陶靈平， 易佑民， 李良波， 吳詩芬

(安徽三聯(lián)學(xué)院 基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心，安徽 合肥 230601)

0 引 言

應(yīng)用型人才就是把成熟的技術(shù)和理論應(yīng)用到實際的生產(chǎn)、生活中的技能型人才。應(yīng)用型人才主要是應(yīng)用知識而非科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新知，社會對這種人才有著廣泛的需求，在社會工業(yè)化乃至信息化的過程中，社會對這種人才的需求占有較大比重，應(yīng)該是大眾化高等教育必須重視的人才培養(yǎng)模式[1-13]。

以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要目標(biāo)的應(yīng)用型高等教育是在我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展和高等教育大眾化推動下產(chǎn)生的一種新類型的高等教育。目前這種新類型的教育體系尚未完成，應(yīng)用型高等學(xué)校的辦學(xué)理念和人才培養(yǎng)模式上仍處于學(xué)習(xí)、探索和試驗階段。

1 教學(xué)理念和方法

教學(xué)理念是整個教學(xué)體系的核心，起著指導(dǎo)作用。只有首先轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，才能推動整個教學(xué)體系的改革。

以往的教學(xué)，更多是教師占據(jù)絕對地位，把學(xué)生當(dāng)成流水線上的待加工材料，機械地灌輸知識，而學(xué)生只是被動地接受。不僅忽視了對學(xué)生能力的培養(yǎng)，也難以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，更不能培養(yǎng)看待事物的想象力和創(chuàng)造力。顯然，這樣的教學(xué)理念和方法已經(jīng)不適合當(dāng)前的現(xiàn)實需要了。

因此，我們要轉(zhuǎn)變觀念，學(xué)生不再是機械的個體，而是活生生的充滿靈性和活力的個體。而我們教師的職責(zé)就是去發(fā)現(xiàn)和激活學(xué)生的潛能，讓他們認(rèn)識自身，引導(dǎo)學(xué)生走向適合自身發(fā)展的道路。在實際教學(xué)中，以學(xué)生為主，一切以學(xué)生的需要和發(fā)展為中心，教師則負責(zé)引導(dǎo)學(xué)生合適的發(fā)展方向。注重培養(yǎng)學(xué)生如何運用現(xiàn)有知識解決實際問題的綜合素質(zhì)能力，培養(yǎng)思想的獨立性和創(chuàng)造性?！笆谌艘贼~，不如授人以漁”。

就實驗教學(xué)而言，更要注重培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力，理論與實際結(jié)合，綜合運用所學(xué)知識解決問題的能力，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。我們嘗試了如下一些方法。

(1) 客觀實驗法。實驗的一個基本要求，就是客觀如實地記錄實驗過程中發(fā)生的各種現(xiàn)象。排除主觀傾向，不囿于已有理論、觀點，而是根據(jù)實驗事實分析、得出相應(yīng)的結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生如何觀察、記錄、分析各種實驗現(xiàn)象的能力。

例如牛頓環(huán)實驗，牛頓雖然首先發(fā)現(xiàn)了牛頓環(huán)，并做了精確的定量測定，可以說已經(jīng)走到了光的波動說的邊緣，但由于過分偏愛他的微粒說，始終無法正確解釋這個現(xiàn)象，錯失發(fā)現(xiàn)光的波動性。直到19世紀(jì)初，英國科學(xué)家托馬斯·楊才用光的波動說圓滿地解釋了牛頓環(huán)實驗[14]。這是一個由于主觀偏見導(dǎo)致錯失科學(xué)發(fā)現(xiàn)的典型例子。

(2) 問題實驗法。在實驗中，通過適當(dāng)設(shè)置一些影響實驗完成的錯漏，讓學(xué)生自己在實驗過程中去發(fā)現(xiàn)，去解決。培養(yǎng)學(xué)生獨立思考，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

例如，可以通過設(shè)置電路開關(guān)等電器故障等，讓學(xué)生學(xué)會檢查電路的基本方法。通過改變實驗條件，放大實驗中影響誤差的各種因素，讓學(xué)生更深刻地理解影響實驗誤差的各因素，學(xué)會如何使實驗更接近理想狀態(tài)。

(3) 比較實驗法。針對相同的實驗?zāi)康?，可以用不同的實驗方法來完成，并比較其優(yōu)劣。以此大膽開拓學(xué)生的見識和思路，打破單一的思維模式，培養(yǎng)學(xué)生大膽創(chuàng)新，積極用不同思想方法解決同一問題的能力。條條大路通羅馬，解決問題的方法永遠不會只有一個，可以有無限可能。

例如，對于測量重力加速度，可以通過單擺法、自由落體法、氣墊導(dǎo)軌法等不同實驗來測量，然后比較其結(jié)果、測量方法之優(yōu)劣。

(4) 現(xiàn)實案例實驗法。對于有一定理論和實驗基礎(chǔ)的學(xué)生，可以安排模擬現(xiàn)實發(fā)生的案例來進行實驗，不僅可以更好地理論結(jié)合實際，也可以緊跟時代科技的最新發(fā)展?fàn)顩r。

例如，交通安全方面，我們可以通過模擬現(xiàn)實中發(fā)生的交通事故來進行實驗，分析事故原因以及可能的解決辦法。

(5) 觀察細節(jié)實驗法。關(guān)注細節(jié)，從細微的不同處發(fā)現(xiàn)問題，獲得全新的結(jié)果。培養(yǎng)學(xué)生敏銳的洞察力?？茖W(xué)發(fā)展史上，有很多因忽略細節(jié)而錯失科學(xué)發(fā)現(xiàn)，也有不少因重視細節(jié)而獲得新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

1896年3月1日，貝克勒爾發(fā)現(xiàn)前幾天和鈾鹽試驗裝置一起隨便放到暗室的抽斗內(nèi)的用黑紙包著的底片曝光了。對此現(xiàn)象，貝克勒爾沒有太在意。但是。他的同事居里夫人聽說這事以后，立刻對這一現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚的興趣，經(jīng)過一系列努力，最終發(fā)現(xiàn)了釙元素和鐳元素，并獲得諾貝爾獎[15]。

(6) 趣味實驗法。好奇心是人類的天性之一。對于沒有接觸過的東西，我們總會有一份好奇心，進而想去探究一番。良好的實驗條件、新奇的實驗內(nèi)容、巧妙的授課方式等都會引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進而讓學(xué)生積極主動地投入實驗中去。

2 實驗內(nèi)容

(1) 實驗分級。對實驗項目按照難易程度和要求高低不同，分成一、二、三級。每個等級開設(shè)多個實驗項目，分必做與選做?？梢怨┎煌瑢I(yè)、不同發(fā)展方向的學(xué)生根據(jù)實際情況自主選擇。如此實驗分級，可以循序漸進地培養(yǎng)學(xué)生，更符合學(xué)習(xí)的一般規(guī)律，提高教學(xué)效果。根據(jù)內(nèi)容性質(zhì)不同，又可以將實驗分為：基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗、研究性實驗等。不同的級標(biāo)志著不同實驗技能和科學(xué)思維水平。每級實驗課程中均包含了設(shè)計性、綜合性和開放性的實驗內(nèi)容，級別越高，設(shè)計性、綜合性和研究性比重越多。

(2) 增加設(shè)計性和綜合性實驗。改革實驗內(nèi)容，使實驗課不再是課堂教學(xué)內(nèi)容的簡單重復(fù)和驗證。增加設(shè)計性和綜合性實驗，重點訓(xùn)練學(xué)生的實際操作能力、運用現(xiàn)有知識解決實際問題的能力。

(3) 對傳統(tǒng)實驗項目的內(nèi)容重新設(shè)計。使之更注重學(xué)生能力的培養(yǎng)。例如，電磁學(xué)中的伏安法測電阻實驗，我們可以改造成設(shè)計性實驗，提出測電阻這一實驗?zāi)康?，讓學(xué)生自己去設(shè)計方案來測量電阻，讓學(xué)生充分發(fā)揮所學(xué)，培養(yǎng)他們運用所學(xué)的解決實際問題的綜合能力。

(4) 研究性實驗。開設(shè)研究性實驗，讓學(xué)生參與科學(xué)研究，培養(yǎng)科研能力。對于應(yīng)用型高等學(xué)校，更應(yīng)該注重偏向應(yīng)用性的研究實驗。例如，可以由教師提供一些科技應(yīng)用中出現(xiàn)的小問題，或者學(xué)生自己去觀察發(fā)現(xiàn)問題。然后，讓學(xué)生提出研究方案加以解決，期間教師起著指導(dǎo)作用。

(5) 開放實驗。通過預(yù)約，可以讓學(xué)生根據(jù)自身實際情況來實驗室進行實驗、學(xué)習(xí)。開放實驗可以分為專門開放實驗室和普通開放實驗室。專門開放實驗室是學(xué)校特別設(shè)立的可以不受時間限制地允許學(xué)生來做實驗，所安排的實驗應(yīng)具有廣度和深度，拓寬和加深學(xué)生的實驗知識、能力。而普通開放實驗室平時還要承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，只能在正常教學(xué)時間承擔(dān)開放實驗的任務(wù)，主要是用來讓學(xué)生鞏固所學(xué)實驗內(nèi)容。

3 網(wǎng)絡(luò)平臺

(1) 網(wǎng)上選課。建立網(wǎng)上選課系統(tǒng)，讓學(xué)生靈活安排實驗時間，還可以根據(jù)自身實際選擇可選實驗項目，極大有利于學(xué)生的自身發(fā)展。如此，也便于充分利用實驗資源，達到最好的教學(xué)效果。課程安排以實驗室為基本單元。一般情況，每個實驗項目由一個實驗教師獨自負責(zé)教授，便于同一個實驗項目中保持統(tǒng)一教學(xué)要求和風(fēng)格，同時也有利于教師對自己所負責(zé)實驗更深入地了解和研究，從而提高教學(xué)效果。而不同的實驗項目，可以由負責(zé)該實驗項目的教師設(shè)計符合自身的教學(xué)風(fēng)格和要求，可以讓學(xué)生們在不同的實驗項目中接觸各種不同的教學(xué)風(fēng)格和理念，開闊自身的眼界和思想。另一方面，由于打破班級系別的界限，教師也可以更廣泛地接觸到不同專業(yè)和特點的學(xué)生，更有利于與學(xué)生交流、了解、互動，形成教學(xué)相長，提高教學(xué)效果。

(2) 網(wǎng)上預(yù)習(xí)。網(wǎng)上預(yù)習(xí)是實驗課堂教學(xué)的延伸，可以打破空間、時間的限制，讓學(xué)生可以在廣闊的平臺上享受學(xué)習(xí)的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生自主獨立的學(xué)習(xí)能力。不同于理論課程，實驗課的網(wǎng)上預(yù)習(xí)不僅要有實驗?zāi)康?、儀器、原理、步驟等文字圖片內(nèi)容，還要有相應(yīng)的實驗教學(xué)演示視頻，讓學(xué)生對實驗內(nèi)容有一個更直觀的認(rèn)識。利用仿真系統(tǒng)，可以讓學(xué)生熟悉實驗的每個步驟和細節(jié)，并對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進行評判，使學(xué)生知其不足而改進。這里要值得注意的是，仿真系統(tǒng)的模擬，并不能完全等同于現(xiàn)實，不能過分依賴。而且仿真實驗中的過程都是人為事先設(shè)定的，過于刻板生硬，不利于學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。

(3) 網(wǎng)上師生互動。利用網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可以不受時間、地點、人數(shù)的限制向教師提問、交流學(xué)習(xí)情況，而教師則可以據(jù)此掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的最新動態(tài)，不斷調(diào)整改進教學(xué)內(nèi)容和方法使之適合當(dāng)前學(xué)生的實際。

4 實驗考核

實驗考核體系是實現(xiàn)教學(xué)目的的有力保障。教學(xué)理念和教學(xué)目的的實現(xiàn)，離不開一套良好的考核評價體系。實驗成績可以分為平時成績和考試成績兩大部分，兩大部分分別各占50%。

(1) 平時成績?？梢苑譃椋孩僬n堂紀(jì)律成績，保證課堂教學(xué)秩序，以便教學(xué)順利進行。②預(yù)習(xí)成績，對學(xué)生預(yù)習(xí)情況進行打分，可以確保學(xué)生對將要進行的實驗有一個基本的了解，有利于順利完成實驗，容易加深對實驗內(nèi)容的理解。③實驗報告成績，是對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ囊粋€基本評定。對于普通實驗，設(shè)計實驗報告，分為實驗?zāi)康?、原理、儀器、數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄、數(shù)據(jù)處理、結(jié)論等幾部分。其中，應(yīng)該加大實驗報告中數(shù)據(jù)處理、實驗結(jié)論部分在實驗報告中的成績比重，以此引導(dǎo)學(xué)生注重實驗數(shù)據(jù)的處理和結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生思考和處理實驗問題的能力。而且，針對不同等級的實驗，對實驗報告的要求側(cè)重也應(yīng)當(dāng)有所不同。

(2) 考試成績?？荚噧?nèi)容可以分為理論和操作兩大部分。理論方面，主要考察學(xué)生數(shù)據(jù)處理和分析方面的能力。操作方面，考察學(xué)生獨立完成實驗的動手能力。

5 結(jié) 語

本文對實驗教學(xué)方法和內(nèi)容體系提出了一些新的思想內(nèi)容，并且把這些新的教學(xué)方法和理念付諸實施，對本校實驗教學(xué)進行了一系列改革，取得了比較好的實驗教學(xué)效果，對學(xué)生的綜合素質(zhì)能力的培養(yǎng)起到了積極作用。

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