自主性實驗教學模式的研究與構建

郭天文

摘 要：高等教育要求對學生加強素質教育，重視學生創新思維和創新能力培養，而實驗作為培養學生創新能力很重要的一個環節，實驗實訓教學一直處于先講解后演示的狀態，教學理念還轉變的不夠徹底。

關鍵詞：自主性；實驗教學；構建

高等教育要求對學生加強素質教育，重視對學生創新思維和創新能力的培養，而實驗作為培養學生創新能力的很重要的一個環節，實驗實訓教學一直處于先講解后演示的狀態。

一、教學理念的轉變不夠徹底

（一）現階段各實驗內容過于獨立，缺乏將各知識點串聯起來的機制，也缺乏讓學生系統學習、深入鉆研、綜合運用各實驗知識點與技能的主線。在實驗過程中，學生無需思考，甚至不需要掌握原理，只需按照實驗指導“依樣畫葫蘆”，記住實驗方法和步驟。這樣的教學模式固然可以使學生熟悉一些基本操作技能，但對于學生分析和解決問題的能力并無提高，對學生思維，尤其是創新能力的培養存在很大的局限性。高等教育的人才培養目標是讓學生掌握職業技能和創新能力，在掌握一定的理論基礎上，通過實踐培訓掌握獨立操作和開發產品的技能是最終的培養目標。因此，打破長期以來受傳統教學體制和專業化教學思想的束縛，實行以自我設計與創新為主體的教學模式是提升學生創新能力的實踐模式的發展趨勢；

（二）在傳統的實驗教學模式下，課程學時固定、實驗時間固定，因此對于個性迥異、特長不同學生的培養，其靈活性、有效性均明顯欠缺。而采用人工方式實現實驗室全天候開放的可行性差，這就限制了學生進行自主創新的實驗。因此，依靠自主的智能實驗室管理系統來擴展實驗室以及相關儀器是提升學生創新能力的實踐模式的發展趨勢；

（三）教學模式傳統，沒有將“培養學生掌握各類專業技能”貫穿于教學環節中。當前大多數高校教學模式還是基于課本的教學， 沒有將“培養學生掌握各類專業技能”貫穿于教學各個環節之中，學生基本上沒有自主發揮的空間，這種教學模式不利于培養學生的實踐能力和創新設計能力，使得學生沒有足夠的能力去參加各類專業競賽，也不能很好的滿足用人單位對人才的要求。而將學生的科技實踐創新活動納入日常實驗教學工作中，與課堂教學有機融合，與實驗內容緊密結合，創新實驗教學方法，形成學生創新活動的長效機制，保障學生大面積受益。因此，實踐與競賽實踐相結合的培養模式是提升學生創新能力的實踐模式的發展趨勢。

二、自主性實驗教學模式構建的重點

（一）實驗內容的自主性

傳統的實驗教學模式是教師把實驗內容和一切實驗設備準備好，學生照著實驗步驟按部就班地來做，學生缺乏自主性和獨立性。長此以往，學生的內在潛能得不到發揮和發展，極大地限制了學生創新能力的提高。實驗內容的自主性是一項全新的實驗教學模式，由學生獨立自主設計實驗，完成實驗。應先試點，后推廣。自主設計型實驗的教學目的是要求同學自主構思、策劃、安排、完成、總結一個科學實驗的全過程，主要引導培養學生自己組織一個實驗的能力，目的是培養同學自主進行科學實驗的能力。

（二）實踐模式的自主性

通過自主性智能實驗管理系統的設計和應用，使得實驗室中的各項資源能夠得以充分利用。能夠有效鍛煉學生的動手能力，提高學生的動手積極性，從而提高學生獨立解決問題的能力。通過實驗中心門戶網站公示設備特性，所有預約或排隊情況，了解當前儀器設備誰在使用，哪些時間段還有空余，方便用戶查看并預約。做到實驗室開放的公正性、透明性。通過指紋進行身份識別，做到“有約可用，未約禁用”，保證實驗室開放的有序性，落實了使用人員的責任。通過器材監控設備，管理員可以對幾間甚至十幾間實驗室和儀器的使用情況進行監督，保障儀器設備的安全有效使用，保障實驗室開放安全。實驗器材的使用都有完善的記錄，管理員可以了解到對實驗室的異常情況和儀器損壞做到有據可查，完善了原來的管理制度。為大學生提供實踐的機會和場所，進一步培養、鍛煉學生的創新意識，創新能力。

（三）實驗實訓和競賽相結合

大學實踐教學的根本真諦在于它能夠培養學生未來從事研究、探索活動的一種思維品質和習慣。通過將實驗實訓和競賽相結合的方式，能夠利用學科競賽的形式來激發學生主動思考，積極追求達到更高、更新的目標要求。在競賽的準備過程中，突出了學生的主體地位，突出了手腦并用的探究式學習方法，有助于學生主動構建科學的知識體系，促進理論與實踐的結合，在追求新、奇、特的過程中，既有創新思維的形成，也有實踐能力的提高；既培養了創新思維能力，也提高了創新實踐能力。同時還可以提高學生的自信心。自信心的培養對學生來說是非常重要的，它有助于大學生健全人格的形成，促進個性成熟。許多學科競賽實踐表明，有創意、能實現、實用型的競賽作品往往就是最后的獲獎作品。而將設計思想通過實踐、制作、表達為作品的團隊，自然成為獲獎的團隊。參加競賽，無論成績如何，都可以充分調動學生的主觀能動性，鼓勵他們觀察、動手、比較、推理、交流、創新、協作、積極進取、學以致用。因此，應充分發揮學科競賽在培養創新型人才中的重要作用。

基于自主性智能實驗室管理系統的自主性實踐模式是實驗教學方式的創新。通過對已有的實驗室資源實行開放式使用，利于組織和引導學生系統地開展課外實驗活動，培養學生觀察、思考、分析和解決問題的能力，特別是培養學生實際動手能力和科技創新能力。開放實驗室打破以往實驗室的封閉狀態，實行一定條件下的資源共享，充分利用實驗室的物質條件、學術和技術優勢，將實驗室的資源，包括實驗場地、儀器設備、技術人員、各種材料和資料等，部分或全部提供給進行實驗教學、實驗技術研究、科研和社會服務的實驗者，包括學生、教師、實驗技術人員等。將吸引學生利用課余時間或假期到實驗室參加實驗、制作、發明、創造活動，培養學生的動手能力和創新實踐能力。endprint