高校实验教学方式的创新研究

宋维华

摘要：在高等学校对学生培养过程中，实践教学占相当重要的位置，尤其在理工科学生的培养中，若想培养学生的实践动手能力，理论结合实践的能力，必须开设相应的实践教学环节；在常规教学中，实验作为实践环节必不可少的一部分，也是掌握与理解理论知识必须的组成部分。实验教学方式的创新，对学生动手能力的提升具有至关重要的作用，使学生在面向社会时的竞争优势有所增加。本文探讨了高校办学模式中，培养理论实践双重性人才，从实验教学方式方法角度出发，提升学生实践动手能力的新方式。

关键词：高等学校；实验教学创新；动手能力

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：2095-7394（2016）02-0124-04

从国家经济结构与就业形势需求上看，应用型技术人才的需求越来越高，导致很多本科高校对人才的培养目标逐步向培养应用型技术人才方向转化。应用型技术人才的培养，从培养定位上看，是要培养直接面向社会的应用型人才；从培养方法上看，是要具有教学实践的双重性；从培养方案上看，是要在课程体系设置上注重实践应用、培养开发能力。学生实践能力的提高，体现在实验、实训与毕业设计等几个方面，而实验作为实践的一大组成部分，对学生实验能力的开发与提升，是实践能力的真实体现。这与实验教学培养方案有着相同的出发点。

1 实验教学的创新模式

实验教学作为提升学生动手能力的关键环节，在常规实验教学中，必然是先进行理论知识讲解，后展开动手实验的教学过程。由于课程学时的限定，实验教学的学时数量有限且内容固定。但对于学生能力的提升，必定是知识不断探究与不断深入的积累过程。因此，本文针对高校实验教学方式方法的探讨，提出如下几个观点：

1.1 打破传统的实验教学方式

对于多数实验课程来说，常规实验教学都是先理论后实验的方式，而实际讲解过程中，有些理论知识容易在课堂上被学生消化理解，而有些较深入的理论知识，在讲解过程中，避免不了出现教师难讲，学生理解困难的现象，对于该部分知识，却可以配备相应的实验环节，在理论知识讲解之前，通过演示与操作结合的形式，增加一个学时的演示实验，让学生先于理论观摩实验，之后自己动手操作体验实验，加深对实验的理解，同时在实验过程中出现的问题与疑惑，便可带到理论课堂上解决。一方面，通过课堂之前的实验可加深学生对该内容知识点的印象与部分理解；另一方面，通过实验现象与结果，可以基本架构起该部分理论知识的应用，还能够对该部分理论知识中不解的问题带到理论课堂消化理解。此方式的理论，是基于人脑“有意义的接受学习理论，为学生的最佳课堂学习形式”而来。

1.2 有效利用网络教学平台

现今，网络在高校中已经普及化，而将网络应用于有意义的学习，才是高校开放网络的真正目的，由于在实验教学中，一堂实验课上，从教师讲授到动手操作，最终得出结果与结论，每个环节都需要一定的时间去完善与完成，而短短两个学时的时间的确紧张，甚至有时，因为学生对本堂课实验结合的理论并不能完全掌握，或者教师讲解实验时过于追求理论的拓展性与深入性，讲授的时间过多；而且学生没有预习，使得实验操作上状况频发，最终，两个学时的实验却演变成学生匆匆操作只为得到一组正确性未知的数据上。

为了将实验教学从表面的“完成实验”转化为实质的“理论与实践相结合的目的”，课堂模式需要转换，现如今，高水平的网络教学平台在每个高校中都有成熟完善的成果，将其应用在教学环节中，才体现网络教学平台的意义所在。所以，在实验教学之前，教师在网络教学平台上布置预习任务，学生完成预习任务，即可为之后的实验讲授与操作提供了很好的辅助作用。讲授与操作能够顺利完成，学生在实验结果与结论总结的时间上就相对充足，进而使一堂实验课堂的教与学能够相得益彰，达到真正的实验环节教学目的。

1.3 增加创新型实验

传统的课堂实验中，验证实验占据了实验学时的大多数，而就目前就业形势与人才需求的角度来考虑，综合型与创新型才是社会亟需的人才，而对于课堂教学，培养学生的综合性与创新性，也是有方可寻的。将实验教学在方式上灵活性变通，使学生在所学的理论与原有实验操作能力的基础上，增加创新型实验，开扩学生的思路，同时将理论与实验中所学的知识前后贯通，应用于创新型实验，才是达到该门课程的真正教学目的：通过实验内容、方法、手段，培养学生的综合实验能力，体现学生能力、素质的综合培养。即，使学生对知识的应用，既能够将知识融会贯通，又能够理论应用于实践。

在实际操作中，创新型实验并不限于两个学时的课堂实验教学时间限制。在教学环节中，应该体现实验内容、实验方法、与实验手段的综合能力与探索能力培养。

（1）在实验内容上，创新型实验结合本门课程的多个知识点、或者相关课程的多个知识点、甚至是整合了多个实验模块的相关内容，并结合当今技术理论的最新成果，通过实验，增加学生知识的系统性或相关课程内容的关联l生。

（2）在实验方法上，创新型实验综合两种以上的实验方法，从而训练学生运用多种实验方法与原理、多种思维方式分析与解决问题，并着重体现学生的主动设计能力；进而体现出创新型实验和验证实验相比的不同之处，证明创新型实验方法的多样性，解决问题思维的灵活性等。培养学生分析与解决问题的创造性思维与方法，提高综合能力素质。

（3）在实验手段上，需要结合两种以上实验手段完成创新型实验，包括之前实验中用到过的，也可查阅相关资料，采用其他成功的典范，或自行设计与创设合适的实验手段，进而培养学生运用不同手段分析、处理问题的能力，提升实验技能，提高动手能力。

1.4 开放性实验教学

随着高校对学生动手能力与综合能力培养的重视程度逐步提高，高校实验教学设备与环境较以往有了较大的改善；实验教学的功能有了质的提高。在这种前提下，作为实验教学的重要场所——实验室，应该是服务于学生，提升学生动手能力的重要训练场所；实验教学方式更趋向于注重学生探索性与创新性的培养。作为常规环节的实验教学，在学生能力提升中多半是“量的积累”这一角色，而真正达到探索性与创新性能力的提升，还需要在实验室提供设备的基础上，学生主动钻研，自主学习；从而体现出实验教学开放的必要性。而实验教学的开放，不仅指实验教学的资源是开放的，实验教学的内容、方式与主体都是实验教学开放必不可少的因素。

实验教学的功能不仅是掌握科学实验的方法、技能和验证已知的理论，更重要的是发现与探究未知的真理。所以，开放式实验教学以探究性与自主性的学习方式为主、教学资源与教学环境相结合。学生在开放式实验教学中，摆脱了课堂实验教学中对实验方案固定、实验步骤明确等已固定化的方式，而需要对实验目标与设计自行规划。真正的完成一个自行规划的实验，在这过程中所掌握的不仅仅是课堂实验教学所学到的理论知识与动手能力相结合的能力，更是独立或合作地完成一个项目的能力。这一能力的提升，对后续毕业设计的完成与工作中项目的承担都有着很好的积极促进作用。

开放式的实验教学，学生具有更大的独立性、自主性、探索性，更能充分体现学生是学习的主体。学生由课堂实验教学中的被动接受者，转变为开放式实验教学中的主动探究者。这一转变，使得学生在学习时间上自由度增大、积极性提高，教学环节中主体地位得以体现，是促进学生自主学习的动力因素之一。

2 创新模式的实施

将创新实验教学模式应用于教学改革班级中，与普通班级的常规实验教学模式对比，如图1所示，为普通班级的常规实验教学，采取班级授课模式，对学生的课堂与作业要求一致，对于能力强同学能力的提升不能起到突出的锻炼效果；如图2所示，对教学改革班级学生采取在实验教学开放环境下的创新型实验教学模式，学生在实验过程中，自行设定实验方法，实现自动控制物料运送目的。

在两种实验教学的培养模式下，常规实验模式的班级成绩与教学改革班级成绩对比如图3所示，从分数区间来看，如表1所示，在两种教学模式下，学生的及格率都达到了100%，但通过这两种实验教学方式的对比，从择优的角度来看，教学改革班采用创新实验教学模式下，对学有余力的学生提升锻炼机会得到体现，创新实验教学模式下学生对方案设计能力与问题处理能力得到很好的锻炼，动手能力提升效果明显；凸显出≥90分成绩的人数明显高于常规实验教学模式班级。而常规实验授课模式对学有余力的学生能力得不到较好的提升。

3 结语

随着社会对应用型技术人才的要求不断提高，高等学校对人才的培养计划也发生了改变，实验教学作为高校必不可少的教学环节，其重要性逐渐凸显，实验教学在方式方法上转变侧重点，以激发学生在实验学习上的积极性与主动性，培养学生综合素质与创新能力，建立以学生为主体的实验教学方式方法为目标。本文所探讨的实验教学方式与方法，适用于工科专业的专业课实验。具有一定的普遍性与代表性。

责任编辑 祁秀春