實驗教學與創新能力培養探析

李海

摘 要：從創新人才培養的角度，闡述了實驗教學與理論教學的關系、實驗教學在人才培養中的作用。從目前高校的實驗教學現狀出發，提出了高校實驗教學改革應遵循的規律，采用現代化教學手段等途徑做好實驗教學的改革工作。

關鍵詞：實驗教學；創新能力；培養

引言

高等學校的教學工作主要分為理論教學和實驗教學，兩者是辯證統一的關系，是相對獨立、相互依存、相互促進的教學體系。傳統的教學觀念是實驗教學從屬于理論教學，是違背理論與實踐相統一的原則的，與當今社會對人才培養的要求更是格格不入的。

一、更新觀念，充分認識實驗教學的重要性

許多發達國家高校十分重視實驗教學，比如美國，大多數由教授負責實驗教學，他們不斷將科研中的方法轉化到實驗教學中，將科研成果轉化為新實驗，既有廣度，又有深度，并使實驗內容接近現代科研水平。然而我國高校一直以來存在著重理論、輕實驗、教師不愿從事實驗工作、學生不愿做實驗的普遍現象。而實驗具有直觀、有趣、實踐性強等特點，這更有利于學生對相關知識和技能的記憶和掌握，并且容易激發學生的學習興趣和積極性，實驗是培養學生良好的科學習慣的重要途徑，在實驗中可以實現對學生創新思維能力的培養。

二、轉變傳統教育觀念，樹立為學而教的新觀念

傳統實驗教學是以教師為中心的，著重強調教師的“教”，全部的教學設計都要圍繞“教”而展開，學生的“學”限定在教師的“教”之內。學生雖然也參與了實驗教學活動，但實質上是處于被動接受的狀態，學生的主動性、積極性受到一定限制，不利于創造能力的培養。實驗教學與學生的學習及創新能力的培養是一種什么樣的關系呢？所謂實驗教學，就是在教師的指導下，學生通過實驗的方法進行學習的一種教學形式.從實驗教學和實驗方法的概念就可以看出，實驗教學是一種非常有利于促進學生學習及培養創造力的教學形式：實驗教學中需要學生自己主動去探索、去發現，自己去建構知識的意義；實驗教學中學生要主動搜集并分析有關的信息及資料，對所學的問題提出各種假設并努力加以驗證；實驗教學中學生要把當前學習內容與已有的知識相聯系，并對這種聯系加以認真的思考；實驗教學中學生需要充分地與教師和學習伙伴進行交流、討論，主動接受教師的指導及伙伴的協作學習。因此，在教學實踐中應當明確地提出“通過實驗教學進行創新學習”。所有的實驗教學活動都應當圍繞著提高學生創新能力培養展開，而不是圍繞教師的教學展開。

三、調整實驗教學目標，優化實驗教學內容

3.1課程體系。打破化學實驗分科設課的框架，以實驗操作為主線優化整合原普化實驗、分析實驗、有機實驗等內容，并遵循認知規律，統籌安排教學內容。

3.2教學內容。將內容相近、性質相同的實驗進行整合，以減少重復的內容，形成基礎性實驗、提高性實驗和綜合性設計性實驗等不同層次循序漸進的進行教學。

3.3教學方法。組合了微型實驗，CAI多媒體演示和電子課件，開放實驗室和計算機模擬實驗等教學方法。設立課外“選修實踐項目”使實驗室開放內容更豐富。實驗室開放的關鍵是要有足夠的研究與實踐項目，吸引學生自主到實驗室參加研究與實踐活動，從而促進其實踐能力和創新能力的提高。學校要求各實驗室和實踐基地均實行開放管理，開放的內容不是教學計劃內實驗內容的重復，而是根據自身特點，或將教師的科研項目分解為具體的實驗課題，或各實驗室自行擬定一批綜合性、設計性的實驗項目。

3.4要重視啟發學生研究實驗本身的思想性內容，重視教給學生掌握實驗所揭示的創造性思維過程，克服重結論輕結論產生過程的傾向。

3.5要加強實驗的科學方法論教學，這既應成為教學內容，也應當溶于具體的實驗教學過程之中。

3.6要加強學科前沿知識的介紹，經常地在教學中創設問題情境，激發學生探究創造的興趣。

3.7要增強實驗教學的教育性，既重視學生智力因素的發展，又重視培養其興趣、愛好、態度、情感、意志等非智力因素，使智力因素與非智力因素有機統一，交互作用，內化為學生的基本品質。

3.8要調整實驗教學的內容，拓寬專業口徑，形成自己的體系。應綜合考慮知識的難點和重點，對原有的實驗內容進行篩選與整合，減少驗證性實驗，增加綜合性和設計性實驗。應設立各學科的專業綜合實驗。在思路上將實驗分成兩個層次：首先是基礎性實驗，目的在于加深對基本概念與基本原理的理解，然后是綜合性實驗，內容覆蓋多門課程，對學生進行系統的實驗理論、方法、技能的培養。

四、改進并豐富實驗教學方法與手段，充分發揮學生主觀能動性

實驗教學對學生學習和掌握科學的思想方法、研究問題的方法、理論聯系實際的方法都起著開闊思想、激勵探索、富有創新精神，提高素質的重要作用。好的方法可以起到事半功倍的效果，使學生由已有的知識和技能向新生的知識和技能遷移和過渡架起橋梁作用，使學生由理想化的條件去分析解決錯綜多變的實際問題起到牽引作用，同時使教學過程成為既出成果又出人才的紐帶作用。教學過程是一個互動過程，傳統實驗課以教師為中心，教師具體演示講解實驗步驟，然后學生按此步驟重復一遍，實驗模式單一，學生總是跟著教師的指導或按實驗指導書走，機械地照搬實驗指導書或實驗指南，處于非常被動的地位，一堂課下來學生收效甚微。這種教學模式不再適應教育形勢需要，實驗教學應當以學生為主體，教師為指導，根據不同的實驗課程，不同實驗階段，采用不同的實驗教學方法，要因“材”施教，因“時”制宜。實驗課往往總是先做基礎實驗，這時的學生剛接觸該課程的實驗，往往會感到無從下手，實驗中遇到故障往往不知如何排除。在此實驗階段應由教師耐心細致地向學生傳授實驗故障分析與排除的基本方法和技能，培養學生嚴謹、規范的實驗作風，為后續實驗奠定基礎。在設計性實驗階段，教師以啟發、引導為主，鼓勵學生相互討論，對實驗中出現的問題，作指導性提示，引導學生獨立思考解決問題，使得學生必須發揮自己的主動性和創造性，把理論付諸于實踐，同時又鞏固了理論知識。在綜合應用及創新實驗階段，大膽放手讓學生自己摸索，培養學生敢試敢闖的精神，學生自行選題、自行設計、自行實驗和自行分析解決出現的問題，自行整理報告，教師只作技術上的咨詢和結果上的考核驗收，使學生的聰明才智得到充分發揮，培養綜合運用知識的能力、創造能力以及撰寫論文的能力。大力加強實驗室建設，在實驗教學過程中采用多種現代教學手段，包括多媒體技術、虛擬實驗技術、網絡技術等，不僅可以增強實驗教學的效果，激發學生參與實驗熱情，提高學習主動性，還可以緩解大型實驗設備的相對不足，節省實驗資源，減少對實驗設備的維護量，同時學生可以根據需要自己設計虛擬實驗，進行多種實驗嘗試，既生動、形象、直觀，易被學生接受和理解，又豐富實踐教學的內容、方式和途徑，激發學生對實驗課的興趣，提高實驗教學的效果。在實驗安排上采取統一安排與實驗室開放相結合的方法，增加學生實踐機會，發揮興趣，也提高實驗室利用率。

五、結束語

總之，高校一定要科學地利用實驗室這一基地，發揮綜合優勢，使實驗室建設與管理適應創新體制要求，把實驗教學工作提高到一個新的水平。只有不斷改革和完善實驗教學，提高實驗教學質量，才能為培養具有實踐能力和創新能力的高質量人才，做出更大的貢獻。

參考文獻：

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