粒沉降天平。需增添的設(shè)備：顆粒沉降天平5臺(tái)。再如：粉體真密度的測(cè)定真密度是材料的本征特性之一，是許多材料評(píng)價(jià)中不可缺少的基本物性參數(shù)。通過該實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解粉體真密度的測(cè)定方法，掌握浸液法—— 比重瓶法測(cè)定粉末真密度的原理及方法。主要設(shè)備：分析天平、真空泵、真空干燥箱、鼓風(fēng)干燥箱、恒溫干燥箱。需要設(shè)備：恒溫干燥箱1臺(tái)。需增添設(shè)備：分析天平10臺(tái)，真空干燥箱2臺(tái)，鼓風(fēng)干燥箱4臺(tái)，真空泵4臺(tái)。

4 重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生的操作方法、觀察能力、分析思維能力、提高學(xué)生素質(zhì)的重要手段。要讓學(xué)生有創(chuàng)新，就要留有時(shí)間和空間讓學(xué)生充分展示和發(fā)展自己的個(gè)性，讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象，發(fā)表自己的看法，學(xué)生思維不禁錮于老師的傳授之中。為此，教師應(yīng)該合理編排學(xué)生的探究式實(shí)驗(yàn)，開展化學(xué)課外活動(dòng)興趣小組，讓學(xué)生盡可能多實(shí)踐。可培養(yǎng)學(xué)生的參與意識(shí)和動(dòng)手能力，提高他們的實(shí)驗(yàn)技能，如：檢查食鹽中是否含碘、草木灰中無(wú)機(jī)鹽含量的測(cè)定。也可及時(shí)糾正不正確的操作方法，可調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考問題的積極性，牢記掌握學(xué)過的知識(shí)。尤其是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生往往懷著極大的興趣進(jìn)行藥品、材料的準(zhǔn)備、選擇；思維極其活躍，極易“擺脫”課堂教學(xué)和課本的約束。例如材料的微細(xì)化與納米化實(shí)驗(yàn)。主要設(shè)備：升降式高溫坩堝爐，熱處理晶化爐，快速凝固設(shè)備等。材料顯微結(jié)構(gòu)的微細(xì)化和納米化是新材料發(fā)展的重要方向，也是當(dāng)前材料研究的重要熱點(diǎn)之一。通過對(duì)陶瓷或金屬材料熔體的快速凝固來(lái)獲得非晶態(tài)前驅(qū)體，然后在適宜的熱處理制度下使非晶態(tài)前驅(qū)體受控晶化，從而獲得具有微細(xì)結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)的塊體陶瓷或金屬材料，使學(xué)生對(duì)材料的非晶態(tài)和晶態(tài)結(jié)構(gòu)的形成和控制有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。再如：熱分析實(shí)驗(yàn)。主要設(shè)備：差熱膨脹分析儀、LCP-1差熱膨脹儀1臺(tái)（需升級(jí)改造為微機(jī)控制，與WCP-2功能相同）。差熱分析是研究材料在加熱過程中脫水、相變、分解、熔融等物理和化學(xué)變化的一種常用分析方法。利用差熱曲線在工藝上可以確定材料的燒成制度及玻璃的轉(zhuǎn)變與受控結(jié)晶等工藝參數(shù)，還可以對(duì)礦物進(jìn)行定性、定量分析。材料的熱膨脹系數(shù)是評(píng)價(jià)材料在高溫下熱穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，也是不同種類材料能否相互配合使用的重要依據(jù)。通過該實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解差熱分析的基本原理與儀器裝置，學(xué)習(xí)使用差熱分析方法鑒定未知礦物，掌握材料熱膨脹系數(shù)的測(cè)定方法及對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響因素。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上文所述，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展在高校教學(xué)中起著非常大的作用，有利于培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的創(chuàng)新能力。在材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師要利用一些先進(jìn)的教學(xué)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方面的教學(xué)，不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的制度管理，為學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生在不斷地實(shí)踐中學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，學(xué)會(huì)不斷分析問題、研究問題和解決問題。使學(xué)生在自身的創(chuàng)新能力方面不斷得到很好的訓(xùn)練和課題的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)，從而使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到有效的提高和全面的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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