基于材料類本科生實踐創新能力培養的實驗教學體系改革探究

[摘 要]實驗教學是高等教育的重要組成部分，是學生實踐能力和創新能力培養的主要環節，它對學生學習和掌握科學的思維方法，鍛煉研究問題和理論聯系實際的能力起著重要作用。然而，隨著高校招生人數的劇增及硬件條件的限制，現行的實驗教學體系遠不能滿足學生實踐創新能力培養的需要。針對這一問題，筆者結合近十年的教學經歷，就材料類本科生實驗教學體系改革提出了一些個人看法與建議。

[關鍵詞]工程素質 材料 本科生 實踐教學體系

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）20-0075-02

一、前言

隨著近幾年高校材料類本科生招生人數急劇增加，再加上實驗硬件建設相對落后的客觀現實，使現行的材料學科實驗教學體系達不到對學生實踐創新能力培養的教學目的，學生的綜合能力培養水平也因此停滯不前。下面，筆者將根據近十年的實驗教學經歷，結合現行的實驗教學體系中存在的某些問題，簡單談一下本人對實驗教學體系改革的一些想法與建議。

二、實驗教學體系改革主要切入點、原因及相關措施

（一）探究新型實驗教學模式，避免“重教輕學”現象發生

“重教輕學”是目前實驗教學中普遍存在的一種不良現象，即實驗指導老師在教學過程中，往往注重某個實驗“教沒教”，而至于學生“學沒學”，學的效果如何，卻很少去關注。之所以出現上述這種不好的教學現象，原因是多方面的，但筆者認為主要原因有兩個，一方面，隨著近幾年高校招生規模的不斷擴大，專業學生數量大幅增加，在實驗硬件條件沒有改善的情況下，實驗指導老師很難保證每個學生均有動手操作實驗的機會，此外，每堂實驗課學時數是一定的，因此，當一名實驗授課老師在有限的時間內面對眾多的學生時，他考慮的首要問題肯定是如何把實驗課講完的問題，至于上課效果，只能盡可能地兼顧。另一方面，長期的課堂理論教學模式使學生在學習的過程中養成了被動學習的思維定式，“只聽不想”或“只聽不問”，這種聽課模式也在一定程度上助長了授課老師“重教輕學”現象的出現。試想，在老師上課過程中，如果學生遇到不懂的問題舉手提問的話，那授課老師怎么會不去解答呢？而在這種解決問題的過程中，學生的學習效果必然會得到提高。因此，結合上述兩個方面的原因，筆者認為要想解決“重教輕學”的不良現象，一定要對現行的實驗教學模式進行改革。首先，在實驗條件允許的情況下，盡可能地增加實驗批次，這樣，能有效保證實驗教學人數的小班化，增加學生動手操作實驗的幾率，有利于學生實踐創新能力的培養。當然，實驗指導老師的工作強度必然會相應增加，因此，相應的考核機制也應該進行必要的更新與完善。其次，加強師生間的交流互動，實現真正意義的教與學，這樣，既能保證學生上課注意力的高度集中，同時，還能使授課老師隨時掌握學生的學習情況，有利于提高學生的學習效果。第三，授課老師可以有意識地在教學環節中設置學生參與教學的環節，例如完全可以在上一批聽完課的學生中，找出一位或二位學生給下一批的學生進行實驗講解，這樣的授課模式既能充分調動每一批學生聽課的積動主動性（因為每位同學都有可能被選中），同時，又可以在實驗設備較少的情況下最大限度地考查學生的學習效果。上述教學模式筆者已經相繼采用了三年，深得同學們的喜愛。

（二）提高綜合創新性實驗比例，增強學生實踐創新能力培養

目前，材料類各專業本科實驗教學體系中，基礎性（認知、演示、驗證）實驗所占比例較大，綜合創新性實驗數量相對較小，這種實驗教學體系的設置不利于學生實踐創新能力的培養。綜合創新性實驗的教學特點是通過某一實驗任務的設定，使學生利用已經學到的理論知識和基礎實驗技能，自行設計實驗路線并予以完成。當實驗過程中遇到各種各樣的問題時，則由學生自行通過查找資料，分析問題予以解決。由于此類實驗設計技術高、難度大、數據處理較復雜，且有一定的創新含量，實驗任務的完成需要學生具有扎實的專業基礎知識，并能夠綜合靈活應用，因此，有助于發揮學生個人特長，鍛煉獨立動手能力，開拓創新思維以及培養良好的科學態度和工作作風。然而，此類實驗自身較高的科研創新水平，教學時間跨度大以及不菲的開設成本等特點，導致很多老師不希望或不愿意開設、指導此類實驗，這也是為什么目前高校材料類學科綜合創新類實驗數量偏少的根本原因。結合上述原因，一方面我們應該積極引導實驗指導老師提高自身科研水平或支持鼓勵具有博士學位、科研能力較強的老師開設、指導綜合性創新性實驗；另一方面，建立相應的教學獎勵機制，適時增加綜合創新性實驗教學的資金投入也是必須考慮的事情。

“有量無質”是目前綜合創新性實驗設置中普遍存在的另一個問題。有些高校一個綜合創新性實驗一經設置便長期使用，實驗內容從不更新，這對于學生實踐創新能力的培養亦是非常不利的，畢竟培養學生是以社會需求為最終目的。因此，積極鼓勵與支持具有博士學位的老師參與到綜合創新性實驗的設計與教學工作中，將其承擔的科研課題與實驗教學內容緊密相連，適時將學術前沿的創新內容或者與社會經濟發展相關的先進技術引入實驗教學，是解決上述問題的有效手段。

（三）改革實驗考核方式，滿足實踐創新能力培養的需要

成績考核，是用于衡量學生學習效果的一種有效手段，對促進學生實踐創新能力具有重要的作用。然而，目前實驗教學中通常采用的考核方式為“考勤+實驗報告”。這種陳舊而單一的考核方式不利于學生學習積極性與主動性的發揮，已遠不能滿足學生實踐創新能力培養的需要。因為，隨著高校招生規模的不斷擴大，上課人數的增加，上課老師沒有足夠精力照顧每位上課的學生，這在無形中就助長了學生上實驗課注意力不集中、散漫等不良習慣，甚至某些學生只是開課前去一下，點名后趁老師不注意就自行離開，等需要上交實驗報告時，借同學的實驗報告復制一下就解決了。顯然，對于這部分學生而言，上述考核方式有等于無，因此，以滿足學生實踐創新能力培養需要為出發點，建立新型多元化實驗考核方式亦是當前實驗教學體系改革的重要內容之一。國內各高校已經就上述問題做了一定的探索性工作。筆者認為，學生實踐創新能力的培養，歸根到底就是要讓學生“動”起來，不僅讓其“動手”，而且還要讓其“動腦”，那么采用一種怎樣的考核方式才能實現上述教學目的呢？筆者認為，在實驗室條件允許前提下，適時增加學生操作動手能力的考核內容，如通過對某一小型設備的拆解與組裝，或給出一小型的實驗任務，讓學生在限定時間內完成等形式，完成對學生實踐創新動手能力的考核，應該是一種不錯的教學嘗試。即便因為學生眾多，實驗室硬件條件有限，上述考核方式滿足不了全部學生考核需求時，我們也可以通過抽查的方式選擇性進行，類似目前駕證考試中夜間路考那樣，我相信這樣的考核方式，有利于增加學生在實驗教學中的學習注意力，增強其學習主動性，有利于學生實踐動手能力的培養。此外，利用專門的模擬實驗操作系統來實現對學生的考核也是一個很好的嘗試，在建設經費允許的情況下可以考慮嘗試一下。

除了上述幾個問題外，實驗教學體系改革工作還應該注意其它幾個問題，如實驗教學內容前后重復，缺乏正規的實驗教學教材以及實驗教學管理制度不完善等，這些問題的存在，同樣也制約著學生創新實踐能力培養的進行，因此，上述問題均需要引起高校相關管理部門的重視，并組織人員想辦法予以解決。

三、結論

總之，隨著社會經濟的快速發展，眾多行業對材料類高層次創新應用型人才的需求越來越高，而現有的實驗教學體系顯然已經不能滿足社會的這種人才需求，因此，作為高校的教育管理者與實施者，我們必須積極面對這種現實，對現行實驗教學體系進行必要改革，通過改進實驗教學模式，提高實驗教學指導水平，加大實驗教學的資金投入等方式，以達到增強學生實踐創新能力培養的教學目的，為我國社會經濟發展與國家建設培養出更多優秀的材料類高層次創新應用型人才。

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[責任編輯：左 蕓]