理工类高校实验教学方法探究

沈阳理工大学材料科学与工程学院 杜春燕



理工类高校实验教学方法探究

沈阳理工大学材料科学与工程学院 杜春燕

实验教学是高校教学的重要组成部分，尤其是理工类院校的实验教学工作尤为重要，是理工类学生巩固和掌握理论知识的重要途径。提升实验教学水平，培养理论与实践相结合的综合性人才，是理工类高校教学工作的重要任务。本文分析高校实验教学的现状、存在的主要问题，探究理工类高校实验课教学方法。

理工类 实验教学 主要问题 教学方法 创新人才

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指出，高等教育要全面提高人才培养质量，着力培养信念执着、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才；加强实验室、校内外实习基地、课程教材等基本建设；支持学生参与科学研究，强化实践教学环节。可见，实验实践教学在高校人才培养中占据重要地位，在培养学生综合素质和创新能力方面有不可替代的作用。实验教学是以实验室为教学场所，以仪器、设备、实验指导书为媒体，主要以学生在实验教师的指导下进行操作、观察现象、记录数据、分析讨论实验结果的教学形式。深化实验教学改革、提高实验教学质量是高校教育改革的重要任务，涉及的因素很多，如实验室的减少、教师和实验技术队伍、实验教学体制、实验方法、实验内容分和实验教材等。理工类高校的实验教学是应用型人才培养的重要环节。理工类高校应发挥实验教学人才培养的作用，培养既有理论知识又有实践动手能力，能适应市场需求的高素质人才。

一、理工类实验教学的主要问题

1.实验教学目标不明确，实验课程更新不及时。目前，不少理工科高校的实验教学改革仅侧重增加实验教学环节的学时、更新设备等方面，忽略对学生哪种能力的培养以及实现怎样的实验教学目标。学生只是在实验教师的指导下完成实验，甚至依赖教师完成实验，并未真正掌握实验课程的原理，未动手、动脑分析问题和解决问题。不少高校的实验课程延续历年来的实验内容，没有结合市场需求，对实验课程进行调整及更新。

2. 实验教学环节的重视程度不够。一直以来， 由于国内高校教学观念及模式的影响，实验教学处在从属地位，被看作是理论教学的补充。一门重要的专业基础理论课有时仅开设一两节实验课程，且很多实验课程都仅停留在让学生认识仪器、设备的层面，学生没有动手操作的机会。虽然近几年教学模式得到改善，涉及专业基础的理论课逐渐增加实验课程，但是达到实验教学的真正效果远远不够。

3.实验教学形式单一，教学手段落后。不少学校的实验教学仍遵从传统的教学模式。学生在实验指导书的指导及教师的讲解下完成实验操作。实验指导书从实验目的、实验原理、操作步骤到注意事项都写得全面具体，实验教师在课堂上还会具体详细讲解。有时教师会预先给学生做演示，以理论知识传授为核心进行教学活动。这种教学方法使学生在实验过程中缺少独立思考、很少大胆提问、缺少讨论及交流，只是一味听从教师的指挥与安排，学生的积极性未得到充分体现，创新性得不到提高，个性得不到展现及发展。

4.实验室设备陈旧。目前，许多工科院校实验室建设普遍存在实验设备经费投入不足，实验设备陈旧、更新周期长两方面的问题。理论课教师在课堂教学时讲授的是先进的技术、新的设备和新的方法， 学生在实验室接触的却是一些过时、陈旧和落后的实验设备和实验手段。院校的教学设备重复购置、实验室重复设置的现象较普遍，导致设备利用率低。由于主要设备的重复购置和配套资金的短缺，使不少设备长期处于闲置状态，造成有限资源的浪费。

1. 改革实验教学方法及内容。实验教学方式由三定式向开放式转变。三定式是实验手段采用规定好的实验路线和步骤，使用规定的仪器和仪表，并在规定的时间内完成实验。

2.建立健全实验教学管理体制

要使实验室在高校教育、培养人才中起到应有的作用，高校必须深化实验教学改革，特别是理工科学校更应重视实验教学工作，使实验教学跟上科学技术发展步伐。实验教学改革需要建立一种新的有利于培养学生综合能力的实验教学模式。

二、实验教学改革

6. 实验教师队伍有待壮大，整体素质有待提高。近几年，高校实验技术队伍的结构有明显改善，高学历、高职称、高学历的实验技术人员越来越多，但与整个教育形式发展要求仍存在较大差距。实验教师队伍的建设明显滞后于教师队伍的建设。

大石风流蕴藉，小石旖旎妩媚，高平条拗晃漾，般涉拾掇坑堑，歇指急并虚歇，商角悲伤宛转，双调健捷激袅，商调凄怆怨慕，角调呜咽悠扬，宫调典雅沉重，越调陶写冷笑[注]周德清：《中原音韵》，转引自《影印文渊阁四库全书》卷下，第1496册，台湾商务印书馆1986年版，第695页。。(以上十一调)

（3）设立独立的实验课。理工类学校各个专业涉及的专业知识较深。传统的教学模式中，实验教学依附于理论课教学，没有独立的教学内容。无论是理论课教学还是实验课教学，在整个高校教学体系中都不可或缺，两者相辅相成，各有侧重，不是谁主导谁辅助的关系。对理工类学校而言，实验教学具有特殊作用。学校建立与理论课教学平行的实验教学对加强学生的动手实践能力很必要。因此，实验教学应在“辅助”理论课的同时，自成体系，独立设课。实验独立设课可以培养学生的专业知识，提高实验教学的地位，便于教师科学管理实验教学。实验教学独立设课可以通过单独考试，使学生重视实验课程。通过独立设课，教师可以保证实验教学的科学性和系统性，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高实验教学质量。

一是强化部门主体责任，精简审批事项和流程。财政部门不再直接参与主管部门发布项目申报指南（通知）、组织项目申报、评审论证、遴选立项、制定资金分配方案、制定“任务清单”或明细计划、组织项目实施、项目考评或验收、资金和项目公示等具体事务，主管部门独立负责。精简优化联合发文、会签、审批等环节。基建项目进度款从财政部门审核改为主管部门审核、省财政部门事后抽查，提高行政效能。

吴站长走上前去，喊了声：“爷爷！”把老人扶到沙发上坐下。何书记刚要变脸，想斥责老人两句，见状，把嘴张了张，话又咽了回去。老人家疼爱地拍了拍吴站长的肩头，冲马县长说：“哪位是县长？我老头子问他一件事。”

（2）建立创新实验室。高校可利用闲置的实验室设备建立开放实验室，组建创新实验团队，由学生自我管理、自我服务，自己完成设计并进行实验、制作或发明。教师对创新实验团队进行定期培训及考核，建立教师指导小组，对实验室管理进行巡视及指导，制定实验室管理制度，对学生的实验项目进行指导，确保顺利进行。

不同地区生长的仙草，其仙草胶含量和凝胶性能有差异[7]。冯涛等[7]对生长在福建、江西两省的仙草提取的仙草胶的比较研究发现，福建产仙草胶的凝胶性能较好。仙草多糖是仙草胶的主要化学成分。仙草不同部位的仙草多糖含量不同，其中仙草叶的多糖最高，仙草根其次，而仙草茎的多糖含量最低[8]。仙草多糖具有清除自由基、抗脂质过氧化、增强人体免疫力等功效[9,10]。与生育酚(维生素E)、二丁基羟基甲苯(BHT)相比，仙草多糖有较强的清除超氧阴离子自由基和螯合Fe2+能力[10]。

5.实验室运行管理机制改革成效小。一些高校实验室的管理模式依附于课堂教学，归属教研室管理。三级管理实验室体制已不适应时代及社会需要，制约实验室的发展和实验教学效果。目前，不少高校的两级管理实验室体制没有完全建立起来。

（1）开放实验室，对学生进行目标管理。开放性实验，实验课程不限学时、不限人数，只要求学生独立完成一定的实验项目，遇到问题学生自己解决或通过指导教师的指导解决，这样可激发学生的好奇心，调动学生的积极性，可以将实验室的部分设备、实验项目、资料等在一定时间内对学生全面开放，学生可以到实验室做自己准备好的实验项目，以灵活的方式独立完成实验过程。这就要求实验室能归功全面的实验设备资料及实验项目内容，供学生进行实验前查阅。这还要求实验教师具有全面丰富的专业知识和实验经验，严格要求学生进入实验室前对所进行的实验进行充分的预习并做好预习报告，实验教师实验前要进行严格的审阅。开放实验室，不但能够全面提升学生的动手能力，使其专业知识得到巩固，同时还能提升实验教师的专业技术水平及岗位责任心。

（1）整合相关实验室。实验室教学管理体制的健全是实验室教学得以顺利进行的关键。随着科学技术的发展以及各学科、各门知识间的相互渗透，综合性人才在现今市场更受欢迎。因此，在学院范围，甚至学校范围内，将现有学科或相关学科的实验室整合成多学科共享、宽口径的实验平台或实验中心，对实验室的建设是一个重大突破。

国家向农村转移资源，关心的焦点是资源能否有效使用，是否会出现资源使用中的腐败问题。为了防止村干部在使用国家资源中产生腐败，上级在向农村输资源的同时，要求基层治理规范化，主要是严格按程序分配和使用资源，比如项目招标，通过严格程序来评定低保户、办事留痕、检查督办，力求避免精准扶贫中严重的形式主义。

（2）全面实行、完善校院二级实验室管理体制。一些高校已经实行实验教学工作，这一工作由分管教学的副校长及各系主管实验室的系主任主管，各学院设立实验中心。但目前仅部分高校具体实行了此类管理体制，效果不明显。充分发挥此机制的作用，需要各级管理机构及人员充分发挥其职能。例如，省部级以上重点实验室或校级实验中心需要由学校进行管理，一级实验中心应由院管为主，学院实施宏观管理，各学院分管实验室工作的院领导要充分发挥其岗位职责。

3. 加强实验教学硬软件建设。加强实验教学硬软件建设主要是两方面内容：一方面是实验教学设备的建设；另一方面是实验教师队伍的建设。为适应不断发展的科技水平和教学要求，理工科院校应加大对实验室建设的投入。例如，更新实验设备，一些精密仪器应适当向学生开放，以此更好地发挥实验室培养全面发展人才的作用，使学生对先进仪器和相关领域的前沿实验手段产生浓厚兴趣，从而激发学习热情，积极学习相关知识，提高综合素质。教师是实验教学质量提高的关键，只有拥有高素质的实验教师队伍及合理的人员结构，才能保证高校培养出高素质的人才。因此，建设一支具有优良素质、结构合理、熟练掌握现代实验技术和对实验室进行科学管理的实验队伍，是实验室建设的关键。主要从以下几方面入手：首先，应当有好的带头人。即高校应选拔具有优秀业务和组织能力、群众基础良好、工作认真负责、具有奉献精神的教师担任管理负责人。其次，要合理设置实验队伍的结构。高校要逐渐淡化“理论课教师”和“实验课教师”的界限，加强两者的交流和沟通，鼓励教学科研人员、优秀教师积极参与实验室的建设，担任实验教学课程，提升实验教师队伍的综合素质。高校需不断提高实验教师的业务水平，定期、有目的地组织实验教师进修学习。

三、结束语

实验是检验理论的最好方法，能使学生更生动形象地掌握枯燥无味的理论知识，锻炼学生的动手能力及创造能力，从而最大限度地激发学生的学习兴趣。因此，实验教学是重要的教学环节，通过实验课的学习，学生能更加扎实地掌握理论知识。高校要转变教育观念，大力推进实验教学改革及实验室改革，培养出我国社会主义建设所需的高素质人才。

［1］中华人民共和国教育部.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）［EB/OL］.http://www.moe.gov.cn/srcsite/ A01/s7048/201007/t20100729_171904.html，2010

［2］张开碧，蔡 军，张 毅.改革实验教学培养学生创新意识［J］.重庆邮电学院学报：社会科学版，2004

［3］王义遒.当前实验教学改革的几个问题［J］.实验技术与管理，2000

［4］付植桐，王秀时.高校实验教学改革的思考［J］.实验室科学，2007

［5］孙爱民.深化高校实验教学改革的实践与思考［J］.实验室研究与探索，2002

（本文系基金项目：2014年度辽宁省普通高等学校本科重点建设专业项目，辽宁省工程人才培养模式改革试点专业项目，项目编号：GM201406）

ISSN2095-6711/Z01-2016-09-0162

杜春燕