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摘要:高校实验教学在培养学生创新能力、动手能力以及自主解决问题的能力上起到至关重要的作用,但目前高校实验教学中还存在设备陈旧、资源单一的问题。因此,改变实验教学形式、丰富实验教学教具以及开放学校实验室作为实验教学的重要场地,对合理利用实验教学资源、提高实验教学水平起到重要作用。
关键词:实验教学;实验资源;感想
本文引用格式:李敏等.浅谈实验教学中的感想[J].教育现代化,2019,6(28):224-225.
一直以来,高校的实验教学处于从属地位,高校内的实验教学教师属于教辅岗位[1,2],因此,对学生创新能力、动手能力以及解决问题的能力起到重要影响的实验课程得不到应有的重视,学生缺乏独立思考、自主探索以及独立解决问题的能力[3],使得学生在步入工作岗位后仍需要很长一段时间进行培训,或者对于选择继续深造的学生在研究生初始阶段不具备任何的自主能力,这在一定程度上影响了本科生的就业及研究生学习。
一目前高校实验课程存在的问题
(一)实验课以验证性为主,缺乏创新性实验
实验教学一般分两类,一类为与课堂教学相结合的实验教学,这类教学一般由课程教学教师根据课程安排及需要,随堂演示实验过程。这一过程中,学生处于从属地位,主要根据教学教师的示范来观察实验过程及结果,加深对理论知识的理解,但对于学生动手能力的锻炼没有起到重要影响。另一类实验教学为单独开设的实验课程,这类实验课程与理论教学分开,课程安排以独立的实验课程为主,有单独负责的实验教学教师,学生具有独立完成实验的条件。但是,这类实验课的实验课程以验证性实验为主[4],在实验课程开展过程中,教学大纲中往往详细列出实验过程、实验条件、实验注意事项及每个实验步骤应当观察到的现象等,学生往往按照教学大纲的步骤按部就班,根据大纲提示的现象作为判断依据,已达到完成实验的目的。由于教学大纲中列出的实验步骤、条件、注意事项及现象等是实验教学教师在实验过程中摸索出的经验,而非学生在探索实验过程中学习并总结出的。因此,在验证性实验完成过程中,学生只是具备了一定的动手能力,至于创新能力及自主解决问题的能力并没有进一步得到提升。
(二)实验设备陈旧、资源单一、实验内容缺乏创新性
实验室硬件及软件建设是实验教学顺利开展的基石,随着高校扩大招生,学生数量大幅度提升,而相配套的硬件设施并未及时跟进,大多数实验教学的规模依然维持在原有水平,因此,实验课往往以分组形式完成,不能确保每位学生的实验条件。除此之外,实验内容的设计缺乏创新性,多数的实验教学依然以教师主讲、演示,而后学生模仿为主,达不到对学生创新能力和创新思维的培养。
更为严峻的是,现有的实验教学内容依然沿用多年前的实验设计及内容,缺乏创新性及对学术研究热点的关注度,不能引起学生自主学习的主动性。
(三)改革措施
针对目前实验教学中存在的这两点内容,提出了改变实验教学形式以及开放学校实验室作为实验教学的重要场地的建议,从教学形式、教学内容、教学场地等方面提出改进实验课程的方法。
1.改变实验教学形式
上面提到,目前的实验教学形式主要以随堂实验课及专门的实验课两种形式为主。随堂实验课多为与课堂教学内容相关的,可以简单操作的实验内容;专门的实验课则主要是以基础性的独立实验课为主。不仅这两种形式的实验教学内容是独立进行的,专门实验课里的实验培训也多是独立的,实验课程的内容之间缺乏理论知识的递进,同样缺乏创新性的难度递进。学生在实验过程中,多数根据教学大纲列出的步骤,按部就班,将每个实验自始至终做完就算完成了这个实验,但中间过程缺乏独立思考,又由于教学大纲会详细的解释实验操作过程中可能出现的问题及注意事项,因此,学生在操作过程中往往有了既定目标,他们的操作过程目的性明确,从而忽视这个过程中可能出现的新现象、新结果,这对于实验课程设置的另一个明确目的,既发现新现象起到了反作用。除此之外,这种教学模式给学生一个错误的讯息,既实验操作非常简单,不需要花费精力、不需要动脑思考。这也是很多本科学生在初进入社会或研究生阶段学习时遇到的非常大的难点,眼高手低,认为自己无所不能,很多学生却事事都不能做好。基于此,目前的实验教学形式需要改进。
减小内容的多样性、拓展实验内容的纵向深度。以往实验课程的设置往往考虑到内容的多样性,保证内容多样性往往就不能兼顾到实验内容的纵向深度。因此,在有限的时间内,将实验教学内容集中到某一个领域,将这一领域内的实验教学分为层次分明的三个阶段。第一阶段为培训阶段,延续之前的教学模式,实验教学教师在此阶段起重要作用,向学生详细介绍实验过程中的注意事项、操作步骤、实验技能培训等,学生在这一阶段主要培养自己的动手能力;第二阶段为自主阶段,在这一阶段的实验教学过程中,实验教师不需要对实验过程中的注意事项、操作步骤、实验技能培训等进行详细讲解,只需要将实验目的及最终需要观察到的实验现象讲解给学生。在这一过程中,学生需要通过自主学习来了解实验过程中需要用到的理论知识、实验器材、实验步骤、注意事项以确保得到最终需要的实验结果。因此这一过程除了培养学生的动手能力之外,同时培养了学生解决问题的逻辑思维能力、自主解决问题的能力;第三阶段则为创新阶段,在这一阶段的实验教学过程中,学生是主体,实验教师不限定实验内容,只负责提供实验器材,学生根据实验教师提供的素材自主进行实验,在自己设置的实验过程中解决问题、发现新现象。因此这一过程重在培养学生的创新能力、探索能力。
2.开放学校实验室作为实验教学场地
本科实验教学存在的另一问题是实验设备陈旧、单一,不能满足当今社会科技高速发展的趋势。由于实验教学过程中往往存在仪器设备不足的问题,因此经常出现以教师示范为主,学生观察为辅,或是三五个学生共用一套实验设备,每个学生能够自己动手操作的机会大幅度降低。而且学校内部各实验室之间相互协作较少,横向联系薄弱,使得现有的资源不能更充分的利用。
这些弊端严重影响了高校实验教学的质量,因此需要开放学校实验室做为另一个重要的实验教学平台,以此创建一个资源配置合理、功能结构完善的实验教学平台。
目前高校教师除了教学之外的另一重要任务是科研,因此,大多数教师会有相应研究课题,与传统的实验教学课程相比,这些课题接近科学研究的前沿领域[5],创新性强。同时,相比与传统实验教学中的实验设备,用于科学研究的实验仪器种类更丰富、更具先进性。在学生的实验教学过程中,开放学校实验室作为实验教学场地,在学期中适当安排一定的时间使学生参与到实验室中的课题研究中,了解目前科学研究的最前沿领域,认识研究过程中的最新科学仪器设备,以及各种先进技术,不仅能够激发学生的兴趣、调动学生学习的积极性,由于实验室的课题研究本身包括了许多的未知与不确定,让学生参与到这些课题的研究过程中,与研究小组一起讨论方案,解决遇到的问题,查找理论来解释发现的新现象,这一系列过程以学生为主体发生,不仅锻炼了学生的动手能力,更进一步激发学生自主解决问题的能力。除此之外,实验室具有一系列配套的研究资源,包括基础设施,观测设备,以及各种探测仪器,学生在与课题组成员共同完成研究的基础之上,还可以根据自己的知识基础,提出可行性的探索实验,这一过程的实现往往包含了理论知识的调研、实验方法的构思、仪器设备的掌握以及解决各种小问题的能力和敏锐的观察力。如果学生能够自主完成这一过程,这对于提高学生的创新能力起到质的提升。
二结束语
高校实验教学必须改变传统观念,发挥学生在实验操作过程中的主体地位,改变原有实验课程内容安排,设置层次分明的实验内容,及时更新实验设备;同时,开放学校现有实验室,使学生积极参与到前沿课题的研究过程中,充分调动学生学习的积极性。从而使实验课程更好的发挥其培养动手能力、创新能力的作用。
参考文献
[1]姚毅,孙山,毛逢银.高校扩招后的实验教学改革[J].理工高教研究,2002,(1):37-38.
[2]刘名扬,王麒麟.实验室系统化建设和规范化管理的探讨[J].实验室科学,2008(3):119.
[3]谭志勇.发挥实验教学功能培养学生综合素质[J].中国现代教育装备,2009,82(12):87.
[4]荣昶,赵向阳.实验教学与创新能力培养探析[J].实验室研究与探索,2004,23(1):12-14.
[5]刘华东,韩红江.开放实验室构建实验教学新体系[J].中国高等教育,2003,(22):30-31.
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