基于人才培養(yǎng)的實驗教學改革

潘曉麗，石端銀

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基于人才培養(yǎng)的實驗教學改革

潘曉麗，石端銀

（黑龍江科技大學 理學院，黑龍江 哈爾濱 150022）

針對當前部分院校實驗教學的現(xiàn)狀，提出了進行實驗教學改革的必要性，從更新實驗教學思想、創(chuàng)新實驗教學模式、優(yōu)化實驗教學內容和改進實驗教學方法等方面對培養(yǎng)創(chuàng)新人才進行了初步探討，從而激發(fā)學生學習的主動性和創(chuàng)造性，更好地為創(chuàng)新型和實踐型人才培養(yǎng)奠定基礎．

實驗教學；實驗教學體系；人才培養(yǎng)

國家“十二五”規(guī)劃中明確提出建立創(chuàng)新型國家的任務．而教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃，支撐國家創(chuàng)新體系的基礎，可以說，本世紀教育的使命之一就是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的能推動社會發(fā)展和進步的創(chuàng)新型人才[1]．實驗教學作為高等院校教學體系的一個重要組成部分，是培養(yǎng)學生科技創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，實驗教學的方法和手段是推行素質教育，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要途徑．這就需要教學和管理人員從理論層面深入研究如何針對人才培養(yǎng)目標，構建能滿足專業(yè)實踐教學需求的實驗結構體系，認真探討如何改革高校實踐教學模式，真正提高學生實踐能力和就業(yè)能力[2-3]．

1　地方本科高校實驗教學模式存在的問題

1.1傳統(tǒng)實驗教學模式仍占據(jù)主導地位

當前大部分實驗教學模式是在規(guī)定學時的實驗課程內，由實驗指導教師或理論課任課教師講解實驗主要內容和目的，演示操作步驟，強調注意事項．然后學生進行具體實驗，最后上交實驗報告．實驗教學仍處于從屬地位，學生實踐能力不強，分析解決問題的思路不靈活，主動性和積極性受到一定程度的限制，最終學生對實驗課敷衍了事，甚至認為實驗課可有可無，從而形成惡性循環(huán)．

1.2實驗教學依附理論教學，沒有系統(tǒng)的培養(yǎng)目標

很多教師認為高校教學是以理論教學為主，實驗教學只是理論教學的補充，從屬于理論教學．在這種觀念的影響下，雖然很多理論課程帶有課內實驗，但實驗學時相對較少．實驗內容滯后，簡單重復的內容多，一些反映科技發(fā)展的新實驗和新技術很難出現(xiàn)在課堂上；演示性和驗證性的實驗居多，而綜合性實驗較少．

1.3實驗結構體系不合理、形式單一

通常所說的，也是大部分教師所執(zhí)行的實驗教學體系是指實驗課程教學體系．這是一種狹義的理解，從廣義上講，實驗教學體系是由實驗教學目標體系、內容體系、管理體系和硬軟件環(huán)境體系等實驗教學活動的各環(huán)節(jié)構成的相互聯(lián)系和制約的一個有機整體．

2　實驗教學改革措施與方法

2.1更新實驗教學思想，確立新的實驗教學目標

為了學生全面發(fā)展、成人成才的需求和企業(yè)社會發(fā)展實際需求，對實驗教學體系進行了探索和研究．培養(yǎng)目標以應用型人才培養(yǎng)為主，著重培養(yǎng)大工程背景下的思想道德素質高，基礎理論扎實，知識面寬，實踐能力強，具有創(chuàng)新精神的應用型高級專門人才[4]．同時培養(yǎng)具有跨學科專業(yè)知識結構和技能的復合型人才，培養(yǎng)具有較強創(chuàng)新精神和較高綜合素質的卓越人才．為實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)的目標定位，確立了新的實驗教學理念，即強化基礎，重視實踐，健全體系，整合優(yōu)化，個性培養(yǎng)與創(chuàng)新能力緊密結合，形成多維互動的人才培養(yǎng)機制，促進學生創(chuàng)新能力的整體提升，增強學生的就業(yè)競爭力．

2.2創(chuàng)新實驗教學體系

堅持繼承與創(chuàng)新相結合，服務經(jīng)濟社會需求與服務學生相結合，分類培養(yǎng)與個性化需求相結合等原則，在本科人才培養(yǎng)目標中，按照“平臺+模塊”的模式設計課程結構體系．搭建了４個培養(yǎng)平臺，即思想政治與健康教育平臺，公共基礎教育平臺，專業(yè)教育平臺和素質拓展與創(chuàng)新教育平臺．實驗教學的“平臺+模塊”的課程結構體系主要根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標基本要求確定，以能力培養(yǎng)為主線，優(yōu)化實踐教學體系，強化基礎，突出實踐教學目標，科學構建本科專業(yè)實驗教學結構體系（見圖1）[5]．

圖1　本科實驗教學課程結構體系

2.3優(yōu)化實驗教學內容

傳統(tǒng)的實驗教學驗證性實驗偏多，綜合性、研究性實驗較少．并且驗證性實驗內容陳舊，與實際脫節(jié)，整個實驗過程嚴重影響學生的學習興趣，更談不上對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)．因此，應優(yōu)化實驗教學內容，部分刪減驗證性和過時的實驗項目，增加與工程實踐密切聯(lián)系的綜合性實驗[6]．如對于偏微分方程數(shù)值解法課程實驗中，PDF工具箱使用為驗證性實驗，此實驗教材上有具體的操作步驟，而且簡單易懂，學生很容易掌握，因此，刪除此實驗．與此同時，增加針對具體物理過程的綜合性實驗，即對于具體物理過程給予分析并且列出數(shù)學模型，通過MATLAB求數(shù)值解．這樣不僅激發(fā)了學生的探索熱情，同時讓學生在實驗過程中提高了動手能力．更進一步地，將部分課程中的一些實驗進行綜合研究，建立創(chuàng)新性和綜合性實驗項目．將統(tǒng)計計算課程中利用SPSS軟件進行參數(shù)檢驗的實驗與概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程中描述統(tǒng)計分析實驗相結合，改為綜合性的參數(shù)估計與假設檢驗實驗，這樣既避免了實驗的重復進行和資源浪費，也強化了學生專業(yè)知識融合，全面提升學生的綜合素質和實踐動手能力．

2.4改進實驗教學方法，提高實驗教師綜合素質

在實驗教學過程中，根據(jù)不同課程的特點，改進實驗教學方法，建立以學生自主動手為主的合作探究式教學模式[7]．對于基礎性實驗，特別是注重基本原理的驗證性實驗，采取學生課外預習，教師課內集中指導，學生根據(jù)實驗指導書獨立完成實驗，并且上交實驗報告的教學方式；對于具有中等難度的實驗課程，如計算方法、運籌學和隨機過程等實驗課程，一般采取先由教師通過講授與實驗相結合的方式進行典型示范，然后由學生根據(jù)實驗指導書獨立完成，并且上交實驗報告的教學方式；對于綜合設計性實驗課程，如數(shù)學建模課程設計和多元統(tǒng)計分析等設計性實驗課程，這些實驗內容和具體實現(xiàn)方案，必須由學生進行精心設計和安排．這類實驗一般每組由2~3名學生組成，共同設計實驗方案，規(guī)劃實驗步驟，教師在實驗過程中，給予必要的指導，實驗結果由實驗小組協(xié)同完成．有的設計性實驗還采用學生講解，教師與學生提問的答辯方式對實驗結果進行評判．

實驗教師對實驗教學起到關鍵的作用，作為實驗教學的設計者和指導者，其能力和素質直接關系到學生學習的主動性和能力培養(yǎng)．因此，應加大經(jīng)費投入，建立實踐經(jīng)驗豐富的教師或雙師型實驗指導教師隊伍，聘請實踐經(jīng)驗豐富且熟悉實習內容和要求的校外專家擔任實習基地指導教師．采用參加學術會議和實驗培訓班等方式對實驗人員進行培訓．實驗技術人員的培訓，以在職、在崗的方式參加短期進修班和培訓班為主，以通過在職進修、系統(tǒng)學習以及學歷培養(yǎng)為輔，了解實驗教學手段，提升實驗教師的專業(yè)實踐教學能力，適應實驗教學不斷發(fā)展的要求．

總之，實驗教學是理論教學不可或缺的有機組成部分，是培養(yǎng)應用型、創(chuàng)造型人才的重要實踐性教學環(huán)節(jié)[8]．實驗教學改革任重而道遠，通過不懈的努力和探究，實驗教學工作會越來越完善和成熟，學生的實踐綜合能力和創(chuàng)新精神也會不斷地得到培養(yǎng)與提高．

參考文獻：

[1] 李淼焱．創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，深化地方高校教學改革[J]．遼寧教學研究，2004（5）：54-55

[2] 陳吉明．創(chuàng)新實踐課程教學中科學思維能力的培養(yǎng)[J]．實驗室研究與探索，2011，30（2）：85-87

[3] 姚永亮，薛鐵柱．高職院校實驗教學中存在的問題及對策[J]．開封大學學報，2012，26（2）：58-59

[4] 張清祥．探索實驗教學載體，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力[J]．實驗技術與管理，2012，29（2）：130-132

[5] 周文富．以科研模式開展綜合設計性實驗的研究[J]．實驗室研究與探索，2008，27（2）：92-95

[6] 蔡熾，蔡炳新，郭棟才，等．以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為宗旨，全面提升國家級實驗教學示范中心建設水平[J]．實驗技術與 管理，2008，25（2）：107-109

[7] 王建偉．全方位開放型理工實踐教學模式[J]．實驗室研究與探索，2009，28（1）：5-7

[8] 張玉平，田冰雪．MIT實踐教學及其對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的啟示[J]．實驗室研究與探索，2010，29（10）：146-149

Research of experimental teaching reform based on personnel training

PAN Xiao-li，SHI Duan-yin

（School of Science，Heilongjiang University of Science and Technology，Harbin 150022，China）

In view of the status of experimental teaching for some colleges，the necessity of experimental teaching reform were expound．Studied several aspects such as converting experimental teaching concept，innovating experimental teaching mode，improving experimental teaching content and changing experimental teaching methods．The new methods can inspire the students' initiative and creativity，and it is better for the practice of innovation talents cultivation .

experimental teaching；experimental teaching system；personnel training

1007-9831（2016）10-0108-03

O1∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.10.031

2016-07-26

黑龍江科技大學教學研究項目（JY14-138）

潘曉麗（1982-），女，黑龍江漠河人，講師，碩士，從事運籌學和偏微分方程研究．E-mail：panxiaoli006@163.com