大学本科实验教学方法改革初析

祖 强，刘加彬，孙岳明，胡 凯

(1南京中医药大学 教务处，南京 210023；2东南大学 实验室与设备管理处，南京 210018；3南京大学 国有资产管理处，南京 210093)

大学本科实验教学方法改革初析

祖 强1，刘加彬2，孙岳明2，胡 凯3

(1南京中医药大学 教务处，南京 210023；2东南大学 实验室与设备管理处，南京 210018；3南京大学 国有资产管理处，南京 210093)

在知识经济和信息时代背景下，对人才的培养要求越来越高。实验是知识的源泉，是推动社会进步与科技发展的重要动力。实验教学是培养创新型人才的重要教学环节，具有理论教学不可比拟的作用。文中通过阐述本科实验教学对人才培养的作用、实验教学方法改革的必要性以及国内大学本科实验教学方法改革实践与启示，为改革和创新实验教学方法、培养创新性人才提供一定的借鉴。

实验教学方法；改革；启示；创新型人才

1 实验教学与创新型人才培养

实验是知识的源泉，是推动社会进步与科技发展的重要动力。随着21世纪信息时代和知识经济的到来，个人所拥有知识的老化程度不断加剧，只有不断接受新知识，获取新知识并最终创造新知识的人才能适应时代发展的需求。牛津大学校长科林·卢卡斯说，牛津大学的教学目的是培养有创造性、广泛的兴趣、独立思维能力的人才。哈佛大学的教育理念是大学教育必须激发人的好奇心，开启学生心智，使其能接纳新的思想观点与实践经验。实验教学是学生在特定的实验环境中，在教师的指导下通过自身努力达到预定实验教学目标的教学过程。与理论教学相比，实验教学可以激发学生的创新意识，拓展学生的创新思维，增长学生的创新技能，涵养学生的创新品格[1]。实验教学是培养创新型人才的重要教学环节，是其他任何教学形式所不能替代的。

2 实验教学方法改革的必要性

2.1 实验教学方法的现状

大多数高校的实验教学方法仍是传统的以教师为主体的教学法，以灌输、模仿、验证为主要特征，不利于学生创新精神和思维能力的培养。实验教学课件少，缺乏多媒体教学手段，更不用谈应用网络技术、计算机技术等开设的虚拟仿真实验[2]。灌输式实验教学方法在某种意义上讲已经成为束缚学生创新能力发展的障碍。不对实验教学方法进行改革，不抓住学生在实验中能自主学习这个关键问题，即使开设综合性、设计性实验，也只是另一种形式的验证性实验[3]。

2.2 教学方法的改革是手段，培养创新型人才是目的

实验教学方法是实验教学中的一个重要要素，是实现实验教学目标、传授和掌握实验教学内容的重要条件，是实验教学质量、教学效果以及学生创新能力发展的重要制约因素，故实验教学方法的改革是实验教学改革中极为重要一环。通过反思传统的实验教学方法，采取以学生为主的新型实验教学方法，以提高学生自主思考能力和综合素质，其根本目在于培养创新型人才[4]。总之，培养创新型人才必须从改进实验教学方法入手，真正发挥大学生主观能动性、激发学生求知欲，培养学生的观察力、想象力、思考力、创造力[5]。

3 实验教学方法的分类

国内文献对实验教学方法的分类比较多，有：基础实验、综合实验、研究式实验教学法[6]；探究协作式、启发引导式实验教学方法[7]；自主式、合作式、研究式、直观式教学方法[8]；基于学科交叉、学科集成的实验教学方法[9]等。

由于实验教学方法分类比较多，尚没有统一的口径，在理解上会产生偏差，我们结合多年的工作经验，觉得依据实验教学要素以及教师与学生交流的媒介和手段分类实验教学方法比较合适。

(1)以教师为主的实验教学法：如讲授式、验证式、演示式、直观式等。

(2)以学生为主的实验教学法：如启发式、引领式、研究式、讨论式、协作式、开放式、移动式、综合式等。

(3)以信息化技术手段为主的教学法：如计算机辅助实验教学法、多媒体实验教学法、Scorm课件实验教学法、网络实验教学法、虚拟仿真实验教学法。

4 本科实验教学方法改革的实践与启示

4.1 改革实践

中南大学在计算机基础课实验教学中，采取“引、点、拨”的实验教学方法，放手让学生独立进行实验，较好地培养了学生的动手能力，锻炼了创新思维[10]。第二炮兵工程大学改革传统的验证性、综合性、设计性实验法，增加了师生互动，学员由被动学习变为主动学习，学员的实验操作技能得到大幅提高，同时还增进了师生感情[11]。大连交通大学将参与式仿真技术引入经管类实验教学，并借助Netlogo仿真平台和Hubnet工具实现课堂中的参与式仿真，以此帮助学生更好地理解复杂动态系统，并鼓励学生自行构造模型，培养学生主动探究方法解决问题的能力[12]。南京中医药大学在中药资源专业的实验教学中采用虚拟仿真实验法。利用游戏模式，让学生跨越时空，身临其境地漫游于虚拟的极端自然环境中，全方位观察此类药用植物的立体形态、鉴别特征及其生长环境，寓教于乐，在愉悦的氛围中有效提高鉴别技能，培养创新意识。

4.2 启示

1)基于“以学生为中心”的教学理念而改进本科实验教学方法

以学生为中心的教学理念，符合高等教育发展的内在规律。实验教学方法的改革能否成功，在于是否能真正落实学生的主体地位，真正把学生放到实验教学的一线，做到实验学生练、方案学生想、问题学生议，使学生的综合能力、创新能力在实验过程中得到最大限度的提高。另一方面，以学生为中心的实验教学方法不是只强调学生在实验教学过程中的主体地位，同样也不否定教师在实验教学过程中的主导作用。

2)分层次、有针对性地采取相应的实验教学方法

实验教学方法的应用不能一味地求新求全，要量体裁衣，学生进入校园后，由于知识储备和个人能力水平差异、个性特征等，以及所学实验课程的性质、特点，在不同阶段需采取不同的实验教学方法与之相配套。基础期可以“抱着走”， 技能培育期、能力培养期应变成“放开走”，从单向传输式教学转变为师生互动的启发式教学、讨论式教学、开放式教学等。实验指导书变成实验任务书，教师起指导、启发、探讨或顾问作用。通过新颖多样的呈现形式，极大提高学生自主学习和研究探索欲，从而培养学生独立思考能力、创新能力以及实事求是的科学态度与严谨的科学工作作风。

3)大力推动以信息化技术手段为主的实验教学法

信息化技术的飞速发展，对实验教学方法的变革产生了深远的影响。虚拟仿真实验法、网络实验法等，极大地方便了师生的互动交流，学生通过网络教学平台和数字资源自由选择自己需要学习的内容，学习方式方法灵活，根据自身能力特点自主决定应付出多大的努力，从而最大限度激发学生的学习兴趣、充分发展每一个学生的优势潜能。

5 结束语

实验教学对创新型人才的培养作用不言而喻。实验教学方法是实验教学的核心要素之一。教学方法必须与时俱进，以学生为主，因人而异，充分激发学生的自我学习、自我建构，整个高等教育圈应努力营造这种氛围，把实验教学方法的改革落在关键点上，真正培养出适合新时代的创新型人才。

[1]郑家茂，熊宏齐，等.开放·创新—实验教学新模式[M].北京：高等教育出版社，2009：7-8.

[2] 楼盛华，戴文战，叶秉良. 基于培养创新实践能力的高校实验教学体系改革探索[J].高等理科教育，2008(3)：109-113.

[3] 袁力，刘林祥，陈雷，孙连柱.实验室开放式管理模式的探索与研究[J].医疗设备信息，2005(20)：40-42.

[4] 迟晓丽.论研究型大学本科教学方法的改革[J].高等函授学报：哲学社会科学版，2010(4)：37-39.

[5] 高智琛，王丽娟.改进实验教学方法 促进高校创新人才的科学培养[J].中国现代教育装备，2011(15)：138-140.

[6] 蔡幸生.实验教学与创新能力[M].南京：南京大学出版社，2000：5.

[7]楼盛华，戴文战，叶秉良. 基于培养创新实践能力的高校实验教学体系改革探索[J].高等理科教育，2008(3)：109-113.

[8]蔡瑛，孙林柱，王军. 基于示范中心平台的实验教学方法的思考[J].科学教育，2012(18)：91-92.

[9]王旭，白艳茹. 基于学科交叉和学科集成的实验教学方法改革与创新[J].中国现代教育装备，2011(7)：105-109.

[10]陈语林，童键，刘卫国.改革实验教学方法培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2003，22(22)：30-31.

[11]马文彦，左广霞，许鹏，等. 改革专业实验教学方法，提高人才培养质量[J].陕西教育：高教，2013(1)：70.

[12]吕璞.参与式仿真技术在经管类实验教学中的应用[J].高等教育研究，2013(30)：31-34.

Reform of Experimental Teaching Method in Colleges and Universities

ZU Qiang1， LIU Jiabin2，SUN Yueming2，HU Kai3

(1. Academic Administration Office, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China；2a. Lab and Equipment Management Office，Southeast University, Nanjing 210018, China；2b. Department of State-owned Asset Management，Nanjing University, Nanjing 210093, China)

With knowledge economy and information age, requirements for personnel training are more and more high. Experiment is the source of knowledge and the important power to promote social progress and development of science and technology. Experimental teaching is an important teaching link in the cultivation of innovative talents, with theoretical teaching incomparable role. Through analyzing the necessity of the reform of the experiment teaching role in the talents cultivation, experiment teaching method as well as the domestic experimental teaching reform practice and enlightenment, we provide a reference for the reform and innovation of experimental teaching method, cultivating innovative talents.

experiment teaching method; reform; revelation;innovative talents

2014-05-28；修改日期: 2014-06-13

江苏省高等教育教改立项研究课题(2013JSJG007)；江苏省高校实验室研究会重点研究课题(GS2012ZD03)。

祖 强(1975-)，男，在读博士，助理研究员。主要从事实验教学管理、实验室建设与管理工作。

G642.423

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.029