实验教学模式创新对学生隐性素质培养的研究与实践

谢丽琼　王静　周爱菊　林勇　陈旖勃　董文

摘 要 论文围绕学校创新性应用型人才培养目标，针对大一学生在无机化学实验课程中存在的问题，依据“冰山理论”构建学生综合能力培养的“冰山”素质模型。引入管理学理论“破窗效应”、“鲶鱼效应”、“木桶原理”、“激励理论”等，研究如何在基础化学实验教学中对学生进行“诚信、科学态度和责任心，自学能力和解决问题能力，表达能力和团队合作能力，创新能力”等隐性素质的培养，对学生深层次的潜在能力进行挖掘，并通过实验教学从中培养学生的综合能力。

关键词 实验教学 冰山理论 隐性素质 管理学理论

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.08.021

Research and Practice on the Cultivation of Students' Implicit Quality through the Innovation of Experimental Teaching Mode

XIE Liqiong， WANG Jing， ZHOU Aiju， LIN Yong， CHEN Yibo， DONG Wen

（School of Chemistry and Chemical Engineering， Guangzhou University， Guangzhou， Guangdong 510006）

Abstract The training objectives of school innovative talents， according to the existing freshman in inorganic chemical experiments in the course of the problem， on the basis of "Iceberg Theory" to build students' comprehensive ability training "iceberg" quality model. The introduction of the management theory of "broken window effect"， the "catfish effect"， "bucket principle"， "incentive theory"， how to research in basic chemistry experiment teaching of "integrity， scientific attitude and sense of responsibility to the students self-learning ability and problem-solving ability， expression ability and team cooperation ability， innovation ability training" such as recessive quality， to mining the potential ability of the students deeply， and through the experimental teaching to cultivate students' comprehensive ability

Keywords experimental teaching； Iceberg Theory； recessive quality； management theory

0 引言

当今社会科技高速发展，社会经济猛飞突进，对各类人才的需求越来越高，对高校人才培养目标也有更高的要求。近几年的就业形势呈现出大量毕业生找不到理想工作而许多优秀企业招不到合适人才之间的矛盾，这折射出了当前高校教育与社会发展需求存在一定的脱节现象。[1]很多用人单位看重的不仅是学生的专业知识和基本技能，更重要的是诚信、科学态度和责任心以及实践能力、创新能力、团队协作等隐性方面的综合能力，这也是高校创新应用型新人才培养目标。广州大学作为地方综合型大学，已晋升为一本高校，迈入全国重点高校行列，如何利用学校的发展机遇和优质资源，依托现有的课程体系培养当今社会需要的创新型应用型人才，已成为学校教学改革和人才培养的重点。[2]化学化工学院实验教学中心是国家级实验教学示范中心，为实验教学改革提供了良好的教学平台。[3-5]

实验教学是高等教育区别于中学教育的重要环节之一，是培养学生学术道德、科学态度、动手及解决问题能力和创新能力等素质的重要平台。[6]无机化学实验是基础实验课程，是大学课程中的第一门实验课，它不仅培养学生规范操作和良好实验习惯，还培养学生的自学能力、动手能力、创新能力、独立思考及解决问题等综合能力，对其他课程的学习以及学生综合素质的提高有重要影响。[7]现借鉴教育学的“冰山理论”构建素质培养模型，针对当前化学实验教学中发现的问题，引入管理学 “破窗效应”、“鲶鱼效应”、“木桶原理”、“激励理论”等理论，研究如何在基础实验教学中对学生进行“诚信、科学态度和责任心，自学能力和解决问题能力，表达能力和团队合作能力，创新能力”等隐性素质的培养，挖掘学生深层次的潜在能力，从而全面培养学生的综合能力。

1 “冰山”素质模型构建学生综合能力

教育学的“冰山理论”，[8]把人的全部素质看作一座冰山，显性素质是浮在水面上的部分，通常指人所表现出来易于评估的知识和基本技能；隐性素质是潜在水面之下的部分，一般指人的职业态度、职业能力和职业道德等。借鉴“冰山理论”用于大学生素质教育，[9]構建了学生综合能力培养的“冰山”素质金字塔模型（图1）。将学生的个人综合能力看作“冰山”，浮在水面上的是显性素质，即为个人资质和能力等智商因素，这些可以通过学习成绩和实验操作水平来体现；潜在水面下的能力为隐性素质，包括价值观、解决问题能力、团队能力和创新能力等情商因素。通过近几年的教学发现：大部分本科毕业生通常在显性素质方面表现比较好，但在隐性素质方面相对较欠缺，所以才出现对口学生难找工作，企业找不到合适人才等矛盾现象。因此，学校里培养的不仅是学生们的显性素质，更要着重于开发他们隐性素质，而实验教学为培养这些隐性素质提供了很好的途径和平台。endprint

2 实验教学课程中学生存在的隐性素质问题

无机化学实验是大学的第一门基础化学实验课程，是承接中学化学教育与大学化学专业训练的一扇大门。由于各中学的实验资源有所差异，学生的实验基础也参差不齐。通过问卷调查，了解到94%的学生在中学期间的化学实验主要以教师演示为主，只有极少数学生在中学阶段能有自己动手操作实验的机会。通过第一学期学生在基础化学实验课程中的表现，学生逐步呈现出一些问题，[10]主要表现在隐性素质的欠缺：（1）对实验课不够重视，缺乏诚信和责任心，如上课迟到、不认真听讲、对异常现象选择视而不见、不能主动对打坏仪器行为负责、抄袭他人实验数据等；（2）自学能力和动手能力较差，表现在课前不知道如何预习、不会设计实验方案、仪器操作不规范、实验现象不正确等；（3）缺乏观察、探究和质疑能力，实验过程中出现的异常现象不能够分析解决、实验过程完全按照老师的方案等；（4）表达和分析能力不强，不能很好地表达实验结果和全面分析误差原因；（5）缺乏创新意识和创新能力，不能提出不同的实验方案等。

总结以上存在的问题，主要表现在诚信、科学态度、分析解决问题能力、创新能力等素质方面存在欠缺，这也对应着 “冰山模型”中的隐性素质。大部分学生也反映希望可以通过实验课程提升动手操作能力、独立实验能力、分析解决问题能力以及创新能力，这正是在后续的实验课程中需要加强锻炼的重点。

3 创新实验教学模式促进学生隐性素质的培养

针对当前无机化学实验课程中学生存在的问题以及学生隐性素质培养的要求，我们从2013级化学专业学生开始，在无机化学实验教学过程中引入管理学的“破窗效应”、“鲶鱼效应”、“木桶原理”、“激励理论”等理念，[11]加强实验教学过程管理，创新实验教学方法和手段，加强学生隐性素质的培养，挖掘学生的潜在能力，提升学生的综合素质（图2）。

3.1 利用“破窗理论”加强课堂管理，进行诚信、科学态度和责任心教育

人的诚信、科学态度和责任心是个人素质和综合能力的最重要部分，是对外交往的“窗户”，也是“素质冰山”的基石。“破窗理论”是关于环境对人们心理造成暗示性或诱导性影响的一种认识，“破窗理论”[12]启示：要尽量避免出现“破窗”，一旦出现需尽快修补，因细节对事件的结果具有重要的影响。针对“实验仪器不收拾没清洗、损坏仪器不主动承认、抄袭实验数据”等现象都为不诚信、缺乏责任感的表现，这些问题，可通过加强课堂管理，以实验课前课中及实验结束后等细节处采取系列措施贯穿诚信教育。实验前，以学号登记编排并固定好座位，不同班级的学生在同一实验桌使用同一套实验仪器，实验过程若发现有仪器损坏或不清洗仪器时，可以直接追究上一班在此做实验的学生。加强对仪器使用管理，鼓励学生互相监督。积极主动承担责任，这些作为平时成绩记录在案；对有异常实验现象应如实记录并分析原因，不可随意篡改实验数据。实验结束后要求将实验原始数据，集中登记在记录本上，可用来监督实验报告的真实性。通过课程管理，结合惩罚措施来抑制“破窗效应”，提升学生责任感。通过第一学期的实施，学生在第二学期的无机化学实验课程中明显表现出较强的责任感，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。

3.2 利用“鲶鱼效应”激发学生的兴趣，培养学生自学和独立解决问题能力

“鲶鱼效应”[13]是指透过引入强者，激发弱者变强的一种效应，将此管理理论应用到实验教学中，教师作为“渔夫”，“鲶鱼”代表生动有效的教学手段，用这种教学手段去带动全班学生“游动”起来，激发他们的兴趣与欲望的同时，培养他们在自学和独立解决问题方面的能力。在大一上学期的无机化学实验课程中，学生初入实验室，基础并不是很扎实，传统教学模式难以激发学生学习欲望，教师讲解过程多用启发式教学并在比较民主和谐的环境下，选择机会让学生上讲台来讲解和演示，内容可以是一些常用仪器的标准操作、实验过程中的注意事项、实验中可能出现的问题等，比如醋酸解离常数的测定中选择“移液管的使用”、“启普发生器的原理”等让学生上台演示，其他学生进行补充及评价，这样可以吸引大家的注意力，也激发了他们演示的欲望，越来越多的同学主动站出来，极大地调动了学生的积极性和好奇心。同时，如果想在课堂上表现优异，这需要在课前进行资料收集和查阅相关视频，同时要对相关原理、问题进行分析解决。问卷调查结果显示，超过60%的学生愿意抓住机会参与课堂讲解，并有信心讲好，使其在自学能力和独立解决问题能力方面得到锻炼。

3.3 利用“木桶原理”消除短板效应，提升团队合作能力

“木桶原理”，[14]指要想使水桶能装更多的水，必须要改善短板。“新木桶理论”则认为木桶的容量不仅取决于短板，还与木桶的底板、木桶的桶箍和木板间的缝隙有关。一个好的班集体也能促进个体持續发展。化学实验教学面对的是学生的集体，这个集体可以看做是“木桶”，每个学生可以看做组成这个木桶的“木板”。 虽然学生是独立完成每一实验项目，但是实验过程许多实验仪器（如离心机、酸度计、分光光度计等）是前后共用的，由于学生生源差异，实验基本能力也相差很大，这样会影响这个班的实验进度及实验结果，有些学生已有很扎实的实验基础，而有些学生在高中阶段没有进过实验室，这种差距大部分是由客观因素造成的。对于这部分“短板”学生，可以通过课前开放实验室和课后辅导对他们进行培训，在短时间内提升其实验基础而成为“长板”。除了“木板”的长短，“板”与“板”之间的关系即团队合作能力也是影响整个集体的综合能力的重要因素，可以在实验过程中分工合作进行锻炼之外，还可以通过其他的方式来进行培养。

在大一下学期的无机化学实验课程中，由于学生已经掌握了一定的理论知识和有较好的实验操作基础，可以将实验项目交给学生来讲解，由抽签方式将全班分成若干大组，并适当微调力求强弱结合，每组承担两三个实验项目——包括准备课件、讲解内容、演示实验操作等，上课时由老师抽签指定一组上台讲解，上台讲解的这一组谁讲谁操作谁补充也是抽签选出的，这样一来，需要团队各成员分工合作，全力以赴进行大量的材料搜集和准备工作，遇到问题需要学生自己去讨论分析解决，然后再通过多媒体课件进行实验教学。其间，课程老师担负着指导和补充的作用，充分体现“以学生为中心，教师为引导”的实验教学理念。调查结果显示， 80%以上的学生认为这种方式可以极大调动他们的积极性，60%的学生希望主动担任“教师”角色，能力较差的学生在团队的带动下取得了很大的进步，学生普遍认为他们的表达能力和团队合作能力都可以从中得到很好的锻炼和提升。endprint

3.4 利用“激励理论”进行创新意识和创新思维的培养

创新能力是学校创新性应用型人才培养目标最重要的内容之一，创新能力的培养需要贯穿整个大学期间，首先要从大一开始培养学生的创新意识和创新思维。在基础化学实验教学中，可引入管理学中的“强化激励理论”，[15]认为人的行为是对外部环境刺激作出的反应，只要通过改变外部環境刺激就可以达到改变行为的目的。在实验教学过程中，可以通过一些激励措施等刺激学生的创新意识，对有创新想法的同学在课程考核时给予加分鼓励，带动更多的学生勇于创新。在综合设计性实验教学中，鼓励学生提出不同的设计方案，并提供实施实验方案的机会，如“钴氨配合物的制备和组成测定”和“异核配合物的制备、组成和性能”等实验，让其从中发现问题和解决问题。结合实验教学，鼓励学生参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、国家级大学生创新创业训练项目、广东省创新实验项目等大学生课外科技创新活动，通过参加科学研究，进一步学生的培养创新意识和创新能力。

4 结语

通过对2013级-2015级化学专业学生的基础化学实验教学模式的改革和实践，调查结果显示实验教学效果显著，学生普遍认为综合能力尤其是隐性素质得到了很大程度的提高。大一的基础实验课程结束后，超过60%的学生参与了“挑战杯”、“广东省创新实验项目”、“国家级创新创业训练项目”等创新实验项目，形成了学生参与科学研究的良好氛围；同时，2013级学生在专业实习中，实习单位对其在解决问题能力、团队合作能力和创新能力等的表现给予好评。因此，可以将此推广到相关专业的实验教学课程，为培养高素质的创新性应用型人才提供新方法和思路。

*通讯作者：王静

基金项目：广东省高等教育教学研究和改革项目“基础化学实验教学改革对创新应用型人才隐性素质培养的研究与实践”（2015）、广州市教育科学“十二五”规划课题 “实验教学对学生隐性素质培养模式的研究与实践”（2013A052）和“基于STSE理念的高校理工类学生科学素养培养研究与实践”（1201431831）

参考文献

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[2] 禹奇才.创新性应用型人才：地方重点建设高校培养目标定位[J].中国高等教育，2010（22）.

[3] 陈爽.地方高校化学化工专业实验教学改革的研究与实践[J].中国大学教学，2011（6）.

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[6] 吕海霞.基于应用型人才培养的化工原理实验教改探索与实践[J].化工高等教育，2016（1）.

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[10] 张应红.都是教学媒体惹的祸——由大一新生化学实验操作能力现状引发的调查与思考[J].化学教育，2012.27（8）.

[11] 王静.管理学理论在基础化学实验教学中的应用[J].化学教育，2014 （8）.

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[13] 赵迎芳.新视觉下高校师资队伍建设——“鲶鱼效应”的启示[J].人力资源管理，2013（7）.

[14] 谢铉洋.从木桶理论的发展史浅议管理研究方法[J].技术经济与管理研究，2013（4）.

[15] 张离平.激励强化理论对大学生学习动机的管理[J].科教文汇，2014（7）.endprint