开放性创新实验教学改革与实践_孙文彬

1、实验室研究与探索RESEARCHAND EXPLORATIONIN LABORATORY第25卷第2期2006年2月Vol. 25 No.2Feb. 2006开放性创新实验教学改革与实践孙文彬(淮阴工学院 建筑工程系，江苏淮安，223001)摘 要：知识经济时代需要培养大量的创新人才，实验教学在大学生的创新意识、创新思维和创新精神的培养中具有不可替代的作用，更是提高整体教学质量的根本保证和有效途径。总结了该院在实验教学改革中的思路与实践，介绍了开放性创新实验教学改革的指导思想、改革目标、结构优化、教学评价与教学管理的经验与实践。改革取得了初步成效。关键词：开放性；创新；实验教学；改革；实践中图

2、分类号：G424.31文献标识码：A文章编号：1006 7167(2006)02 0148 04Reform and Practice of Opening Innavative Experimental TeachingSIN Wen bin(Dept. of Civil En g. , Huaiyi n In st. of Tech nology, Huaia n 223001, Chi na)Abstract: This paper summarizedthe thought and practice of the ecperimental teaching reform of the

3、departmentof civil engineeringin our institute, briefly introducedthe experienceof itsopeninginnovativeexperimentalteaching reform including the guidi ng ideology, reform aim, teach in gevaluati onand man agme nt. The practicei ndicatesthat the reformhasgai nedthe initial effect.Key words: opening;

4、innovative; experimentalteaching; reform; practice实验室研究与探索RESEARCHAND EXPLORATIONIN LABORATORY第25卷第2期2006年2月Vol. 25 No.2Feb. 2006实验室研究与探索RESEARCHAND EXPLORATIONIN LABORATORY第25卷第2期2006年2月Vol. 25 No.2Feb. 20063665011;E mail： sunwb1969结协作的集体主义和无私奉献的爱国精神。使学生养1引言改革开放以来，我国的高等教育取得了辉煌的成 就,为我国的国力提升、经济腾飞作出了贡

5、献。但是 ， 高等教育发展速度仍然滞后于国家经济和科技的发展,不能完全适应时代发展的需要，尤其在对大学生的 创新能力及创新意识的培养方面。实验教学是理工科高等院校教学的关键环节，通过不同实验项目的教学：一方面帮助学生巩固理论，另 一方面培养学生的操作能力和解决实际问题能力。提 高学生对课程的学习效果，促进学生发现问题、解决问 题的基本素质的形成，在培养大学生动手能力和创新 能力的同时引导他们养成科学求真的态度、严谨周密的作风和团结协作的精神。中共中央国务院 关于深化教育改革全面推进素收稿日期：2005 04 20基金项目：江苏省淮阴工学院教学研究重点立项课题(200403)。作者简介：孙文彬(

6、1969 ),男，江苏淮安人，副教授,硕士。江苏省 省级高校优秀青年骨干教师,主要从事教学与教学研究工作。Tel: 0517质教育的决定中明确指出：实行素质教育要以培养 学生的创新精神和实践能力为重点，高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业能力，并要求加强课程的综合性和实践性，重视实验课教学， 培养学生的实际操作能力。一切创新都源于实践，在实践中检验，并最终应用于实践。因此，在充满竞争的 知识经济时代，在素质教育和创新教育过程中，实验课 和理论课具有相同的作用，不可偏颇。进入新世纪，我 们的改革首先从实验教学改革入手，转变实验教学的指导思想，调整实验教学的体系、 结构、内容和评价方

7、 法,构建符合素质教育和人才发展的开放性创新实验 教学新模式和实验教学管理新体系，经过一系列的改革和实践，已取得初步成效。2改革目标的确立2.1改革的指导思想开放性创新实验教学改革的指导思想是在教学和 科学探索过程中，激发学生探索科学问题的兴趣 ，培养 学生求真务实的科学态度、严谨周密的工作作风、团 第2期孙文彬：开放性创新实验教学改革与实践151成遵守纪律和爱护公物的公德 ，逐步形成正确的世界 观、人生观、价值观；具有初步的创新精神、实践能力和 人文素质；具有适应终身学习的基本知识、基本方法和 基本技能；养成探索科学的良好习惯，具有审视科学美 的情趣和能力。2.2改革的具体目标在强化仪器设备

8、基本操作和科学规律验证的基础 上,改变过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动 的学习态度，使获得基础知识、基本操作、基本技能的 过程,同时成为学会学习并形成科学思维习惯的过程。改变实验课题设置过于强调学科本位、课程性质和缺乏整合的现状，根据学生的学习过程、学习兴趣和 从业趋势，确定哪些仪器设备的基本操作、学科的基本 知识和研究的基本技能是学生终身学习的发展必备，精选学科学习和学生就业与发展应知的实验课题，按课程群整合实验教学内容，避免低水平重复，减少内 容简单、观念陈旧、手段落后的验证性、演示性实验，增 加综合性、开放性和创新性实验教学环节，以适应不同 学生不同学习阶段的学习兴趣和就业与发展

9、的基本需 求，体现实验教学结构的均衡性和综合性，实验内容的选择性和灵活性，课题目标的广泛性和探索性 ，实验过 程的科学性和严谨性，实验现象的随机性和离散性，实 验结果的不定性和规律性。改变传统实验过于强调接受学习(熟悉某个设备、 观察某些现象、验证某个定理)、机械学习(教师准备、 学生完成，实验方式、完成时间、学生分组既定)、死记 硬背(实验目的、实验仪器名称及操作、实验步骤、实验 现象与结论)的现象，倡导学生热爱思考、主动参与、乐 于探索、勤于动手，培养学生发现问题、 分析问题和解 决问题的科学素质以及交流与协作的能力。强调学生 学习结果的同时更注重学生学习动力、过程和方法。传统的实验教学，

10、忽视学生通过什么样的方法和策略 来学习，一知半解、死记硬背，出现低 分低能甚至 高 分 低能，掩盖了学生学习中存在的问题，致使学生的学习缺陷、知识缺陷暴露在往后的就业和工作中。改变实验评价过于强调知识点的验证和考核的功 能，发现实验教学的基本规律，充分发挥评价的教育功 能，而不是教学与学习的目的和终结 ，让考核与评价促 进学生学习、提高和改进教师教学。改变实验教学管理的落后现状，加班加点开设实 验课，仪器设备超负荷运转，指导教师忙于应付，其余 时间实验室成为被 遗忘的角落，仪器与设备成为被 遗弃的对象。建立开放性实验室，开放实验时间、开 放实验设备、开放实验课题、开放指导方式、开放评价 方法，

11、增加设置设计实验、综合实验、创新实验。更加 强调学生学习的主动性、好奇心和探索性，强化实验设 计、实验思路、实验技术设计和实验过程，以学生为中 心(studentcentered)以问题为先导(problem started)、由 课题来组织(project organized)课题可以是课程的学习 难点与重点，可以是定性观测或定量验证，可以是学生 学习的疑问与兴趣，可以是教师的研究课题,可以是社 会服务与需求，可以是学科热门问题。旨在培养与锻 炼学生创新精神、实践能力、探索新知和解决未知的素 质,培养学生自主学习、学会学习的良好习惯，增强学 生的责任感和协作精神，培养积极向上全面发展的新 知

12、识青年，并为每位大学生个性的健康发展创造有利 条件。3实验教学3.1整合实验教学内容大学一年级结合大学物理实验，培养学生实验仪 器的操作、误差分析和数据处理的基本技能；二年级分 科实验，以验证性实验为主，明确实验目的，观察某些 现象、验证某些定理和结论，使学生进一步了解实验在 科技发展中的重要性，通过一些制定课题内容的实验，培养学生正确选用和操作仪器设备、合理设计实验步骤、科学记录实验现象、细致采集实验数据、有效分析 实验误差，处理实验结果并进行实验总结；三四年级大 学生已经学习了一些专业基础课和专业课，进行相关的课程设计、专题研究和毕业设计等实践教学环节，增 设设计实验、综合实验和创新实验等

13、实验环节，帮助学 生学好专业知识初步开展研究与创新，促进学生的个性发展；提高实验实践教学的地位，使实验教学四年不 断线,并且循序渐进地进行，通过有序地训练和丰富多 彩的专题研究，推进素质教育，培养学生学会终身学习 的素质和技能。在教学计划中，改变过去实验伴随理论教学成为 课程教学附属品的旧理念，重组实验教学内容，独立设 置实验环节，以了解仪器使用为目的的实验可以在课 程开设之前进行，给专业实验让出时间，增加设计性实 验,高年级设置综合性、创新性实验实践活动，并作为 选修学分，实验和实践教学环节在教学计划中的比例 超过30%,还单独设置了文献检索活动周和创新实践 教学周，要求本科毕业生应完成 4

14、学分的创新学分，超 过总学分的1.5%。通过创新实验和实践,增强大学生探究和创新意识，掌握科学研究的方法，增强理论学 习与创新实践的密切联系，增强学生的自学能力、适应 能力和创新能力。3. 2实验课题3. 2. 1选题标准实验课题的选题标准是实验选题、指导、评价的依 据,是实验教学与评估的基础。体现实验教学对不同 年级、不同兴趣、不同从业理想的学生在知识与技能、 过程与方法、情感与价值等方面的基本要求，规定各类I!实验课题的性质、目标、内容框架，建议指导方式及评 价方式与标准，即：在坚持学生普遍达到基本学习要求 的前提下，以满足不同学生的择业和发展需求为宗旨，坚持培养学生全面的良好的专业素质，

15、强化大学生学会学习、学会工作和学会生存，体现实践操作和创新能 力的辩证关系。3. 2. 2选题与组织实验课题的选择与组织安排主要依据课程性质、 课程内容、学科学习规律及教学计划，依托实验室的实 验设备和师资条件，使实验训练更具有针对性、实效 性、主动性，引导学生树立正确的学习观、科学观、价值 观，倡导科学精神、科学态度和科学方法，引导学生创 新与实践。一二年级结合基础课的实验，课题主要帮助学生了解科学实验的意义与价值，掌握仪器设备的操作，掌握数据采集手段与处理方法 ，学会实验总结和 报告的撰写格式，掌握并验证一些重要的定理和规律；三四年级实行真正意义上的开放 ，从时间到场地，从选 题到评价，课

16、题范围较广，可以是专业课程的学习难点 与重点的定量或定性验证、 课程间的衔接与交叉、学生 的学习疑问和兴趣、教师的研究课题、社会需求问题、 学科热门问题，有些课题可以走出校门服务社会。与 此同时，改变实验课题陈旧和多年不变的做法，课题可以随时申请增加和补充，使学生的学习由被动接受变 为主动选择，所有实验更加强调学生学习的主动性、实践能力与创新能力，强化实验设计、实验思路、实验技 术设计和实验过程，强化学生创新精神和实践能力培 养，强化学生学习的自主性和主动性 ，强化学生的岗位 责任感和协作精神，着眼于培养大学生学终身学习的 素质与能力，促进每一个学生的科学知识与身心的全 面和谐的发展。3.2.

17、3综合实验课题综合实验课题有利于学生学习并掌握某些知识，有利于学生利用已有的知识和经验主动探索知识的发 生和发展，同时有利于教师创造性地进行教学。课题 的内容在符合教学大纲的前提下，体现专业课程学习的渐进规律，体现专业内涵及学生未来就业岗位群的 特点，反映课程及学科学习的发展需求，有利于学生提出问题和分析问题，独立自主地进行实验设计，完成课 题研究过程并形成结论。拓展综合实验课题的渠道，充分调动学生学习的 主动性和教师的积极性，合理利用校内外的教学资源， 充分发挥图书馆、实验室、各类教学设施和实践实训基 地的作用，广泛利用校外科技档案馆、 企业、科研机构、 实习基地等社会资源，积极利用网络资源

18、。为了确保综合实验课题的多样性、 专业性、综合性 和高质量，实行院系两级学术委员会、教学督导委员会 指导下的实验课题的审批制度。每个新的综合实验课题（包括所有新课题）的拟定，首先由课题申请人（教师 或学生）向系（部）申报，经审核通过后，编写相应的实 验可行性报告、任务书、计划书和指导书等文件；然后， 向院学术委员会和教学督导委员会申请，获得批准后再进入实施环节。3.3教学过程无论是以了解设备功能和掌握设备操作为目的的 指定性实验，还是观察某种现象或验证某个定律的低 年级验证性实验，还是以提高能力、发展个性和锻炼素 质为目的高年级开放性创新实验 ，我们都彻底改变以 往仅强调结果和重视实验报告却忽

19、视实验过程和过程 指导的片面做法，在教学过程中一切以 学生为中心， 所有指导教师和实验员与学生积极互动、共同研究、教学相长。实验教学中，教师处理好传授知识与提高素质和 培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主性 ，引 导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，促进学生在教 师指导下主动地、富有个性地学习。教师要充分尊重 学生的人格，关注个体的各种差异基础、兴趣、就业，尽量满足学生不同的学习需求 ，激发学生的学习积 极性，培养学生掌握和运用知识的态度和能力，激发学生的创新欲望，使每个学生都能得到充分的发展，具有 更多的就业选择机会和较强的就业竞争力。3. 4教学评价建立科学的实验教学评价体系，形成

20、灵活多样的学生考核办法，使教学评价和学生考核成为素质教育 的必不可少的中间环节。教师的教学评价体系及各项指标强调教师对教学 行为的自我分析和反思，建立以教师自评为主，学院、 督导、系、教研组、教师、学生甚至用人单位及学生家长 共同关注和参与的评价制度，使教师从多种渠道获得 信息，不断改变教学目标、改善教学方法、完善教学内 容，不断提高教学效果和教学水平。对学生考核与评价，关注成绩的同时更重视发现 和发展学生的潜能，使之成为教学中间环节而不是教 学的终结环节，成为了解学生学习效果、学习需求、价 值取向的渠道之一，教育学生了解自我、约束自我，引 导学生完善自我、发展自我，帮助学生学会学习、 建立

21、自信。积极探索形式多样、内容灵活的考试方式，逐步 形成学生可以选择考试时间、考试场所、考试方式的考 试机制。与此同时，我们对开放性实验教学和创新实验教 学开展长期研究，周期性地进行各项评估，分析各环节 在操作中出现的问题，评估研究成果和实施效果，不断 地调整、改进和完善，努力形成研究靠科学、开展有计 划、实施有依据、监督有制度、考核有目标的一整套的 保障体系。專：门4教学组织与管理开放式实验教学与开放性创新教学实验改革是一 项系统工程，也是学院教学改革、课程改革、课程建设 等工作不可分割的组成部分，必须建立在各级组织的 良好政策面上。为保障和促进实验教学改革的深入开 展,我们建立了一套院、系、

22、实验中心的三级管理体系。学院根据教务处制定的基本管理政策，确立教学程序、任务，明确教师教学工作、学生实验成果的认定 制度。系依据学院管理政策和本系专业特点与实验资源 的实际情况，制定实施计划，组织全体教师和学生参与 实验教学改革，组织实施实验教学环节。负责制定具 体的课题标准和评价办法，负责各种经费的申请、计划 和管理。实验中心负责仪器设备的规划、管理、维修，保障设备的正常使用和实验中心的开放时间，教师及实验员负责实验指导、学生评价、课题采集及申报等工作 ， 研究实验教学和学生学习的内在规律，丰富实验课题、灵活指导方式、完善评价体系，提高教学效果。5结语实践证明，建筑工程系土木工程专业实验教学

23、已 初见成效，尤其是开放性创新实验教学的全面开展，取得了良好的成效和显著的成绩，在各项教学评估中深(上接第147页)了学生实验混乱无序、实验课教学质量下降的可能，大 大减少了看实验，抄报告现象。当今社会科学技术的发展是飞速的，各学科的融合越来越紧密。多少年就抱着一本书，一成不变地完成教学工作，会被时代所淘汰。即使是那些经典内容，也应该介绍和其它领域的交叉应用情况并和新方法、 新的教学手段相结合，才会取得好的教学效果。由于在实验教学工程化方面作了初步尝试，改革后的实验内容和实验方法得到了广大教师和学生的认 可。然而，有很多工作依然需要大家付出更大的努力 去完成。如工科学生的工程化训练系统有待于进

24、一步 完善,专业实验教学的改革与学生工程创新能力培养 的深入研究，设计更多适合学生完成的综合实验等，从某种意义上来说，其难度将更大。受专家和领导的好评，成为我系的教学改革亮点，也为 学院赢得了良好的教学声誉。为全院的实验教学、理论教学及素质教育改革提供了宝贵的经验。面对科学 技术的迅猛发展和素质教育的开展，面对大学就业竞争的加剧，在以后的工作实践中，我们还需要不断努 力，不断探索，不断完善，充分发挥实验教学环节在培 养大学生创新精神和研究能力中的作用，提高大学生的综合素质，促进学生发现问题、分析问题和解决问题 等基本素质的形成，培养大学生操作能力、实践能力和 创新能力，引导他们养成科学求真的态度、严谨周密的 作风和团结协作的精神。参考文献：1 钟启泉，崔允，张 华.为了中华民族 的复兴为了每 位学生的 发 展M .上海：华东师范大学出版社，2001.82 黄甫全，王本陆.现代