高校实验教学改革初探①
张辉 刘蕊 司云云
[摘 要] 实验教学是高等教育教学的重要组成部分，是培养学生创新精神和实践能力的重要途径，但是目前高校实验教学仍然存在着诸多问题.因此，高校实验教学改革势在必行。通过对高校实验室存在问题进行分析，结合现有实验教学资源，构建新的实验教学体系，创新实验教学模式对全面提高实验教学质量有着非常重要的意义。
[关 键 词] 实验教学改革；教学体系；教学模式
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）07-0034-02
培养创新型人才是高校教育教学工作的重要任务之一，科学而系统的实验教学对培养创新型人才起着重要的作用，2015年国务院发布了《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》，明确提出了高等学校要加大力度培养创新型人才[1]。高等院校建有较高标准的实验室，是培养学生创新能力和实践能力的重要基地，对提升学生的自主创新能力和实践能力有着非常重要的意义。因此，良好的高校实验教学，不仅能够为学生的课业实验学习和训练起着重要作用，更可以塑造并培养学生的创造性思维和开拓意识，为学生毕业以后参与社会建设打下坚实的基础[2-3]。
一、实验教学
（一）实验教学的目标
一般认为实验教学是学生利用科研仪器设备等，在人为控制条件的作用下，引起实验对象或现象的变化，让学生通过观察、测定、分析、综合、设计等环节进而获得知识、发展能力、养成素质的教学活动。根据人们实验教学的认识程度可以分为两个阶段。
1.起始阶段。这一阶段，对学生的要求是以训练其基本操作为特征，学生在教师的指导下，通过基本操作训练，掌握基本知识、基本方法和基本技能。
2.发展阶段。随着教学进程的不断深入，学生主动实验的意识逐步增强，自主实验的要求不断提高，实验教学活动由原来的老师要求下的基本操作逐渐转变为学生自己设计实验方案，自己控制实验过程，自主分析实验结果和系统的撰写实验报告。在这一阶段中，通过不断增强学生自主锻炼的能力，进而达到提高学生自主构建知识、增长技能、发展能力的目的。
（二）实验教学的作用
科学实验是认识世界最重要的方法之一，也是创新型人才培养的重要途径[4]。因此，要培养创新型人才就必须把实验教学当做教学的重要方式、教学建设的重要内容、教学创新的重要领域。而以实验教学为手段去培养人才质量的重要标志是学生在实验室的时间、效率、效益以及对实验室的依赖程度。相对于传统的理论教学，实验教学在人才培养方面的重要作用主要体现在以下几个方面：
1.实验教学能突出学生在整个教学过程中的主体地位。学生在实验操作过程中要手脑并用，更多的需要学生自己动手操作，这样有利學生根据自己的思维方式方法去自主构建科学的知识体系。
2.实验教学能够体现探索研究这一学习方式在学生学习知识和锻炼能力中的重要作用，有利于充分调动学生学习的积极性和探索未知领域的能动性，有助于培养学生的创新意识和实践能力。
3.实验教学能够锻炼学生在学习过程中如何进行观察思考和多元分析相结合的能力，有利于提高学生综合科学素质。
4.实验教学能够突出实验参与者的知、情、意、能的高级复合作用，有助于学生得到全面发展。
二、实验教学中存在的问题
在当前高校实验教学工作中，还存在着不少问题、困惑和争论，且仍将长期存在。
（一）认识欠缺
由于受到传统片面教学观念束缚，在学校教学过程中对实验教学这一重要部分的重视程度不足，教学认识上依然存在重理论、轻实验，将实验课程仅仅只作为理论课程的附属，实验课程仅是作为验证和检验理论教学的一个补充手段，是服务于理论教学而存在的[5]；在学校对实验教学投入上，又往往重硬件、轻内涵，甚至以为购置大量的仪器设备就是重视了实验教学，就是提高实验教学的全部，而轻视了实验教学本身方式方法的研究探索及实践；实验课程的开展，往往只是重视课堂教学目标是否顺利完成，往往忽略了课后实践以及课外学生通过实验探索知识的需求。
（二）理念落后
传统实验教学以教学大纲为教学进行的路线表和任务书，仅仅为了完成教学大纲规定的教学目标和教学课时，在实验课程的开设上以验证性、检验性的实验居多，而设计性、探索性的创新型实验较少；在实验的开展过程中，教师主导实验开展，规定程序多，而学生自主少，自选空间小；在教学体系、课程、项目、课件等内涵建设上需要深化改革和全面提升，优化资源建设与共享需要提速。
（三）投入不足
随着我国经济的发展，国家对教育投入的力度加大，学校办学经费有了显著的提高，但是对经费的使用，特别是实验教学方面的投入，存在着硬件投入舍得买，但维护费用和实验费用投入少，学校管理力量投入不足，难以支撑高水平的教学需要，往往造成新设备不少，但是由于实验教学内容更新不足，教学方式单一，手段传统且单调，缺乏对现有实验设备利用能力的发掘，造成实验室设备利用率较低，存在着资源浪费现象。
（四）队伍薄弱
由于传统教育观念的束缚，高校教职工队伍中实验专职技术人员少、队伍不稳定是各高校实验室普遍存在的一个问题[6-7]。由于学校从管理体制上对实验室工作不够重视，认为实验管理人员就是学校实验室的资产管理员，其主要职责就是保证及时提供使用设备，不需要参与实验教学和思考如何充分利用现有实验设备更好地开发实验项目，如何扩充实验设备为专业建设服务；甚至部分学校没有把实验管理人员纳入教师队伍进行建设和管理，导致实验教学发展缺少能力强的专业技术人员引领，对外深层次切磋交流指导不足，且对实验人员重视不够（甚至称为教辅人员）[8]。
三、实验教学改革
（一）认清实验教学重点
实验教学的重点是通过改革实验教学模式，引导学生养成自主学习的习惯[9]。实验教师引导学生自主提出问题、自主设计、自主解决问题，营造以学生为中心的教学文化，引导学生学习模式的转变；实验教师引导学生自主到实验室做实验并全程参与实验过程，让学生体验以问题为切入点，以实验过程作为解决问题的具体途径；实验教师引导学生掌握促进自我发展的学习方法、促进学生的自我发展，让学生自主构建知识体系、增长技能、发展能力。
（二）理清实验教学层次
不同的实验教学项目类型有不同的教学任务，对学生能力的培养也起着不同的作用。实验教学项目类型根据对学生能力培养的层次不同大致可以分为基础练习型、综合设计型、探索研究型三类。基础练习型的实验教学项目，主要的教学任务就是让学生通过记忆实验事实、术语、概念和基本方法的过程以了解、理解实验的基本原理。综合设计型实验项目的教学任务为让学生在理解实验原理和方法后，培养学生通过所学概念和原理解决问题的能力。而探索研究型实验教学项目类型的教学任务是通过所掌握的能力进一步提高学生进行未知领域的探索和研究以获取新知识的能力。
（三）实验教学体系构建的基本原则
实验教学体系的构建是一项复杂而系统的工程，因此在实验教学体系构建中，实验教学设计必须要尊重和贯彻教学设计的基础性、层次性、自主性和开放性原则。实验教学设计注重基础性是构建实验教学体系的基本原则，因此首要坚持对学生学习基础方法、基本技能、基本知识、基本意识和思维习惯培养的能力。在此基础上，还要体现层次性，保证实验教学设计的课程要求、内容要求和过程要求。在教学过程中学生是主体，要充分发挥学生自主学习的积极性，充分锻炼学生的动手和动脑能力，进行相应的实验教学课程改革，根据学生的能力让学生自主选择实验课程、自主选择实验项目、自主设计实验方案、独立进行实验操作和撰写分析报告。为了更好地发挥学生的自主性，这就需要实验教师在实验课程设计上保证实验设备、实验场所的开放性，在学校政策的制定上要鼓励实验指导教师积极参与到对学生的自主实验指导工作中来。
三、结语
高校实验室不仅是培養创新型人才的重要基地，更是人类科学创新的重要源泉，而当前高校实验教学中仍存在着诸多问题，实验教学改革的任务仍是任重道远。因此在实验教学与改革过程中，我们要始终树立起以培养学生综合能力和创新能力为核心的教学理念为出发点，建立有利于培养学生实践能力和创新意识的实验教学体系。
参考文献：
[1]董昕，赵珊，庞运夺，等.探索教学新模式创建国家级实验教学示范中心[J].实验室科学，2016，19（4）：185-187.
[2]王航平，孙振武，宋淑华.国家级高原实验教学示范中心建设[J].实验室研究与探索，2017，36（7）：156-158.
[3]叶松，周萘，王海.高校材料科学与工程专业本科实验教学改革的思考[J].教育教学论坛，2018（4）：131-132.
[4]罗联社，王友朋，李鑫，等.浅析高等学校实验室管理机构的地位与作用[J].实验室研究与探索，2008，27（8）：18-20.
[5]宫亮，冯杰.高校实验室管理与建设在科研中的地位和作用[J].长春师范学院学报（自然科学版），2012，31（12）：112-114.
[6]李强，衡容，崔超.基于开放导向的高校实验室管理模式与运行机制探索[J].实验技术与管理，2013，30（7）：228-230.
[7]管东生，汤叶涛，彭逸生.环境科学专业本科生生态学课程理论与实践教学改革探讨[J].高教论坛，2015（10）：28-29.
[8]冯琳.高校加强大学生创新创业能力培养的机制探讨[J].赤峰学院学报（自然科学版），2016，32（7）：212-214.
[9]贾玉梅.论实验教学中培养学生创新能力的策略[J].绍兴文理学院学报，2005（1）：65-68.
