創新型研究生實驗教學模式的研究

左欣+鄭尚+于化龍+高尚+徐丹

摘要：針對目前研究生實踐能力和自主創新能力普遍較弱的情況下，通過對實驗教學模式進行深入的研究和探索，提出了一種基于CBL和PBL相結合的改進的實驗教學模式，使研究生獨立研究和設計，進而逐步具備獨立完成科研任務和掌握學科前沿的能力。

關鍵詞：研究生；創新；實驗教學模式

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）07-0268-02

一、緒論

隨著研究生招收數量的增加，如何提高其創新和實踐技能，是當前研究生教育、教學改革的難點與關鍵點。從研究生的就業與企業的用人機制來看，研究生教育必須注重實踐技能的培養。然而研究生實驗教學是理論教學不可或缺的重要環節，是培養和提高研究生創新能力以及實踐技能的重要途徑。雖然我國許多高校現階段開設了相應的研究生實驗教學培養課程，但該類課程并沒有得到相應的重視和發展，已成為研究生創新能力培養的質量短板。通過研究可發現，面向研究生實驗教學的培養模式主要存在以下不足：

1.課程普遍重理論輕實驗：很多高校只重視研究生的理論基礎課和專業課等相關課程，很少開設對應的實驗課程，即使部分課程包含相應實驗環節，也會因理論課時的無故增加而被嚴重的擠壓或縮減，故實驗課淪為了一種形式教育。

2.實驗內容和教學方式相對落后：高校開設實驗課程中的實驗內容多是一些驗證性實驗，僅僅將實驗步驟詳細講解后再讓學生操作驗證一遍即可，沒有任何難度、深度和可擴展性。

3.實驗教學配套不足：高校研究生實驗課教學普遍依靠面向本科教學的實驗教學團隊來承擔，并且研究生實驗教學中需要的先進實驗設備和場地常常得不到滿足，這些都嚴重制約了研究生實驗教學的創新和發展。

二、PBL和CBL教學模式

隨著研究生國際化培養的深入開展，要想進一步加強研究生實踐技能和創新能力培養，改革現有實驗教學模式刻不容緩。鑒于此，本文結合多年來在高校研究生實驗教學中的工作經驗，就新形勢下高校研究生實驗教學理念和模式中存在的一些問題，對當前高等教育中基于案例的學習（case-based learning，CBL）和基于問題的學習（problem-based learning，PBL）這兩種教學方法進行研究，進而提出一種結合PBL和CBL改進的創新型研究生實驗教學模式。

1.PBL是以問題為核心，采用“提出問題—分析問題—解決問題”為主線，通過引導學生解決復雜的實際問題。

2.CBL可界定為根據教學目標要求，通過對一個具體教育情境的描述，利用案例引起教學活動，引導和啟發學生對這一特殊情境進行討論的一種教學模式。

三、創新型研究生實驗教學模式

本文提出一種基于CBL和PBL相結合的改進的研究生實驗教學模式（如圖1），可以分為以下幾個階段：

1.提出問題。傳統實驗課程設計的實驗項目往往只是對書本知識的驗證，其內容無法體現現代科研的前瞻性，包含了一些缺少探索性、創新性設計的實驗項目。因此，教師設計的研究生實驗項目不應是長期固定的，只需給學生提出研究的方向與線索，并且讓學生也參與到設計實驗項目和實驗問題的過程中，具體的研究內容可以由學生自己確定。通過自己設計實驗的過程，既可了解最新的科研成果，又可發掘自身的創新思想。教師通過啟發式提問等方式引導學生思考實驗項目與理論相關知識潛在的聯系以及可能的解決方案，激發學生濃厚的專業學習興趣。

與此同時，教師還可將一些科研項目轉化成實驗項目，及時將科研成果應用到實驗教學之中。具體做法是教師將自己的科研項目分解出若干個子項目，每個項目都由一組研究生來承擔，然后每組學生針對自身的項目，獨立設計實驗方案和承擔整個項目的實施，并撰寫研究報告，從而為其從事將來的專業研究工作奠定良好的基礎。

2.分析問題。（1）學生自主研究。以學生為主體的自主探究，可以在學生基于自愿組合的基礎上將學生分為3—4人的小組，以小組為單位開展實驗研究，每個小組首先自主推選一名成員為組長，然后由組長主持進行組內實驗問題和解決方法的討論，明確本組實驗項目的重、難點，然后對小組成員各階段的具體任務和目標進行分工，接著小組的每個成員利用課外時間進行資料、文獻的查閱，并獨立思考，實驗課前通過組內的相互討論和分析，給出解決實驗項目問題的可行性方案，給出自己一些創新性的思路和方法，實驗課上通過小組的團結協作，最終找到解決實驗問題的正確答案，完成整個實驗過程。（2）教師的積極引導。學生開展實驗項目的開始，教師應摒棄灌注式教學，貫徹積極引導的原則，為學生明確一定的研究方向，提供一些有參考價值的建議和意見；開展實驗的過程中，教師應積極引導與啟發，注意跟蹤整個實驗過程，在學生遇到瓶頸問題或經歷失敗時，不斷鼓勵，教會他們如何發揮主動探究和獨立思考的能動性，鼓勵他們提出創新性的解決方法。此外，教師在整個實驗教學過程中還應充分利用現代化的教學手段，如云教育平臺的資源等，更好地輔助學生自主完成實驗項目。

四、解決問題

實驗初期：學生根據實驗項目中提出的問題進行資料的收集、存儲和加工，及解決問題的方法、策略的選擇和調整。實驗中期：學生組內將加強對問題的深入分析和討論，嘗試和調試所有解決問題的可能性。

創新型實驗教學環節實踐中，教師應組織兩次階段性的檢查。第一階段：實驗中期，每個小組的組長以書面或課堂討論的方式向實驗指導教師匯報最新的實驗項目進展情況，教師通過書面材料或匯報情況準確掌握各小組的實驗項目進展狀況，并對各組的研究目標和方向進行嚴格把關，給出下一步需解決的問題和方向的相關建議。第二階段：實驗結束后，每個小組在課堂上以小組為單位進行實驗項目的匯報及成果演示，與教師進行一對一答辯，由教師對每組實驗項目完成情況進行總結和點評，教師可針對組內每個成員任務分工的不同而提出相應問題，以考察每個成員真正的參與程度及完成情況，最終給出相應的成績。

五、發現新問題及進行思考反饋

提出一個新問題往往比解決一個問題更重要，這是因為提出新的問題，不管是新的可能性還是從新的角度看問題，都需有極豐富的創造力和想象力。因此整個實驗過程中發現新問題并進行思考和反饋是一個極為重要的階段，通過對實驗問題、解決方案的思考而發現新問題，使學生加深了對實驗原理的理解，培養和加強了自身的問題意識，提高了自己的應用性和探索性。由于我國研究生教育中實驗教學的目標不僅僅是為了解決某個單一、固定的問題，而是為了解決某一類甚至是某一方向的問題，因此可能涉及多個方向的交叉，需對這些復雜的問題進行深入地研究和探索。因此，在實驗項目結束的時候，學生應特別注意通過已解決的實驗問題，進行延伸和擴展，敢于發掘新的問題。

六、結語

研究生實驗教學把創新作為研究生教育的靈魂，作為培養研究生創新能力的重要手段。本文對研究生的實驗教學模式進行了一系列新的研究和探索，提出一種基于CBL和PBL相結合的改進的創新型研究生實驗教學模式，可培養學生自主學習的能力，激發其對實驗課的積極性和主動性，使其逐步具備掌握學科前沿方向和獨立完成科研任務的能力，進而在其研究的學科前沿和交叉領域不斷進行自主創新。

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Abstract：In view of the current graduate students' practical ability and the ability of independent innovation is generally weak.Therefore，this paper carried out a series of new exploration for experimental teaching model，and then proposed an improved experimental teaching model based on the combination of CBL and PBL，which leads postgraduate to study and design independently and gradually have the ability to complete research task and master discipline frontier.

Key words：postgraduate；innovation；experimental teaching model