“理論—實(shí)踐—?jiǎng)?chuàng)新”協(xié)同的自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

李榮華，周洪波，張 敬

（湖南理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，湖南 岳陽(yáng) 414006）

0 引言

進(jìn)入21世紀(jì)，人們對(duì)高校培養(yǎng)具有綜合能力、創(chuàng)新能力的應(yīng)用型技術(shù)人才提出了更高、更迫切的要求?！吨泄仓醒雵?guó)務(wù)院關(guān)于深化教育改革、全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》中指出：“高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神”“抓緊建立更新教學(xué)內(nèi)容的機(jī)制，加強(qiáng)課程的綜合性和實(shí)踐性，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力?！睂?shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，而傳統(tǒng)教學(xué)模式重理論輕實(shí)踐，阻礙學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)揮，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，與培養(yǎng)工程實(shí)踐能力強(qiáng)、高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才的目標(biāo)向背離，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革勢(shì)在必行。

1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及現(xiàn)狀

中國(guó)的傳統(tǒng)教育偏重于知識(shí)的傳授，歷來(lái)是灌輸太多，但創(chuàng)新不夠；學(xué)生過于相信書本，缺乏闖勁。傳統(tǒng)教學(xué)模式重理論教學(xué)，輕實(shí)驗(yàn)教學(xué)；重理論教師，輕實(shí)驗(yàn)人員；重儀器引進(jìn)使用，輕實(shí)驗(yàn)人員培養(yǎng)提高。這些嚴(yán)重影響了廣大實(shí)驗(yàn)人員的積極性和工作能力的發(fā)揮。在實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置上，實(shí)驗(yàn)課圍繞理論教學(xué)而設(shè)置，沒有一點(diǎn)自主性；在教學(xué)方法上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)停留在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)操作和教師示范演示上。目前在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中存在以下幾方面問題：一是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較陳舊落后，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多數(shù)；二是實(shí)驗(yàn)具有單個(gè)、小型性，不具綜合性和復(fù)雜性，更談不上先進(jìn)性和創(chuàng)新性；三是實(shí)驗(yàn)方法的被動(dòng)性，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)只是按照指導(dǎo)書中規(guī)定的內(nèi)容，甚至規(guī)定的步驟，被動(dòng)地進(jìn)行，缺乏主動(dòng)性；四是實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備利用率較低。特別是專業(yè)課程，由于其實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少，很多設(shè)備很少用或者根本就不用；五是實(shí)驗(yàn)以教師為主，學(xué)生為輔，學(xué)生沒有自主性，完全按照教師的安排進(jìn)行，不需要積極思考。上述這些情況的存在，嚴(yán)重挫傷了學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的積極性，使學(xué)生養(yǎng)成惰性思維，凡事不主動(dòng)積極思考，敷衍了事。不僅使學(xué)生失去了對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，被動(dòng)應(yīng)付不可能有好的教學(xué)效果；而且實(shí)際上在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，不需要學(xué)生主動(dòng)思考，不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新能力。近年來(lái)，雖然增加了一些設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，使教學(xué)效果有所改觀，但還沒有脫離原有教師為主、學(xué)生為輔的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。要想真正地取得好的實(shí)驗(yàn)效果，必須對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，以期得到真正適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)展的教學(xué)方式。

2 構(gòu)建自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式

2.1 自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革目標(biāo)

“理論—實(shí)踐—?jiǎng)?chuàng)新”協(xié)同的自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，就是要打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，基于“學(xué)生為實(shí)驗(yàn)主體、教師為實(shí)驗(yàn)主導(dǎo)”原則實(shí)施教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以學(xué)生為中心，教師圍繞學(xué)生的思路進(jìn)行修正和輔導(dǎo)，由學(xué)生自主地完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，把學(xué)生推到實(shí)驗(yàn)過程的第一線，使實(shí)驗(yàn)實(shí)戰(zhàn)化，達(dá)到更好地培養(yǎng)高素質(zhì)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才的目的。

2.2 自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的主要內(nèi)容

（1）嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)課前準(zhǔn)備（預(yù)習(xí)）要求，加大預(yù)習(xí)效果的考核，以增加自主預(yù)習(xí)的實(shí)效性；

（2）制定學(xué)生實(shí)驗(yàn)資格審查制度，并付諸實(shí)施，以保證自主式實(shí)驗(yàn)過程的順利進(jìn)行和實(shí)驗(yàn)效果；

（3）完善自主實(shí)驗(yàn)過程所需的、具有針對(duì)性的學(xué)習(xí)資源，譬如，適合于自主式實(shí)驗(yàn)過程的實(shí)驗(yàn)教材、系列思考題、部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的輔導(dǎo)課件等，這些充足豐富的、循序漸進(jìn)的、具有啟發(fā)性的學(xué)習(xí)資源是實(shí)現(xiàn)自主型實(shí)驗(yàn)的重要支撐；

（4）根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)條件，為學(xué)生提供切實(shí)可行的指導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供學(xué)生選擇，這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要能夠引起學(xué)生的興趣，能夠鍛煉動(dòng)手能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；

（5）學(xué)生自由選取實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、儀器設(shè)備，自由組合成實(shí)驗(yàn)小組，自己擬定實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟，自己獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，教師只是做必要的指導(dǎo)和問題解答，給學(xué)生提供幫助。充分發(fā)揮學(xué)生的自主性和能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)實(shí)驗(yàn)及研究方法，對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神都具有非常重要的作用；

（6）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，提高老師自身能力和素質(zhì)，引導(dǎo)教師不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)課程體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和技術(shù)的改革，調(diào)動(dòng)廣大教師投身實(shí)驗(yàn)教改的積極性，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的全面開展。

2.3 自主式實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

“理論—實(shí)踐—?jiǎng)?chuàng)新”協(xié)同的自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)打破了以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊、學(xué)生照方抓藥的被動(dòng)教學(xué)模式，充分發(fā)揮了學(xué)生的自主能動(dòng)性，具有如下特點(diǎn)：

（1）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由學(xué)生自己主動(dòng)選取，自己擬定實(shí)驗(yàn)方案、步驟，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)興趣，有利于發(fā)揮學(xué)生的想象力，開拓視野，培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、研究問題、解決問題的能力，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)；

（2）一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如果由多個(gè)學(xué)生共同完成，需要大家集體討論方案，擬定實(shí)驗(yàn)方法，分工合作，共同完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神、相互配合相互協(xié)調(diào)的能力及組織能力。這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)槿魏我患虑椴⒎且粋€(gè)人能夠完成，需要大家團(tuán)結(jié)協(xié)作合力完成；

（3）自主式實(shí)驗(yàn)，其設(shè)備儀器由學(xué)生自己選取、調(diào)試，不同于以往由老師調(diào)試好學(xué)生來(lái)用，學(xué)生需親自動(dòng)手調(diào)試，調(diào)試的好壞直接影響實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。要順利完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生必須認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)的每一環(huán)節(jié)、步驟，否則完不成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。因此，有利于培養(yǎng)學(xué)生積極認(rèn)真的工作態(tài)度和責(zé)任心；

（4）自主式實(shí)驗(yàn)不同于以往的簡(jiǎn)單驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，具有綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性，一個(gè)實(shí)驗(yàn)需要用到以往學(xué)過的知識(shí)和一些新的知識(shí)，在實(shí)驗(yàn)之前需要學(xué)生去查閱有關(guān)資料，不是簡(jiǎn)單地用到一門課的知識(shí)，需要用到多門課程、跨專業(yè)的一些知識(shí)。因此，通過這類實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力及查閱文獻(xiàn)資料的能力，培養(yǎng)學(xué)生掌握正確的科學(xué)研究方法；

（5）資源共享，充分利用儀器設(shè)備資源。這類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所涉及的不僅僅是一門課程，多數(shù)是跨課程的實(shí)驗(yàn)，這樣所用到的設(shè)備儀器種類和數(shù)量就比較多，需要學(xué)校打破課程限制，儀器設(shè)備相對(duì)開放，實(shí)行不同實(shí)驗(yàn)分室資源共享。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的不同，所用到的儀器設(shè)備就很多，可以提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率，達(dá)到設(shè)備資源的有效利用；

（6）學(xué)生自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多樣，涉及的知識(shí)面比較廣泛，這就需要指導(dǎo)教師有一定廣度的知識(shí)面，這樣指導(dǎo)學(xué)生時(shí)才能夠得心應(yīng)手。因此，開設(shè)這類實(shí)驗(yàn)可以促進(jìn)教師加強(qiáng)自身能力和知識(shí)的學(xué)習(xí)，逐步形成一個(gè)教師學(xué)生互相促進(jìn)提高知識(shí)能力的良性循環(huán)。

3 自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展

基于“學(xué)生為實(shí)驗(yàn)的主體、教師為實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)”原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生自行選取實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、儀器設(shè)備，自由組合實(shí)驗(yàn)小組，自己擬定實(shí)驗(yàn)方案、步驟，自己獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，設(shè)法去除學(xué)生對(duì)老師的心理依賴，去除同學(xué)之間的相互依賴心理，教師只是做必要的指導(dǎo)，以使能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的自主實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性和能動(dòng)性。

自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，必須具備一定的實(shí)驗(yàn)條件才能進(jìn)行。首先，要根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)條件準(zhǔn)備一些切實(shí)可行的指導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供學(xué)生選擇；其次，要打破各實(shí)驗(yàn)分室各自為政的界限，所有實(shí)驗(yàn)分室及儀器設(shè)備共享，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)過程中所用到的儀器設(shè)備會(huì)跨專業(yè)跨分室；其三，要有專人負(fù)責(zé)管理和協(xié)調(diào)各專業(yè)實(shí)驗(yàn)分室，進(jìn)行統(tǒng)一的經(jīng)費(fèi)預(yù)算和儀器設(shè)備的購(gòu)置、調(diào)配，做到有的放矢；其四，在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)，要有足夠的學(xué)時(shí)來(lái)保證實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。

另外，在實(shí)驗(yàn)的過程和評(píng)判上，堅(jiān)持“重實(shí)驗(yàn)過程，不重實(shí)驗(yàn)結(jié)果”的原則，給學(xué)生做實(shí)驗(yàn)以充分的自主性，客觀地評(píng)判數(shù)據(jù)分析，以杜絕實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、相互配合相互協(xié)調(diào)、理論聯(lián)系實(shí)際、充分發(fā)揮想象力、開拓視野、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、研究問題、解決問題的能力培養(yǎng)，動(dòng)手能力、組織能力、意志的鍛煉等都離不開有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)?！袄碚摚瓕?shí)踐－創(chuàng)新”協(xié)同的自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，為解決這些問題提供了一個(gè)切實(shí)可行的途徑。