□文/王珂 吴迪

(河南城建学院河南·平顶山)

一、引言

人才培养是高等教育所肩负职能中重要的一个方面。面对社会的飞速发展,对于人才的培养也提出了越来越高的要求。创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。自主创新关键在人才,培养人才关键在教育,要花大力气深化教育教学改革,大力培养学生的创新精神和实践能力。胡锦涛在2006年全国科技大会上提出,国家要在2020年基本建成为一个创新型国家。

高等学校人才培养的一个重要目标就是培养高素质的创新型人才。创新型人才的培养涉及教学过程的各个方面,而对于理工科学生而言,实验环节的教学对于学生综合素质的提高和创新能力的培养显得尤为重要。目前,在传统的实验课设置和教学模式中,实验课依附于理论课之内。同时,实验课程过于强调各自的独立性和完整性,大部分的实验课以验证性实验为主,并且要严格按教学计划安排实验教学,实验管理方式单一。显然,这种实验教学和管理模式已远远不能适应教学改革和人才培养的需要。越来越多的实践表明,传统的实验教学模式难以满足日益提高的人才培养的需要,有必要改革实验教学的进行模式,以满足高等教育培养创新型人才的需要。

二、搭建开放性实验平台

传统实验课程教学中,教师遵循既有教学计划和教学大纲进行实验课教学,虽能保证学生学习到基本的技能以及实验操作,但往往由于时间、场地和学生人数的限制,难以为众多学生提供一个发挥自身想象、依靠自有知识设计实验的自主学习环境。因此,近年来越来越多的学校引入了开放性实验教学。

开放性实验使得教师手把手教的传统实验教学向教师引导学生自行设计、自主实验的方式转变,使学生在实验教学中的地位由被动转换为主动,充分发挥学生的主观能动性,主动驾驭整个实验过程,在主动、愉快地实验环境中充分发挥个性,积极思维,大胆探索创新,独立解决所遇到的实际问题,挑战学科前沿,这有利于养成独立发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的习惯和能力。教育部在2001年提出要求高校建设开放性实验室并将其纳入本科教育评估体系中。

高校应高度重视开放性实验在培养学生创新能力方面的作用,在保证完成原有教学大纲的实验教学任务外,积极整合现有资源,开拓思路,大胆革新,搭建多层次的开放性实验平台,满足学生课外实验学习的需要。

(一)优化实验项目设置。在开放性实验的项目设置上,实验指导教师引导学生在课内实验项目基础上自行设计综合性的实验,这些实验项目是实验指导教材上无法找到的,结果也是未知的。目的是利用课内实验所学习的基本技能进行综合训练,以解决相对复杂的实验问题。实验步骤由学生自己安排,结果可由老师帮助进行分析,以便总结成功的经验和失败的教训。通过这一系列完全“自主”的过程,参与开放性实验的学生在实验设计、实验实施及最后总结阶段均独立完成,学生的独立进行实验或者研究的意识不断增强,创新能力也得到了提高。

(二)弱化指导教师在开放性实验中的作用。传统的实验教学中,指导教师一般为准备好实验物品并讲解完毕后由学生开始进行实验,实验结束后学生上交实验报告。在这个过程中指导教师占据绝对的主导地位。与此不同的是,在开放性实验中,我们将教师的地位极度弱化。因为实验结果是未知的,教师只负责对学生实验方案的粗略审查和指导仪器的操作,学生自行设计的实验步骤和方案一般不做指导,实验结果也由学生自行讨论、分析。这样,学生在实验过程无所依赖,几乎所有工作都是由自己完成。实验结果成功的话,学生总结经验,失败的时候自己查找原因,重新进行,或者否定整个实验方案,重新设计进行。每一步的操作对于学生来说都是亲自操作,印象极为深刻,学习效果得到巩固,也充分培养了自身的创新能力。

(三)鼓励参加科技创新活动。学生的科研创新活动是指在教师的指导下,综合运用自己所学到的理论和实践技能,独立完成小型的科研项目或者大型科研项目中的部分工作。科技创新活动是在单个开放性实验的基础上提高和深入,有助于培养学生的综合思考和解决问题的能力。河南城建学院工商管理系较早开始了学生+导师的联系制度,鼓励学生参加教师的科研项目组,以使自身的理论知识得到实践检验,实验技能得到进一步的训练。许多同学通过承担项目中不同的研究任务,独立完成一个小领域的科研工作,如某个蛋白的分离、新的菌种的鉴定等,这些项目在实验教学的课堂上很难有机会完整地进行下来,在科技创新中作为一个阶段性的目标加以完成。学生的多项实验技能得到锻炼,在实验中思考问题、解决问题的能力大大增强,创新能力有明显的提高。同时,学院设立学生科技创新基金,从制度上规范了学生参与科研项目活动,比照正式科研项目实施管理,这也极大地提高了学生从事科技创新的热情,规范了学生科研活动,收到了良好的效果。

(四)构建课堂+实验室+研发基地的实验教学链。企事业单位的研发基地是解决生产一线技术问题的重要场所,也是提高学生实践动手能力的战场。我们采取挑选动手能力强的学生选派到相关企事业单位研发实验室进行阶段性科研工作,研究生产实践亟待解决的技术难题。由于这些学生在学校内部经过实验技能训练,能很快适应研发实验室的工作,也能克服在学校实验室中的“空”的感觉。实践表明,在生产一线研发实验室进行锻炼,学生综合运用所学习的理论知识和实验技能,一方面提升了研发实验室的工作水平,自身的实验室工作能力也有极大的提高。

三、小结

总而言之,实验是任何科学创新的源和本。提高学生的实验动手能力,提高实验素质是高等学校培养创新型人才的一个重要途径。加强实验课程的教学,改革实验课程的教学模式,针对不同专业也有不同的解决方法。目前,在开放性实验教学、学生科技创新和研发单位实训方面,还有许多实际问题需要解决,如开放性实验经费的来源及管理、科技创新活动更高效、有序的进行以及研发单位的选择等等方面。因此,只有从实际出发,开拓思路,大胆革新,将创新型人才培养的理念贯穿到教学的各个环节并给予合理安排,才能切实提高培养学生质量,多培养创新型人才。

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