基于“90后”新生代需求的實驗教學改進研究

吳曉峰　吳玥　袁聚云　曹培

摘要：為提高學生動手能力，向學生提供更好的科研環境，重點實驗室開展了專題調查探究。為體現時代背景，調查通過對6名“90后”新生代研究生的實驗經歷進行深度訪談，從中總結出新生代對實驗教學、管理、安全等方面的需求，進而提出具有現實意義的實驗教學和實驗室建設方面亟待改進的建議與措施。結合研究結果，未來實驗教學可以從重視激勵、加強安全教育和實驗儀器操作教育、完善硬件服務和提供實驗經驗分享機會四方面進一步提高實驗教學質量。

關鍵詞：實驗教學；新生代；實驗室建設

中圖分類號：G482 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）32-0269-02

新生代通常是指出生于1980年之后的群體。擁有較高的個人綜合素質和快速接受新事物的能力，盡管大部分學生在試聽直覺類學習上有很大的優勢，但在實驗實踐類課程中則暴露出很多的缺陷，傳統的實驗室管理方式已無法滿足目前實驗教學培養目標的需求。未來實驗室建設需要不斷聽取新生代的需求，優化實驗教學的方式手段，為學生提供更加優質的軟硬件條件，為創新型國家的發展輸送年輕的力量。因此，本文以新生代研究生為研究對象，試圖從他們的實驗操作經驗中挖掘新生代的實驗需求，為未來實驗教學和實驗室建設提供建議。

一、研究方法和對象選擇

研究生是國家發展的生力軍和后備力量，是高層次專門人才和拔尖創新人才的重要來源[1]。為更好地理解當代研究生，獲得他們在實驗過程中的經歷，本文將“出生于1990年之后的碩士博士研究生”群體設定為研究對象。采取“一對一”的半結構化訪談形式，對受訪者進行深入訪談，以挖掘豐富的一手數據。訪談過程中獲得受訪者允許進行全程錄音，以便后期材料分析。通過隨機抽樣，共采訪6名研究生，其中性別比為1：2（女性2名，男性4名）。學歷包括碩士研究生（4名）和博士研究生（2名）。研究方向涵蓋巖土工程和地質工程，受訪者參與實驗的時間為6—24個月不等。訪談對象的選擇確保了研究的廣泛性和多樣性，保證研究結果的合理性、普適性和有效性。

二、訪談結果分析

通過對訪談內容進行分析，高校學生在實驗過程中的體驗主要分為兩個階段。第一階段是實驗前的準備環節，包括先前經驗，理論、實踐、心理和硬件準備。第二階段是實驗中的操作環節，操作環節以向他人進行咨詢為標志。

1.先前經驗。新生代學生在先前求學過程中有機會觀察和接觸到各種實驗儀器，了解基本的實驗過程，有機會形象地了解理論知識和實驗現象。在課余期間可以參與到各種創新類動手競賽，將創新想法落地成模型。這些先前經驗可以幫助學生形成基本的實驗思維，掌握基本的實驗常識。然而，由于儀器數量和課業壓力的原因，絕大多數新生代學生在開始科研實驗前缺少獨立實驗操作的經驗，所以在實驗操作的前期會產生緊張焦慮情緒。

2.理論準備。與導師討論和閱讀相關文獻是研究生為開展實驗所進行的理論準備[2]。導師把握和判斷研究生的論文實驗選題，在具備科學性、前沿性、創新型的同時，尊重學生的興趣[3]。在實驗前與導師進行討論可以讓學生在文獻學習的基礎上，獲得理論上專業的指引。受訪研究生表示，導師的點撥可以解決研究生在閱讀文獻過程中的問題，并且能夠將文獻中的重點概念理論整合，使研究生茅塞頓開。理論準備為研究生未來的實驗操作提供理論基礎。

3.實踐準備。根據實驗申請流程，研究生向實驗室管理中心遞交實驗申請，根據每臺儀器的使用情況進入儀器使用等待序列。在開始正式實驗前，研究生會主動閱讀儀器操作手冊。實驗室老師還會為研究生講解儀器操作的基本步驟、可能遇到的問題和解決方法。缺少實驗經驗的研究生認為實驗開始之前實驗室管理人員對他們的指導是非常必要且重要的環節，但培訓環節信息量過多容易造成實驗后期遺忘的情況。

4.心理準備。一方面，研究生階段的學習以教研室為團體，學術科研氣氛較本科的寢室生活更加強烈。研究生需要時間適應更加深入的理論性知識學習，也需要時間適應論文實驗等科研壓力。另一方面，在科學研究中難免會遇到困難，研究生應該做好心理準備，以自身頑強的毅力適應研究工作的需要。

5.儀器準備。研究生在實驗過程中使用的儀器來源于兩個渠道：一部分為實驗室提供的現成儀器，另一部分是在借用實驗室場地和部分儀器的基礎上，以自行設計儀器為主的實驗方式。根據案例訪談結果，使用實驗室現有儀器的學生在實驗過程中大多依靠外界人員的指導和幫助，而自行設計儀器的研究生對儀器性能和操作的掌握明顯較高，且對實驗方案和目的有更加全面的理解和認識。

在實驗過程中，新生代研究生認為文獻閱讀僅能提供實驗開展的基礎支持，在遇到實際問題的情況下，向師兄師姐、實驗室老師以及導師進行詢問才是解決問題的高效途徑。案例訪談的結果還表明，擁有豐富實踐動手經驗，且自行參與到實驗儀器設計的研究生在遇到實驗問題時，更傾向于從自身角度嘗試可以解決問題的方式，在進行實驗操作中更加具有主動性，向他人詢問是經過對問題深思熟慮后的行為。

三、實驗教學和實驗室建設的建議

研究發現，研究生實驗過程的體驗會激發實驗需求，未來的實驗室建設可以從如下方面向研究生提供更加優化的軟硬件條件。

第一，在實驗初期重視對研究生動手實驗行為的激勵。未來實驗室建設可以在原有培訓的基礎上，延長實驗初期的培訓環節，安排實驗室管理老師或已有實驗經驗的研究生對沒有實驗經驗的研究生進行一對一指導，以固定頻次示范和指導研究生進行實驗，消除新手研究生獨立實驗的擔憂。

第二，加強安全教育和實驗儀器操作教育管理。研究生在入學初期需要通過學校的實驗室安全教育考試，研究生在開始實驗之前，實驗室管理老師也會對研究生進行實驗室安全培訓。未來實驗室建設在原有口頭教育培訓的基礎上，將重要的注意事項可視化。研究生可以在參考儀器生產廠家出版的儀器操作手冊的同時，閱讀實驗室張貼的儀器操作注意事項，以避免情急之下按錯按鈕，影響實驗進展。

第三，完善實驗室硬件服務。未來實驗室建設可以從輔助工具領用登記和實驗儀器交接兩方面入手。為每個實驗室提供相對應的輔助工具箱，并配備工具領用登記表。研究生在使用工具前后在表中進行登記，以方便工具的管理，也為下一組實驗人員的實驗操作提供便利。在上一組實驗結束后，實驗室管理人員可以對實驗儀器和零件完備情況做初步的檢查，并介紹上下兩組實驗研究生認識。

第四，提供實驗經驗分享機會。新手實驗操作者通過與同一實驗室的師兄師姐和實驗室管理老師的交流，解決在實驗操作過程中的問題，獲得實驗一手數據，將理論知識與實踐操作相結合，完善已有理論發現新規律。

因此，實驗室不僅是一個提供實驗儀器的場地，更是一個學術科研平臺。知識的交流也是一個分享的過程，未來實驗室建設可以從經驗分享方面提升實驗室管理。為每臺儀器配備一本可以手寫的記錄本，邀請研究生和老師記錄他們在該臺儀器操作過程中遇到的問題，并附上他們總結的解決方法。這份記錄本是所有實驗參與者智慧的結晶，可以總結前人的經驗，也可以為之后的實驗者提供寶貴的操作參考。

參考文獻：

[1]夏振堯，王從鋒，王建柱，等.協同創新中心研究生培養探索與實踐[J].高等建筑教育，2017，（01）：79-84.

[2]王慶國，牛成群.文獻檢索與研究生科研創新能力培養探析[J].山東工商學院學報，2013，27（3）：116-119.

[3]江陽，張莉，祁小四，等.充分發揮導師培養創新型研究生的作用[J].教育教學論壇，2017，（1）：228-229.