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摘要：实验教学是自然科学学科教学不可缺少的重要组成部分，更是培养学生动手能力和创造性思维的有效手段，但是随着全国高校大幅度扩招后使得大学本科教学中的实验教学暴露出很多问题。笔者通过对西华师范大学自然科学学科实验教学的走访调研后发现了一些亟待解决的问题，同时针对存在的问题也相应的提出了一些切实可行的改进措施，希望对改善本科实验教学，进而能够提高自然科学学科大学生动手能力有所帮助。
关键词：日常工作；问题；建议
本文引用格式：国慧，等.改善实验教学提高自然科学学科大学生动手能力——以西华师范大学为例[J].教育现代化,2020,7(46):121-123.
Improving Experimental Teaching and Improving the Practical Ability of College Students in Natural Science
--Take China West Normal University as an Example
GUO Hui,YANG Zhen-an
(China West Normal University,Nanchong Sichuan)
Abstract:Experimental teaching is an indispensable part of the teaching of natural science,and it is also an effective means to cultivate students'practical ability and creative thinking.however,with the large-scale enrollment expansion of colleges and universities across the country,there are many problems in the experimental teaching of undergraduate teaching.The author found some problems to be solved after the investigation of the experimental teaching of Natural Science in West China Normal University,and put forward some practical measures to improve the existing problems,hoping to improve the experimental teaching of undergraduate course,and then to improve the practical ability of students of natural science.
Key words:Daily work;Problems;Suggestions
一 引言
自然科学是关于无机和有机（包括人的生物属性）自然界的各门科学的总称[1]，具体包括数（数学）、理（物理学）、化（化学）、天（天文学）、地（地学）、生（生物学）六大学科[2]。根据其概念便可知晓自然科学认识的对象是整个自然界（具体而言便是自然界物质的类型、形态、属性以及运动形式等），认识的任务是揭示自然界发生的现象及其实质，掌握并合理利用这些规律[1]。整个自然科学的发展过程都离不开科学实验，科学实验是自然科学理论体系形成和发展的基础，实验教学不仅是自然科学学科教学的支柱和基础，更是培养学生创造性思维的有效手段[3]。因此，在全面落实陈宝生部长“在新时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话”精神，大力扎实发展本科教育这一高等教育基石的大背景下，从一名实验室管理的工作人员日常的工作角度出发，关注如何通过改善实验教学提高自然科学学科大学生的动手能力显得极为必要。
西华师范大学位于四川省南充市，是一所具有70余年办学历史的省属重点师范院校。学校素来重视通过本科实验教学来提高学生的动手能力。近年来，在实验教学方面也取得了不错成绩，多次在国家级、省级的实验竞赛当中获得较好成绩。但是在全国高校大幅度扩招以后由于办学经费、办学硬件、师资等方面发展的滞后使得实验教学这一方面存在了一些短板，加之在学生思维活跃化、多元化的影响下，使得为培养大学生动手能力的实验教学更难达到预期的目的。本文通过对西华师范大学生命科学学院、国土资源学院、环境科学与工程学院、化学化工学院等自然科学学科的本科实验进行调研发现，在实验教学过程中依然存在一些问题。
二 存在的一些问题
（一）学生能力参差不齐，积极学习的动力不足
由于学生个人接收知识的水平、能力和基础不同，有些基础差的学生在实验过程当中不能真正理解实验步骤和内涵，只是按照实验指导教材上的内容按部就班的机械地操作，或者老师说一步才做一步，导致对实验的兴趣不足，甚至出现厌烦心理。比如在环境科学与工程学院的《水污染控制实验》当中，由于实验的专业性较强，涉及的基本原理较多，内容上比较枯燥乏味，听课时间长学生容易产生疲惫心理，出现注意力不集中等现象，甚至于有些学产生厌恶情绪。
（二）上课学生较多，缺少实验主要设备，学生动手操作机会不多
在有些实验当中，虽然能够激发同学们的兴趣，争先恐后想自己操作动手实验，但是由于参与学生较多，一节课人数能达到30多人，加之实验设备不足，一般都是2-3个学生公用一台设备，对于比较昂贵的实验设备是4-5个同学共用，导致大部分学生不能亲手操作，或者接触设备进行实验的机会较少，久而久之，学生的动手实践能力得不到增强。比如在生命科学学院的《农产品储藏与加工》的实验过程当中，虽然学生的兴趣较高，但由于缺少部分实验相关的小型设备，如榨汁机，磨粉机，开放式搅拌机等，4-5个学生共同操作一个实验，加之实验操作台面积有限，导致大部分学生只能在旁边看着，而不能亲自动手完成实验的整个过程。
（三）实验教学课时数有限
一般情况下每个实验课程安排为一星期3课时（一次课），对于基础性实验课程可以满足学生对于知识的接收程度。但对于一些专业性较强的实验课程每周3课时远远达不到学生掌握知识的程度，并且与理论知识不能达到有效的衔接，实验课发挥作用不明显。比如环境科学与工程学院的大气污染控制实验，由于实验课是每周1次，而理论课程是每周2次，而且理论课程知识又相对比较抽象，如果不能及时地将所学的理论知识与实验操作相结合，就不能将所学知识真正做到融会贯通，不利于学生更好地掌握大气相关设备的操作流程，学生分析问题、解决问题的能力也受到了一定的限制。
（四）忽视学生的自主创新能力，主观能动性不能得到有效发挥
在进行实验课程过程当中，一般情况下由实验课教师对实验原理和操作要点进行讲解后，学生再按照操作步骤进行实验，而前期实验材料和器材准备过程以及试剂配制过程多由教师讲解完成，学生在实验前期的准备工作参与很少。在此教学模式下，学生对实验材料背景的了解有限，对实验操作知识的理解程度不够，对实验环节的把握缺乏完整性，不能将理论知识学习和实践能力培养很好地结合，不利于发挥学生的自主性和主动性。
（五）二级学院实验室布局不科学，空间分区不合理
具体表现为：有些学院实验室用房紧张，本科教学实验室和教师科研实验室混用；还有些学院甚至为了提高考研率，把实验室改成自习室供本科生学习使用，不仅造成了资源的浪费，更主要的是在实验室管理上存在一些安全隐患。
三 增强学生的动手实践能力的建议和措施
（一）鼓励学生转变观念，建立注重过程的评价体系
大学生都经历了高考严格的筛选才步入大学，在中学尤其是在高中阶段不管是出于高考的压力还是主动的探索对理化生等各科的实验都有深入的接触，这证明他们具有出色完成大学实验教学内容的潜力。因此，任课老师需要唤醒学生愿意探索实验的原动力，让学生充分认识到实验教学是其大学学习中一个非常重要的组成部分，并且实验教学中的实验操作、现象观察、结果分析、数据处理、实验报告的撰写等一系列过程不仅能够培养其动手能力，更能够锻炼其认真、细致、尊重客观事实的科研作风和严谨的思维逻辑习惯，对于自身成长具有重要意义[4]。
实验是允许失败的[5]，学生在动手操作时，不可避免地会和理想数据和结果有些不同。此时教师应作的便是做好具体辅导，千万不可随意地进行批评，而应该与学生共同寻找失败的原因，并邀请获得成功的同学作示范、指导，以模范的带动效应来提高全班同学操作技术的质量。当全班同学都能达到又快又好、高质量的完成操作要求时，教师又应及时予以肯定。在教学过程中要鼓励、督促学生去动手操作、去思考，甚至于有意的设置几个“小插曲”。实验课程大都设置为一门独立的课程，在课程结束时对每一位同学都会有一个成绩的总体评价，此时，建议任课老师应该做好日常教学过程中的记录，以学生的平时操作为主要的评分标准，而不是学生上交的实验报告册上的内容。
（二）改变教学模式，提高学生的参与度
任课老师应该相信学生具有自主完成好实验内容的，大胆尝试翻转课堂等新的教学模式。如生命科学学院的《生态学实验》的任课老师就大胆尝试翻转课堂的模式，把全班分为8个小组（每组4人左右）每组负责一个实验，在正式上实验课之前1-2周，任课老师给负责该实验的这组学生提前讲解该实验，那这组成员通过自身的实践参与均能够出色的完成该实验，最终在正式上课的时候给全班学生讲解该实验，且取得了很好的教学效果。
学校和学院的实验管理部门应该增加学校本科实验经费方面的支出，有计划、有目的地购买实验必需设备，确保实验设备充足。同时也要逐步改变以往大班上课的传统，进行小班授课，建议每个实验课人数以20人左右为宜，这样不仅确保了每个学生都能动手操作实验，使每个同学更易创造展示自己、锻炼自己的机会，也可使学生能够获得更多的创造空间和时间，而且更加方便于教师的管理，对于不同基础的同学采用不同的讲授方式，因材施教，分层次培养学生，同时也能够避免因拥挤、教师监督不到等原因而引发安全事故等。
（三）适时增加实验课课时
学校教学管理（教务处）和二级学院在制定（修改）教学方案的同时，应该多听听一线教师的建议，合理、科学的安排实验课课时量、避免出现课时量严重不足的情况，结合自然时节安排实验课的上课学期，尽量不要在10-12月安排野外的实验课，如植物学实验、生态学实验、植物生理学实验、花卉学实验、草坪学实验等。同时在课程安排上尽量将同一门理论课和实验课由同一位老师承担，或者在多个班级同时开该门课程（理论和实验）时，为了提高教学效果可以安排多位老师分模块进行实验和理论教学，这样可以大大的提高教学中理论与实践的结合，提高教学效果。
（四）积极开展开放性实验，提高学生的创新能力
传统实验具有固定性、简单性、缺少完成的时间保证和缺少统计分析等局限性，而开放性实验具有创新性、设计性、复杂性、灵活性、综合性和科研性等明显的优势[6]，因此应该鼓励打破传统实验教学以实验指导为主、以老师为主的“封闭”模式，开展开放性实验。即鼓励对某问题感兴趣的学生集中在一起，针对自己感兴趣的实验，设计实验方案（包括具体过程、使用的仪器设备），再让老师把关并完善实验步骤，配合学生将实验完成（提供场地、仪器设备、保障安全等）[7]。如生命科学学院的《草坪学实验》则尝试性的引导学生评价校园内绿地植被的搭配的科学性，并大胆的提出改良方案，将优选的方案提交给学校园林绿化课，可喜的是园林绿化科最终也采纳了学生的方案，极大的鼓舞了学生认真进行实验的信心。
（五）完善实验室管理体系
加大对实验室的管理，发挥学院安全管理主体责任，建立横向到底、纵向到边的实验室安全责任体系，将实验室安全责任层层落实到房间责任人、实验室负责人，杜绝出现试验区与学习区不区分的现象，为学生提供一个良好的实验环境。
四 结束语
增强学生的动手实践能力不仅能促进他们更自觉掌握知识，同时能促进学生主动思考，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，此外更增强了他们的学习信心和再学习欲望由被动学习转向主动学习，从而提高学生的各方面能力和综合素质，本着“以本为本”的基本原则，实现高等教育内涵式发展。
参考文献
[1]黄令闻.社会科学与自然科学研究方法的异同[J].华章,2013,(11):14.
[2]李醒民.知识的三大部类：自然科学、社会科学和人文科学[J].学术界,2012,(8):5-33.
[3]陈世军.初中自然科学实验教学中学生创新能力培养的探索[J].宁波教育学院学报,2005,7(2):92-94.
[4]朱丹.高校实验的重要性及实验教学改革[J].科技信息（科学·教研）.2008，(14):176+195.
[5]林旭华.实验允许失败只因缺憾中显完美[J].成才之路,2011,(19):47-47.
[6]杜瑞卿,杨建伟,夏敏,等.动物生理学实验中传统教学与开放性实验教学的比较及应用分析[J].现代农业科技,2009,(18):257-258.
[7]施静雯,杨国柱.开放性实验在高校生物学实验教学改革中的重要性[J].吉林教育学院学报,2009,25(10):133-134.
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