從創(chuàng)新能力的培養(yǎng)談大學生實驗教育*

吳丹丹，黃海生

(1.莆田學院 環(huán)境與生物工程學院，福建 莆田 351100; 2.莆田學院 土木工程學院，福建 莆田 351100)

21世紀來，中國已經(jīng)將科技進步和創(chuàng)新作為推動社會經(jīng)濟發(fā)展的首要力量。如：2008年，中央總額4萬億元投資計劃曾提到“中央投資要進一步向民生、自主創(chuàng)新、節(jié)能環(huán)保、區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展等經(jīng)濟社會發(fā)展薄弱環(huán)節(jié)傾斜，推動結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變”；近幾年，國家及各個省市更是在工程技術(shù)研發(fā)中心、重點實驗室、科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金等國家科技創(chuàng)新體系的重要組成部分投入了大量的財務、物力，在政策上給予了空前的扶持。以科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金為例，國家近五年來無論是項目還是資金投入都是穩(wěn)步上升[1](如表1)。

表1近五年科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金支持項目總數(shù)與支持金額

年度2008年2009年2010年2011年2012年 支持項目總數(shù)(項)24705847553265347423 支持金額(萬元)146209333357394709438999480385

創(chuàng)新是知識經(jīng)濟的靈魂，創(chuàng)新能力是社會發(fā)展的根本動力。誰擁有更多具有創(chuàng)造力和開拓精神的人才，誰就能在競爭中獲勝[2]。培養(yǎng)創(chuàng)新性的跨世紀人才，已成為高等教育發(fā)展的重要方向，成為實驗教育的重要內(nèi)容。

許多高等院校將“創(chuàng)新能力”作為人才培養(yǎng)的重要目標，而實驗教育是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)工程的基礎環(huán)節(jié)。實驗教育與理論教育相比，更具有直觀性、實踐性、綜合性和創(chuàng)新性的特點，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新和實踐能力的重要途徑之一，在應用型的高素質(zhì)人才培養(yǎng)中具有不可替代的重要作用[3]。然而在大學生實驗教育過程注重對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的同時，也存在著一些問題。在2009國際工程教育大會上，中國工程院常務副院長潘云鶴院士指出，新型工業(yè)化面臨的第三大挑戰(zhàn)，是工程科技人員和學生的創(chuàng)新能力不強[4]。

一、傳統(tǒng)實驗教學中創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足的原因

1.實驗教學理念落后

傳統(tǒng)的實驗教學理論是“以學科為本，以實驗為本”，“為‘教’設計實驗”，學生的“學”則限制在教師的“教”之內(nèi)[5]。在這種教學模式，雖然培養(yǎng)的重點是實驗室實際操作能力，但是實驗的操作能力的培養(yǎng)已經(jīng)被形式化教導，往往不需要多加思考就可以完成實驗，從而導致學生缺乏學習的主動性，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.實驗教學模式陳舊

目前，傳統(tǒng)的教學模式仍占主導地位，這種實驗教學被一種固定的僵化的模式所束縛，教學內(nèi)容和知識點都已陳舊，教學方法相對死板，存在著許多的缺陷和不足：以學科基礎建設的課程體系，忽略了整個學科的系統(tǒng)性和整體性；各學科體系之間相互孤立，學科之間的相互聯(lián)系不夠；實驗室分散，功能單一，重復購買設備，設備利用率低下，資源調(diào)配困難；實驗教學內(nèi)容陳舊，缺乏探索性內(nèi)容，實驗以驗證理論為主，而綜合性、設計性實驗太少，缺乏現(xiàn)代化學實驗內(nèi)容；實驗教學體系不合理，學生學習的積極性、主動性不強。顯然傳統(tǒng)的教學模式落后與當代化學學科的發(fā)展，影響教學質(zhì)量，不利于學生創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)，難以培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強的高質(zhì)量化學人才。如何對傳統(tǒng)的教學模式進行改革，從而能夠培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強、知識面廣的實用新型的化學人才，已成為當務之急。

3.實驗教師創(chuàng)新精神缺乏

實驗教育工作長期被片面地視為教學輔助工作， 壓抑了實驗技術(shù)人員工作的積極性， 也妨礙了吸引高層次技術(shù)人員， 造成現(xiàn)階段實驗技術(shù)人員水平不適應現(xiàn)代教學與科學技術(shù)發(fā)展的要求。實驗教育過程中，有的教師對學生的創(chuàng)新采取回避的策略，更有甚者，在課上，就大聲訓斥學生，告之以“離經(jīng)判道”，把學生極其寶貴的創(chuàng)造才能扼殺于萌芽之中，于是學生都不敢創(chuàng)新、不敢有閃光點、追求的是四平八穩(wěn)，順利通過。因此，特別需要一批具有上進的、創(chuàng)新意識、敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)科學、在實驗教學中充滿激情、對科學研究始終抱有高度熱情的實驗教師，以提高后備力量的創(chuàng)新能力[6]。

二、探討實驗教學中創(chuàng)新能力的改革

隨著社會日新月異的發(fā)展和科技的不斷進步，高校對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為當前的熱門。高校實驗教學培養(yǎng)的重點是學生的實驗技能，而提高其綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力在整個技能的培養(yǎng)中具有非常重要的地位和作用。那么怎樣在實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力已成當前實驗室教學過程中必須解決的問題。學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要多方面的努力，現(xiàn)在主要從以下幾個方面進行改革。

1.更新實驗教學內(nèi)容，確立新知識體系

根據(jù)課程設置和實驗的需要，實驗教學內(nèi)容一般可分為四個層包括基本技能訓練實驗，綜合性實驗，研究設計性實驗和創(chuàng)新性實驗。對于單純驗證性的實驗，因其強調(diào)的是學生基本實驗技能的培養(yǎng)，可以通過優(yōu)化其相應的實驗內(nèi)容壓縮實驗課時。而通過適當?shù)脑黾泳C合性、設計性實驗和創(chuàng)新性的實驗，培養(yǎng)學生的綜合實驗技能和實驗創(chuàng)新能力。

(1)加強基礎技能型實驗

基礎技能型實驗的重點是對實驗的基本操作技能進行標準化、規(guī)范化的培訓。從實驗一開始，就必須對學生從嚴要求，詳細講解，嚴格把關(guān)，耐心指導，強調(diào)基本操作標準化的重要性和必要性；引導學生實事求是地作好實驗記錄，增強學生規(guī)范化的意識，培養(yǎng)學生實事求是的工作作風和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。而嚴謹、務實的工作態(tài)度是創(chuàng)新型人才所必備的品德。

(2)壓縮驗證型實驗，增加綜合型實驗

通過壓縮驗證型的實驗，優(yōu)化整合一些具有代表性的實驗內(nèi)容，使學生能夠通過實驗，更加系統(tǒng)、全面地掌握實驗操作的一些技能。而通過增加能夠體現(xiàn)不同的學科之間相互交匯融通的綜合型實驗，提高實驗室設備的綜合利用率，從而鍛煉了學生的綜合實踐能力和學生的主觀能動力。這些綜合型實驗不僅能培養(yǎng)學生掌握系統(tǒng)完整的知識體系和綜合的實驗技能，讓學生在實驗中自己去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，培養(yǎng)學生獨立思考和獨立分析問題的能力，在不斷的學習和碰到問題解決問題中，達到提高學生創(chuàng)新能力的目的。

(3)增設研究設計型實驗

和傳統(tǒng)的“照方抓藥”式的單純驗證性實驗相比，“研究創(chuàng)新型實驗”是一種具有創(chuàng)新功能的高層次實驗[7]。研究設計性實驗要求學生自己根據(jù)實驗目的設計實驗原理、設計實驗步驟、選擇實驗所需設備、減小實驗誤差并最后進行數(shù)據(jù)分析和處理和設計方法。實驗課題的設計必須是綜合性，且具有一定的研究價值。在教學過程中，教師必須認真的講清實驗的假定和實驗的目的，并在實驗過程中詳述對設計型實驗的設計原則，鼓勵學生用不同的方法來完成實驗。這樣的實驗不僅可以鞏固學生理論知識，而且可以提高學生在實驗中獨立能力、發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的科研能力，極大地激發(fā)了學生的創(chuàng)新設計的熱情。

(4)鼓勵自主創(chuàng)新型實驗

自主創(chuàng)新型實驗是培養(yǎng)學生運用綜合運用所學的專業(yè)知識，采用科學的實驗方法去解決發(fā)現(xiàn)的問題。它主要培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維、自我創(chuàng)新的設計能力以提高綜合素質(zhì)的高層次的實驗。學生可以根據(jù)自己的興趣愛好選定實驗內(nèi)容，通過查閱相關(guān)文獻資料，獨立的設計實驗方案，最后進行實驗。創(chuàng)新型實驗順應了素質(zhì)教育要求人才具有創(chuàng)新能力的潮流，創(chuàng)新型實驗充分調(diào)動了學生的聰明與才智，進行科研活動，使教師的“教”與學生的“學”有機地融為一體，為培養(yǎng)出適應社會發(fā)展需要的創(chuàng)造型人才奠定基礎。

2.提高管理力度，充分開放各種實驗室

為了充分的調(diào)動學生實驗學習的積極性，充分發(fā)揮他們的學習潛能，幫助他們鞏固課堂所學習到的理論知識和拓寬科學知識面，提高獨自的實驗設計和創(chuàng)新的綜合能力，可以發(fā)揮實驗室的優(yōu)勢，充分開放各種實驗室。正常的上課時間只能滿足一些基本的實驗需求，可以在課余時間充分利用開放的實驗室進行科研或?qū)嶒灒岣邔嶒炇以O備的利用率。開放實驗室里寬松的實驗環(huán)境和氛圍，使學生成為了實驗的主體，大大激發(fā)了學生學習的主動性和創(chuàng)新的欲望，使學生實驗創(chuàng)新能力得到了增強，奠定了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)的堅定的基礎。

3.提高實驗教師水平

實驗教師的實驗教學工作開展的基本保證是建設好一所一流的實驗室。實驗教師應該具有較為系統(tǒng)的相關(guān)學科的專業(yè)知識和相應的先進的科學方法，應該在實驗教學過程中不斷的學習并提高他們的實驗技術(shù)和教學能力，才能對學生在實驗過程中遇到的問題給予充分指導，以達到培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的目的。同時實驗教師應該打破 “教師萬能”和“唯我獨尊”的觀念，相信學生的自我學習能力，讓學生去探索，去容納不同意見，讓學生可以自由地去思考。讓整個實驗過程變成師生共同去學習、共同去探索、共同去獲得知識的過程。

同時，作為創(chuàng)新實驗的指導教師要根據(jù)各個學生自身的知識能力和實驗技能的特點，選擇不同的教學方法。教師在實驗過程中主要起到引導學生實驗的作用，著重培養(yǎng)學生的觀察力、想象力和動手能力，激發(fā)學生在實驗過程中不斷的探索先進科學的進取精神，進一步培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力。

三、結(jié)束語

大學生是實驗的主體，我們必須設法激發(fā)他們的學習興趣，才能調(diào)動他們的學習積極性與主動性，使其由學習的消極狀態(tài)轉(zhuǎn)化為積極狀態(tài)， 才能提升他們掌握技術(shù)和理論的深度，進而提升創(chuàng)新能力。

參考文獻：

[1] 技術(shù)創(chuàng)新基金[OL]——http://www.innofund.gov.cn.2013.

[2] 曲繼方.談大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)途徑[J].教學研究，2005，(1):1～7.

[3] 滕麗華，林建原，夏靜芬蔡，等.環(huán)境化學實驗課程與教學體系的改革與創(chuàng)新[J].高等理科教育，2010，(3):89～92.

[4] 潘云鶴.警惕大中企業(yè)科技創(chuàng)新比重下降[OL]——http://www.cnr.cn.2013.

[5] 李恭瓊.深化實驗教學改革 培養(yǎng)創(chuàng)新能力[J].重慶工學院學報，2005，(5):119～120.

[6] 范冬梅，潘信吉，胡今鴻.從創(chuàng)新能力的培養(yǎng)談研究生實驗教育的改革[J].實驗室研究與探索，2008，(8):7～9.

[7] 劉方，刁虎欣，張金紅，等.開設研究創(chuàng)新型實驗的探索和實踐[J].中國大學教學，2007，(5):82～83.