高明信

(鄭州西亞斯學(xué)院 體育科研創(chuàng)新中心，河南 鄭州 451150)

0 引言

實驗教學(xué)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中扮演著重要角色，探索開放性實驗教學(xué)模式，共享實驗室資源，一直是高校開放實驗室討論的熱點?；谔嵘龑嶒灲虒W(xué)質(zhì)量和加強開放性實驗教學(xué)的目的，體育科研創(chuàng)新中心向全校學(xué)生推出了由專業(yè)教師輔導(dǎo)、學(xué)生自主完成的實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目。這種由問題和課題引導(dǎo)的實驗室開放教學(xué)模式，可有效激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動機，調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，實現(xiàn)學(xué)生在創(chuàng)新實踐中基于問題和任務(wù)而進行探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)目的，也為實驗室開放探索了一種有效機制。

1 研究型實驗教學(xué)模式的設(shè)計

長期以來，高校在培養(yǎng)學(xué)生能力時都會把實驗教學(xué)作為主要途徑之一。但是，在實際開展實驗教學(xué)的過程中，只把實驗教學(xué)作為課堂理論教學(xué)的附屬、補充和延伸[1]，而在開設(shè)的專業(yè)實驗項目中，也以驗證性、演示性項目居多，設(shè)計性、綜合性、研究型實驗項目較少[2]。在此種模式下進行實驗教學(xué)，束縛了學(xué)生的主觀能動性，學(xué)生獨立思考和自主研究的機會與空間受到限制，學(xué)生的創(chuàng)新意識、綜合能力無法得到有效培養(yǎng)。針對培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型專業(yè)人才的目標和學(xué)校實際情況，重新審視體育教育專業(yè)實驗教學(xué)的目標和目的，認為實驗教學(xué)不能僅作為相應(yīng)課程教學(xué)的輔助、補充，不能只為驗證或演示某種已有的結(jié)論、現(xiàn)象而服務(wù)，還需為培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、創(chuàng)新意識服務(wù)[3]。

1.1 研究型實驗教學(xué)設(shè)計

出于提升實驗教學(xué)質(zhì)量，增加開放實驗教學(xué)課時的比例要求，每年都會發(fā)布針對學(xué)生的實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目，其實施原則是興趣驅(qū)動、自主訓(xùn)練、重在過程。項目發(fā)布后，分專業(yè)由教師組成學(xué)生實驗創(chuàng)新項目指導(dǎo)小組，指導(dǎo)小組根據(jù)相關(guān)實驗課程，結(jié)合當前研究的熱點，提出具有可研究性、操作性、實驗性的課題供學(xué)生自主選擇。學(xué)生組成團隊(3～5人)，收集信息資料，在教師的指導(dǎo)下，自主設(shè)計研究方案和實驗方案，獨立進行實驗操作，分析實驗結(jié)果，驗證研究假設(shè)，并撰寫論文，最終通過研究報告的形式申請課題結(jié)項。研究型開放實驗教學(xué)，首先定位于實踐教學(xué)體系的綜合訓(xùn)練層次[4]，目的是承接課程實驗，鞏固理論學(xué)習(xí)的效果，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的綜合能力，用所學(xué)理論知識去解釋實踐中的具體問題，真正做到理論聯(lián)系實際，即“實踐，認識，再實踐，再認識”的規(guī)律，進而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動機，培養(yǎng)學(xué)生在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中具有自主解決實際問題的能力，并且也為畢業(yè)論文(設(shè)計)的完成積累科研經(jīng)驗。

1.2 形成性評價

研究型實驗教學(xué)模式在邏輯上要求學(xué)生按照科學(xué)研究的形式獨立學(xué)習(xí)、主動探索，這就要求學(xué)生具備扎實的理論基礎(chǔ)、專業(yè)能力及科研設(shè)計能力，但實際情況是學(xué)生在科研設(shè)計、實驗設(shè)計等方面還有許多欠缺，這就要求專業(yè)教師要給予全程指導(dǎo)，把握研究方向的正確和實驗設(shè)計的合理。指導(dǎo)教師在研究過程中要鼓勵學(xué)生大膽探索、不怕失敗，當實驗設(shè)計確定后，為學(xué)生提供資料來源、實驗儀器、實驗耗材等，并且讓學(xué)生互相展示各自的創(chuàng)意和階段性成果。學(xué)生從選題、實驗設(shè)計、實驗操作、數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計、研究結(jié)論形成、項目結(jié)項等整個過程，指導(dǎo)教師都要參與，并且對每一個環(huán)節(jié)都給予形成性評價和建議。

1.3 支持與保障

研究型實驗的可持續(xù)開展，是與學(xué)校管理者、專業(yè)院系和教師、實驗室管理者在制度、技術(shù)、資金層面的支持分不開的，為此建立了制度、技術(shù)、交流的三維支持體系。

1) 制度支持。在學(xué)校層面有《本科實驗教學(xué)管理辦法》《大學(xué)生創(chuàng)新實踐成果獎勵辦法》《大學(xué)生實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目管理辦法》《開放性創(chuàng)新實驗管理辦法》《實驗教師工作職責(zé)》等制度的保障。在激勵機制上，對參與的學(xué)生和教師分別給與學(xué)分和課時的獎勵，同時給予一定數(shù)額的資金支持(每個項目資助500元，優(yōu)秀者再獎勵500元)。在管理上，學(xué)校相關(guān)部門負責(zé)項目的審核、監(jiān)督、評優(yōu)、資助，專業(yè)院系負責(zé)項目的組織、申報、指導(dǎo)、驗收和管理。

2) 技術(shù)支持。由具備一定科研能力、熟練實驗過程的專業(yè)教師組成指導(dǎo)小組，全面負責(zé)項目在實施過程中的指導(dǎo)，其主要內(nèi)容是實驗技術(shù)指導(dǎo)、實驗儀器及耗材提供、專業(yè)信息資源推薦、科研設(shè)計、信息管理系統(tǒng)等。

3) 交流支持。給學(xué)生提供成果展示、交流體驗、問題研討的機會和平臺，尤其是對廣泛質(zhì)疑的問題和在實驗過程中遇到的經(jīng)團隊討論仍不能解決的問題，指導(dǎo)教師都要適時地給予解決和指導(dǎo)。

2 研究型實驗教學(xué)模式的實施案例

2.1 學(xué)生實驗創(chuàng)新團隊的建立和選題

在學(xué)校發(fā)布年度校級實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目的通知后，專業(yè)院系在體育教育專業(yè)學(xué)生中，采取學(xué)生個人自愿和專業(yè)教師篩選相結(jié)合的方式確定項目負責(zé)人，由項目負責(zé)人組建自己的實驗團隊。體育教育系組建了8個學(xué)生實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目團隊，每個團隊5人，共40人。項目負責(zé)人負責(zé)該團隊的組員分工和實驗整體設(shè)計，由學(xué)生和指導(dǎo)教師根據(jù)實驗室資源條件確定8個研究課題。項目指導(dǎo)教師小組由該項目所涉及課程的任課教師組成。

一般來說，體育學(xué)科的研究型實驗項目，是要依賴于運動人體科學(xué)實驗室，因此，選題多與運動人體科學(xué)方向的課程有關(guān)聯(lián)，并且還要具有一定的可行性和實用性。所謂可行性是指研究型題目要結(jié)合設(shè)計者的知識、學(xué)術(shù)、技術(shù)水平和實驗室條件，使實驗?zāi)軌蝽樌靡詫嵤?；而實用性是指研究型實驗題目應(yīng)具有明確的理論意義和實踐意義[5]。在設(shè)計研究型實驗項目時一般要考慮現(xiàn)有的實驗室軟硬件條件，提出任務(wù)目標，學(xué)生自行選擇實驗方法和相關(guān)儀器設(shè)備，教師也可以提供實驗題目和方法以及相關(guān)的儀器設(shè)備，讓學(xué)生自行選擇[6]。所以在選題時，根據(jù)上述原則，結(jié)合體育教育的專業(yè)性質(zhì)、課程設(shè)置以及實驗室教學(xué)資源的實際情況，確定了8個題目。

2.2 實驗方案設(shè)計、審核

實驗方案由學(xué)生根據(jù)對相關(guān)理論知識、實驗技能的掌握程度和實驗室資源自主設(shè)計，包括研究路徑、實驗流程、實驗方法等，因此實驗方案應(yīng)以課題申請報告的形式提交，主要內(nèi)容包括組員分工、選題背景(研究現(xiàn)狀、研究目的和意義等)、實驗原理(實驗所涉及的理論、儀器設(shè)備等)、實驗方案(實驗的整體思路、方法、步驟、流程、注意事項等)、實驗進度、預(yù)期成果、參考文獻等。

實驗方案提交后由指導(dǎo)教師組成的項目指導(dǎo)小組審核、評估，審核的內(nèi)容主要是實驗原理的準確性，實驗方案的可行性、合理性，以小組現(xiàn)場討論或答辯的形式進行。指導(dǎo)教師對研究的問題、實驗涉及的理論知識、實驗過程中可能出現(xiàn)的問題及解決問題的預(yù)案等進行提問，并提出修改意見。實驗方案通過審核后，提交學(xué)校管理部門申請實驗室的使用和資助資金，如果沒通過，修改后重新提交再審核。

2.3 實驗實施

實驗設(shè)施的原則是重在過程，所以實驗設(shè)施階段是整個研究型實驗的關(guān)鍵，是推動學(xué)生對相關(guān)課程知識和實驗技能學(xué)習(xí)興趣的重要手段，是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識、合作意識及創(chuàng)造性思維的有效舉措，也是學(xué)生對自己所設(shè)計的實驗方案的驗證。表1中的8個實驗有5個是運動人體科學(xué)方向的，3個是問卷調(diào)查方向的。

表1 學(xué)生實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目選題及涉及實驗課程一覽表Tab.1 List of topics selected and experimental courses involved in students’ experimental innovation training project

人體實驗是通過對實驗對象的身體形態(tài)、身體機能、身體素質(zhì)、心肺耐力、體成分等相關(guān)指標進行測試，測試的數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的系統(tǒng)和軟件進行處理、統(tǒng)計，然后再結(jié)合相關(guān)課程知識得出結(jié)果。在實驗過程中，學(xué)生可以按照自行設(shè)計的實驗方案，選擇、調(diào)試實驗儀器，客觀、真實地采集數(shù)據(jù)，有步驟地展開實驗測試、數(shù)理統(tǒng)計，直到完成。在整個過程中，教師都要全程指導(dǎo)，主要是對儀器設(shè)備的正確操作方法、統(tǒng)計方法的選擇和實驗的安全性進行指導(dǎo)，在指導(dǎo)中鼓勵學(xué)生大膽探索、開放思維，遇到問題，先通過討論自主解決，然后把遇到的問題和解決的方案記錄下來，與老師再討論交流。這里，教師指導(dǎo)的原則是不給學(xué)生設(shè)定實驗完成的具體時間，允許實驗失敗，但對實驗對象在測試時的安全性和采取的安全措施要全面指導(dǎo)。而調(diào)查實驗，教師要對學(xué)生自主設(shè)計或選擇的問卷、訪談提綱進行審核，對問卷效度信度檢驗的流程給與指導(dǎo)。

2.4 實驗成果分享、結(jié)項

實驗完成后，學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進行分類統(tǒng)計，得出結(jié)果，然后對實驗結(jié)果進行分析討論，驗證研究假設(shè)，以研究報告的形式提交給教師指導(dǎo)小組，教師對學(xué)生實驗創(chuàng)新項目組成員進行集體詢問，并提出修改意見。修改后再提交審核，直至合格，然后以此為基礎(chǔ)撰寫論文并投稿發(fā)表。最后以研究報告的形式提交專業(yè)院系申請結(jié)項、驗收，由3～5名副教授以上職稱的專家組成評審小組進行評審。評審合格者提交學(xué)校管理部門，結(jié)項完成。

3 研究型實驗教學(xué)效果分析

針對這種由學(xué)生實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目引導(dǎo)的實驗的教學(xué)效果，指導(dǎo)教師小組制定了學(xué)習(xí)效果問卷，對參與項目的40名體育教育專業(yè)的學(xué)生，在項目結(jié)項后進行了調(diào)查。問卷內(nèi)容主要有學(xué)習(xí)動機、對實驗學(xué)科實用價值的認識、實踐能力、科研能力、教師指導(dǎo)、條件保障等7個方面，其中，對實驗學(xué)科實用價值的認識、實踐能力、科研能力反映該模式的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)收獲，教師指導(dǎo)、條件保障反映學(xué)生對教學(xué)支持體系的滿意度。

3.1 學(xué)習(xí)動機

學(xué)習(xí)動機反饋由選擇實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目的原因、選題方向、實驗團隊合作意向三個問題組成。

1)選擇實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目的原因。在閱讀了《大學(xué)生創(chuàng)新實踐成果獎勵辦法》和《大學(xué)生實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目管理辦法》后，有75%的學(xué)生是出于加學(xué)分的需要參與實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目，只有20%的學(xué)生是出于對實驗學(xué)習(xí)有興趣。表明只要有政策的引導(dǎo)，學(xué)生是能把握主動學(xué)習(xí)機會的。因此，學(xué)校層面的制度支持對引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的探索欲望是有一定作用的。

2)選題方向。62.5%的學(xué)生偏向于自己喜歡的相關(guān)課程，其中40%是出于要考研，而運動生理學(xué)、體育心理學(xué)是碩士研究生入學(xué)考試的課程，通過實驗學(xué)習(xí)能加強對相關(guān)課程理論知識的理解，能夠理論聯(lián)系實踐。還有30%的學(xué)生是出于任課教師的動員，對課程老師的喜歡。

3)實驗團隊合作意向。80%的學(xué)生期待團隊合作性學(xué)習(xí)，通過團隊合作，取長補短，激發(fā)對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣。

由此可見，學(xué)生主動學(xué)習(xí)知識的動機不明顯，如果沒有政策引導(dǎo)(學(xué)分、資金獎勵)和考研目的，大多數(shù)學(xué)生對實驗學(xué)習(xí)的興趣不高。而在相關(guān)政策引導(dǎo)和激勵下，學(xué)生主動把握學(xué)習(xí)的機會還是很強的。因此，學(xué)校層面的政策引導(dǎo)和激勵措施，對學(xué)生主動投入實驗學(xué)習(xí)和提高開放性實驗教學(xué)的比例，無疑具有很大的促進作用。

3.2 對實驗學(xué)科實用價值的認識

如果學(xué)生認為某學(xué)科的理論知識或?qū)嶒灱寄苣軌驊?yīng)用到體育實踐活動中,并感覺到實驗學(xué)習(xí)對自己的學(xué)科水平、實踐能力等有一定的提升和幫助，學(xué)生勢必會對這一學(xué)科產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，自然也會主動、積極地認真對待和學(xué)習(xí)該學(xué)科。

8個實驗興趣小組(40名學(xué)生)在課題完成后都認為，實驗教學(xué)對鞏固所學(xué)理論知識、掌握實驗技能、提升科研能力等方面都有很大的幫助，尤其是對自己畢業(yè)后在相關(guān)工作崗位的應(yīng)聘都會有經(jīng)驗和實踐能力上的幫助(表2)。

表2 課題完成后學(xué)生研究型實驗教學(xué)效果的反饋(n=40)

具體到對哪些學(xué)科有幫助，有什么幫助，通過對每位學(xué)生的面談，他們都認為此次實驗對運動生理學(xué)、運動解剖學(xué)、體質(zhì)健康測量與評價、體育科研方法、體育統(tǒng)計學(xué)、健身理論與指導(dǎo)這6門課程幫助較大。

1)運動生理學(xué)中肥胖的測試與評價原理在本次實驗中得到了驗證，并對減肥的生理學(xué)原理有了更進一步的加深和理解；心肺功能的評價在體質(zhì)測試實驗中的應(yīng)用，能體現(xiàn)出理論與實踐的聯(lián)系。

2)在體成分的測試實驗中，學(xué)生對上肢、下肢、軀干的骨骼肌及脂肪比例有了更深的理解，他們對原先以為只有死記硬背才能學(xué)會的運動解剖學(xué)又有了新的認識。

3)通過體質(zhì)測量評價和運動處方的制定實施，他們把在課堂上學(xué)到的運動處方的制定方法真正地運用到實踐中，解決了“紙上談兵”式的理論與實踐相脫離的問題。

4)通過對實驗數(shù)據(jù)的采集與處理，他們掌握了一些具體的科研方法，覺得科學(xué)研究并不是那么神秘和困難，從而提升了在科研方面的自信心。

5)通過實驗，部分學(xué)生對考研產(chǎn)生了想法，部分學(xué)生更加堅定考研的決心。

3.3 實踐、科研效果

8個實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目結(jié)項后，有18名學(xué)生在校外健身俱樂部競爭應(yīng)聘健身教練兼職工作時被聘用，其競爭力要比非實驗團隊的學(xué)生有很大的優(yōu)勢，并在應(yīng)聘后的實際工作中表現(xiàn)出的經(jīng)驗和專業(yè)性，得到了俱樂部的積極肯定和認可，且有意向在這些學(xué)生畢業(yè)后就直接聘用為正式員工。參與實驗項目的學(xué)生也表示，通過本次的研究型實驗，加深了對理論知識的理解和掌握，能夠用理論原理去解釋實踐中遇到的問題，自己的實踐綜合能力、合作意識得到了提升。

通過這8個實驗課題，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，學(xué)會了撰寫研究報告和論文，其中有3篇論文發(fā)表在體育類一般學(xué)術(shù)期刊上，有3項研究報告被學(xué)校評為創(chuàng)新實踐優(yōu)秀獎。更重要的是，學(xué)生對考研產(chǎn)生了極大的興趣，對從事專業(yè)科研的信心也有了很大提升。

3.4 教師指導(dǎo)

教師指導(dǎo)是考量專業(yè)指導(dǎo)教師在實驗過程中的教學(xué)態(tài)度、精力投入、指導(dǎo)內(nèi)容。

1)在指導(dǎo)及時程度方面，95%的學(xué)生反映能在規(guī)定的時間得到老師的指導(dǎo)，指導(dǎo)的頻次是1～3次/w，其中有50%的學(xué)生得到2次/w以上的指導(dǎo)。

2)指導(dǎo)內(nèi)容方面，60%的學(xué)生認為在獲得學(xué)習(xí)資料上得到了老師的幫助，有35%的學(xué)生直接從老師那里獲得了學(xué)習(xí)資料或信息；有5個項目的實驗設(shè)計方案得到了老師的糾正；90%的學(xué)生反映，在撰寫研究報告和論文時得到了老師的幫助，其中75%的學(xué)生在數(shù)理統(tǒng)計、實驗方法(或研究方法)上受益匪淺。

3)交流研討方面，每個項目平均組織了3次研討活動，每次研討活動都有2～3名教師參與。因此，教師的指導(dǎo)力度是充分的，這得益于學(xué)校制度的支持，教師每次指導(dǎo)都有課時獎勵。

3.5 條件保障

條件保障是反映學(xué)生能否便捷進入實驗室，使用性能可靠的儀器以及得到充足的實驗耗材[7]。因為有3個項目不需要實驗儀器，所以在其他5個項目研究中，100%的學(xué)生反映能按預(yù)約順利地使用實驗室，95%的學(xué)生認為儀器的性能可靠。對實驗耗材的支持方面，80%的學(xué)生能及時得到充足的實驗耗材,20%的學(xué)生需要提前1～2 w預(yù)約才能得到實驗耗材。由此可見，學(xué)校層面的制度、資金支持給學(xué)生實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目的整體運作提供了保障。

4 結(jié)語

研究型實驗創(chuàng)新訓(xùn)練項目從立項、實施到結(jié)項的整個過程，相較于普通的課程實驗，學(xué)生的主動性、積極性、參與度和責(zé)任心都有很明顯的提高，這不但對實驗教學(xué)質(zhì)量的提升，學(xué)生專業(yè)素質(zhì)、實踐能力、合作意識的培養(yǎng)有著積極的作用，而且還對實驗室的開放程度、實驗教學(xué)模式的創(chuàng)新與改革也有較大促進。但在項目的研究過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生獨立查閱，獲得相關(guān)文獻、資料、信息的能力明顯不足，對申請報告、研究報告、論文的撰寫不規(guī)范，還存在著對指導(dǎo)教師的依賴現(xiàn)象，說明學(xué)生在科研能力方面還有待提高，這也為我們今后對研究型開放實驗教學(xué)的改進指出了問題所在。