浅谈工科实验室教学改革

陈代梅+敖卫华+丁浩

摘 要：随着计算机和互联网通信技术的发展，信息时代随之到来，在众多工科实验室的实验教学中，越来越重视通信类素质人才的培养，专业人才的培养对于推动通信技术的发展具有重要意义。为了加强工科人才的工程实践能力，各大高校加强了工科实验室的建设与发展，人才培养模式与教学管理方式亟待改变。本文主要分析了工科实验室教学的现状以及改革措施。

关键词：工科；实验室；教学改革

实验教学作为教学体系的重要组成部分，是培养实践型人才的重要方式，信息技术的发展加大了通信工程技术的社会需求，因此需要加强专业人才的培养，以推动找国信息技术的发展。通信技术人才需要具备很强的实践能力，因而在日常理论教学的基础上，需要强化实践教学与理论教学相辅相成，实现信息技术人才的全面发展。

一、 工科实验室教学现状

1. 理论性教学过多

作为教学体系的重要组成部分，实践教学在各大高校教学布置的状况并不乐观，日常教学中理论教学作为学科教学的主体，对实验教学没有足够的重视，实验教学对于学生的理论知识发展和创新能力、动手能力、分析能力和解决问题的能力的发展具有重要作用，在各大高校课程开设的过程中，实验室主要从事教学技术开发与科学实验研究，对于工科生来讲在课堂上学习的理论知识不能满足实践操作的需要，课堂上学习的理论知识也受到课时的限制，因此，需要理论与实践相结合来促进理论与实际的结合和知识的消化吸收，受一些条件的限制，工科实验室设备配置较低，实验室数量较少，导致很多学生的动手操作机会受限。

2. 实践机会较少

在各大高校理论教学过程之外，专业实验室主要面向大三、大四年级的学生，他们在基础年级已经进行了专业理论的学习，对于本专业的文化知识掌握到了一定的程度，为了将理论知识转化为实践成果，需要加强实践教学，在实验教学中，教师作为知识传递的主体，在实验主导方面发挥了重要作用，教师对学生的指导与教学能够为学生提供经验借鉴，但是，实验课程课时较少，场地受限，导致实验课程不能有效开展和进行。实验教学能够为学生提供具体的理论知识和实验步骤，在整个教学过程中，学生虽然参与了整个实验流程，但对于可能出现的教学结果无法预知，这会对学生造成很大的影响，在实验室，学生只能按照规定的步骤进行机械的操作，无法进行实验的创新，导致学生处于被动地接受知识和技能的状态。在整个实验过程当中，学生只会重视教师的操作与讲解，亲自动手操作的机会较少。这种实验课程无法调动学生学习的积极性与主动性，不利于培养学生的分析能力与解决问题的能力，更不利于创新型人才的培养。

二、 实验改革内容

1. 教学内容与教学目标

为了培养学生的创新能力，必须改变传统的实验教学方法与教学手段，对教学目标、教学内容和考核方式等方面进行调整，通过对实践操作能力的考核，培养学生的创新精神，激发学生的学习兴趣。首先从教学目标的设置上，要根据学生的学科特点与学生技能水平，设计实验课程，根据学科类别进行分类，对学习内容进行重新的编排与整合，根据学生的学习特点进行不同层次、不同系列的实验内容的讲解，将教学内容的教学进行分层化设计。对于学生的动手能力和分析解决问题的能力进行专业化的指导，培养学生的创新意识与创新思维以及团队协作能力，满足不同实验设计的需求和不同层次学生的需要，进行个性化指导，进行分类教学，保证每个学生都有参与实践的机会。对于专业性较强的学生，可以安排较高层次的实验教学，尽量缩小学生之间存在的差距，对学生的分类化指导，能够保证每个学生都能有所收获，实现个人的全面发展与整体素质的提高。充分发挥实验设备的作用，提高实验室的使用效率。教师在设计实验的过程中，尽可能地利用校内拥有的实验设备，为学生提供更多的实践操作机会，培养学生的动手能力，这是教学目标改革的方向之一。其次，在教学方法与考核方法中，传统的实验教学中，实验教师根据课程的要求，结合已有的实验设备仪器，对实验目的、实验原理以及注意事项进行事先的讲解，这种教学方法不利于学生的自主探究，使学生产生厌倦的心理和失去实验教学的目的。在实验教学中，教师需要指导学生根据书上的步骤进行操作，教师进行适当的指导，学生在实验结束后提交实验报告，并由教师进行审核，在理论教学课上进行讲解，对实验中出现的问题及现象进行集中的解决，避免传统课堂中出现的一系列不利于学生综合能力提高现象的出现，比如学生提前知晓实验结论，缺少亲自动手操作的习惯，实验报告能够显示出每个学生的实际操作水平，指导教师对教学方法的改进，更好的掌握学生的学习情况，督促教师对教学方法做出适当的改善，满足学生发展的需要。同时进行实验小组的划分，一般四个人为固定的实验小组，设置小组长进行小组的管理，实验中对实验结果进行记录并对实验操作流程进行详细的记录。根据小组的综合实验报告找出学生在实验过程中出现的问题，并采取小组互评的方式进行打分，教师给出最后得分，并将其纳入期末成绩中，保证每个学生都能参与实验课程，督促每个学生积极动手，实验中学生之间的互相沟通配合，加强了团队协作能力。最后，期末成绩的考核要综合平时表现和平时成绩，设置专门的题库，进行实验操作的考核，通过对学生实验操作的考核来强化教学成果，达到提高学生创新能力与实践操作能力的目的。

2. 教师水平

实验室教师对自己实验室内所拥有的设备比较熟悉，但是，在实验开展的過程中，针对已有的实验设备进行教学，导致教学内容单一，教师担任重要的教学角色，忽略了学生的主体地位，导致学生学习的积极性不髙。教师在日常的教学过程中始终是对已有知识的传授，而忽略了新知识的传授，导致学生对于专业领域内其他知识的了解与学习匮乏，很多时间教学落后于时代的发展，不具有时代性。因此教师在教学的过程中必须提高自身的学术水平与技术水平，加强知识储备与实验技能的提高，为学生对本专业的学习提供更有效的指导。教师不能只局限于本专业课程的学习，应该对相关领域以及其他学科的知识进行有效的学习，继续掌握实验领域内的仪器设备的使用方式，对相关相近的课程进行学习，积极学习其他高校的最新理论成果，对教学方式以及教学手段进行更新，避免传统教育方式对学生自主能力的限制，导致学科之间缺乏联系，必须加强教师之间的联系与教师自身水平的提高，强化教师队伍与师资力量的建设，学校积极创造教学条件，为实验人员的学习做好准备，设置奖励机制，对于学习先进技术和操作方法的教师予以奖励，形成良好的风气，推进整个高校实验水平能力的提高。endprint

3. 实验室建设

实验室作为实验课开展的重要地点，必须与教学体系中理论课有所区别，必须创建一个宽松、便利、能够发挥学生个人潜能的开放的实验环境，加强学生能力的培养，开放性的实验环境是当前学术领域比较关注的一个话题，学生能够根据自己的要求，独立设计实验方案并进行实验结果的探究，指导教师对实验方案进行审核，实验过程中必要情况下给学生进行指导，对于学生的实验报告结果进行评价，不参与实验的整个过程。通过开放性实验教学，保证学生能够培养独立的科学精神、思维习惯以及独立收集、处理信息的能力，对于问题的分析解决能够拥有自己的想法，实验室的开放对于学生全面掌握科学文化和知识理论，将理论成果转化为实践成果具有重要意義。推动学生由理论研究向科研方面的发展，为国家培养工科实验人才奠定基础，也有利于培养学生的动手实践能力与创新精神，实验室的开放便利了本校学生积极参与课堂设计，实验室的互通也有利于学科之间的相互合作与交流，实验室的互相利用有利于学生之间进行科学文化的交流与思想的碰撞，有利于实验的发展不断创新。开放型实验室有利于学生之间进行思维的交流，形成开放式的研究模式，便于科研型实验的设计与进行。

4. 学科模式的改变

早在2011年4月胡锦涛总书记提出了加强工科实验室建设的建议，旨在通过强化工科实验室建设，培养创新型人才，为国家的发展做出政策性的指导，推动体制机制的创新发展，通过学校与企业之间的合作开发新型的实验室模式，进一步提高实验室建设，强化实验教学在高校教学过程中的比重，南京信息工程大学提出了实验室开放模式，形成了“实验室开放—科技创新—移兑赛—科研项目”的四级教学模式，取得了很好的教学效果，教学质量得到了整体的提升，工科实验教学以开放型实验室为基础，以学校的实验创新活动为切入点，通过奖励性的措施提高学生的动手能力，在这种创新大赛的推动下，学校实验室开展了自主科研活动，学生在科研活动开展的过程中与教师进行了有效的互动与交流，学生由传统的被动的理论的学习转化为自主研究和自主学习，能够参与研究所众多科研成果的学科研究，各项重大科研项目为学生个人和学校带来了众多荣誉，推动了学科研究的发展。另外，科技创新日的设计为学生之间的学科交流提供了一个便利的平台，在教务处和设务处的共同促进与努力之下，学生之间进行项目的研究以及实验流程的操作，在完成实验项目的基础上，学生进行实验流程的创新、科技发明和新实验的开发等，在这个过程中，学生能够进行独立的思考，团队创新能力与协作能力得到了显著的提高。

总之，工科实验室的教学改革能够为学生的发展创造更加便利的条件，加强学生创新能力的培养，实现学生的全面发展。

参考文献：

[1]潘迪夫，李素康.大学工科专业实验教学改革探索与思考[J].高教论坛，2015，（04）：43-46.

[2]谢礼群.关于高校工科实验室建设的探讨[J].长沙铁道学院学报（社会科学版），2013，（Z1）：192-194.

[3]罗正祥，郝钦伟，高翔.工科院校实验室建设和实验教学改革的研究[J].电子科技大学学报（社科版），2015，（04）：97-100.

[4]任广斌，路玉滨，张学敏.浅谈理工科大学物理实验教学改革[J].今日科苑，2010（16）：188-188.

[5]章其林.浅谈工科院校大学物理实验教学改革[J].大学物理实验，2015（2）：132-134.

[6]李晶，何丽娟，陈春天等.浅谈理工科大学物理教学改革[C].东北地区高等学校大学物理、物理实验教学研讨会，2013.

作者简介：

陈代梅，敖卫华，丁浩，高级实验师，北京市，中国地质大学。endprint