实验教学的改革

【摘 要】我校是一所培养让学生更好的走向社会的创新型、应用型专业人才的大学,实验教学至关重要.本文分析了传统性实验教学形式的利弊,剖析了各种类型实验的作用和特点,提出了实验教学的改革应建立在加强基本训练、逐步开设综合性型、设计型实验的观点,初步探索了实验教学改革的方向.

【关 键 词】实验教学改革与思考

【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2013）05-0058-02

实验教学是高校课程教学的重要组成部分,是培养创新型、应用型专业人才不可或缺的教学形式.原教育部部长周济在第二次全国普通高等学校本科教学工作会议上就曾经指出：“知识来源于实践,能力来自于实践,素质更需要在实践中养成；各种实践教学环节对于培养学生的实践能力和创新能力尤其重要；对于大学生成长至为关键.要培养高素质人才,就必须重视实践教学环节”.在教育部组织的本科教学评估指标体系和教育部与各省市组织的高等院校评估中,高校的实验室建设和实验教学质量的提高以及新世纪教学改革和研究的立项课题中,实验教学改革占有相当大的比重.

一、实验教学的主要形式

验证型、综合型和设计型实验仍然是各高等院校进行实验教学的三种主要形式.

验证性实验是指为确认已获得的知识的正确而进行的实验,亦即在结论已知的前提下进行的实验.其特点是结论具有唯一性；其功能是为接受性学习保驾护航,提供令人信服的、足够的事实支持.进行验证性实验,学生在“实验指导书”的指导下,使用材料是确定的,实验要求、操作步骤是固化的,实验现象与预设是一致的.对学生而言,他们得到的是不可抗拒的认知,无需全面仔细的观察,只要将实验所用的设备、实验过程、结果以及与理论对比情况等整理出实验报告.学生完成这种实验主要有3个直接收获：验证已经学过的理论知识；学习基本实验所用设备、仪器仪表的使用方法；学会记录和处理实验数据,攥写合格的实验报告.学生通过各种验证型实验,体验科学研究的过程,从中也能得到辩证唯物主义的思维方法,达到实事求是和严谨的科学作风的训练.

综合型实验则是几个实验的组合.将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验,组合在一起形成一个大实验.例如,我校在数字电子和模拟电子技术实验中,将数字电子和模拟电子性能测试的两个实验结合在一起,形成综合型实验,使两个实验综合后收到较好的效果.管理类专业开设的“ERP”综合实验,用“ERP”作为多个实验的结合点.学生根据指导教师提出的要求（各类数据、参数、物流、核算、营销等）,自己设计实验方案,（包括财政税收、金融工程、证券交易、市场营销等）,经指导教师审核批准后,学生自己来完成实验的全过程.经过这样的实验,学生不仅要求要能写出一个完整的、合格的实验报告,还要作出一个有关经济管理系列课程较全面的系统报告,对所学知识的掌握与运用升华到了一个新高度.

设计型实验是教师提出实验任务和目的,学生自行设计实验的全过程.其特点是结论可能具有多元性（这与学生怎样实验、推究有关）；其功能是使学生在设计、探索、推究中培养实践能力、思维能力和创新精神.其基本模式是；提出问题――做出猜想或检测设――进行实验设计――实施实验――记录实验现象或数据――得出结论.在这个没有预设、类似于科学研究的实验中,材料、仪器是自行选择的,实验步骤是自行规划并完成的,不同学生获得的实验现象可能是有差异的,故得出的结论可能就是多元的.通过交流、讨论、评价,在形成共同认知的过程中,还有可能“生成”新问题,解决新问题.如评价和测定智能机器人的性能,或测试某种虚拟仪器性能等,实验需要的工具、仪器由学生自行选择,实验方案也由学生自己设计.指导教师只是指导学生弄懂实验原理,学生根据实验条件设计出切实可行的实验方案,同时选定必需的仪器.设计型实验常常带有一定的探索性或创新性.由于学生的情况不同,实验方案、实验仪器都有可能千差万别.有些专业开出的实验是应用型实验,具有很强的实用性,学生参与实验的积极性很高,同时在实验中得到了锻炼.

二、实验教学内容形式的分析

实验教学的内容和类型不同,其特点、作用不同,应当细致分析利弊得失,取长补短.在实验教学中验证型实验完全能够达到使学生强化对理论知识的认识、验证理论知识的结论；使学生掌握实验的基本原理与使用,学会完成实验的方法和操作程序；学会从实验数据的分析中得出反映事物本质的结论；学生能描述实验过程,完成实验报告；通过实验教学内容和模式,培养学生实事求是、严谨、仔细、认真的科学态度和工作作风.实验教学的丰富经验完全证明这些结论的正确性,但验证型实验很难激发学生的综合设计、综合分析、创新意识能力和培养科学研究的思维方式.这些正是如今大学生必须具备的综合能力和素养,我们必须要有足够的重视.

当然,验证型实验也有很多方面的弊端,如与理论教学的配合上,不利于发展思维、培养能力,体现学生的个性发展；对学科内各部分知识之间的联系很难起到拓展作用；其结论唯一的实验特点,很难使人关注实验过程中的“生成”问题,可能会导致学生认知的僵化、片面等；培养的学生可能会缺乏独立研究和自觉主动的训练意识,导致实验兴趣疲劳,认知无趣,不利于调动学生的积极性,甚至挫伤了学生的探索精神.这些缺失是几十年实验教学经验的积累,毋庸置疑.从验证型实验的特点看,在基本实验和训练实验基本技能中任能发挥举足轻重的作用,但必须加强管理,尽量避免验证型实验的各种不足.加强实验能力的培养,着重培养学生灵活运用知识、分析与解决问题的能力.

综合型实验是经过一个阶段的学习后,在学生具有一定的基本知识和基本技能的基础上,运用一门课程或多门课程的知识对学生实验技能和方法进行综合训练的一种复合型实验.综合型实验一般可以在一门课程的一个循环之后开设,也可以在几门课程之后安排一次有一定规模的、时间较长的实验.经过综合型实验的训练,学生对属于各个学科的知识有了更深的了解,有利于把握其中的联系,使得学生对这些知识的认识得以升华.