史文豹 龐冬冬 李傳明
(安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院,安徽 淮南232001)
實驗教學(xué)是高校教學(xué)過程中重要的組成部分,也是對基礎(chǔ)教學(xué)和專業(yè)教學(xué)的補(bǔ)充完善,即能提高學(xué)生對專業(yè)知識的進(jìn)一步了解和掌握,又能提高學(xué)生的實際動手能力。在響應(yīng)“雙一流建設(shè)”的背景下,積極提高實驗教學(xué)質(zhì)量,改進(jìn)實驗教學(xué)方法,積極培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力,讓大學(xué)生在本科階段就能夠形成完整的創(chuàng)新思維、解決問題相結(jié)合的自主創(chuàng)新能力,是實現(xiàn)“雙一流”建設(shè)的重要目標(biāo)[1]。以理工科專業(yè)為例,依托學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)計劃,從實驗教學(xué)方法、實驗教學(xué)過程管控、實驗教學(xué)成績評價等方面進(jìn)行改進(jìn),努力培養(yǎng)和提高采礦本科生“雙創(chuàng)”能力[2]。
從2015年10月開始,全國范圍內(nèi)高校開始了世界一流大學(xué)和世界一流學(xué)科建設(shè)的征程。去年教育部辦公廳發(fā)布《關(guān)于公布2020年度國家級和省級一流本科專業(yè)建設(shè)點名單的通知》,安徽理工大學(xué)13個專業(yè)入選國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點,6個專業(yè)入選省級一流本科專業(yè)建設(shè)點,入選專業(yè)多本我校傳統(tǒng)的理工科專業(yè),可見針對大學(xué)生理工科專業(yè)的教學(xué)創(chuàng)新已經(jīng)刻不容緩。
長期以來,實驗教師、實驗室技術(shù)人員被認(rèn)為是教學(xué)輔助人員,在高校教師梯隊組合中往往不受重視,進(jìn)而造成實驗室配備人員極度缺乏。同時,實驗人員公共事務(wù)雜亂而繁重,實驗教學(xué)薪酬與專業(yè)課教師存在差距,嚴(yán)重影響實驗室人員工作積極性;學(xué)校所配備的實驗教師隊伍結(jié)構(gòu)不科學(xué),嚴(yán)重缺乏高學(xué)歷、高職稱的專業(yè)實驗教師,其次,大部分實驗教師的年齡兩極化嚴(yán)重,骨干教師不在實驗室的一線,嚴(yán)重地限制了實驗教學(xué)成果,制約了實驗教學(xué)水平的提高,導(dǎo)致本科生在實驗中的創(chuàng)新培養(yǎng)落后。
許多實驗儀器都是很多年前的設(shè)備,是現(xiàn)在淘汰的實驗儀器,這就導(dǎo)致實驗室實驗的情況和現(xiàn)場具體情況不符合,儀器的更新跟不上時代的發(fā)展,實驗缺乏與實際的現(xiàn)場情況相對比,這也就大大限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維,這也就導(dǎo)致實驗室的實驗逐漸趨于理論化和簡單化。除此之外,由于操作困難,需要專門的技術(shù)人員進(jìn)行教學(xué),使得大型儀器設(shè)備使用率過低,這就導(dǎo)致實驗室的最大效益無法發(fā)揮,造成實驗室資源的極大浪費。
首先,教學(xué)內(nèi)容陳舊,實驗教學(xué)多以綜合性和驗證性實驗為主,沒有實現(xiàn)多學(xué)科交叉實驗,就不利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思維和解決問題的能力培養(yǎng),限制了學(xué)生的發(fā)散性和創(chuàng)新性思維,就目前高校實驗教學(xué)課程多數(shù)由學(xué)校統(tǒng)一安排管理,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下統(tǒng)一時間、統(tǒng)一教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實驗教學(xué)。其次,教學(xué)方式枯燥死板,通常由教師準(zhǔn)備好實驗材料、用具和儀器,而學(xué)生只需按照實驗報告完成實驗步驟,這就導(dǎo)致學(xué)生缺乏對實驗全面深刻的認(rèn)識,沒有與具體情況具體分析,如果在不同的環(huán)境下實驗的變化和實驗的內(nèi)容是否會發(fā)生改變,不會模擬現(xiàn)場的環(huán)境,將所學(xué)的東西運用到具體問題,這也是教學(xué)方式有待提高,不能將學(xué)生的思維限制在實驗室這個小房間里。
大部分的高校對學(xué)生成績的評判都忽視了學(xué)生在實驗過程中規(guī)范操作、思考和積極創(chuàng)新的重要性,這也就使得學(xué)生只會按部就班地完成實驗任務(wù),沒有思考,沒有創(chuàng)新,只會按照教師所講的東西復(fù)制下來,并且以實驗報告的書寫論成績好壞已經(jīng)成為常態(tài),這種實驗實驗成績的評判扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新性能力同時也背離了實驗教學(xué)的初衷,要的不是只會寫字漂亮的學(xué)生,而是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維的能力,從多方面去評判學(xué)生的成績是現(xiàn)如今高校在本科生實驗教學(xué)的打分的一種趨勢。
根據(jù)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程所需實驗內(nèi)容,系統(tǒng)設(shè)計相互交叉、相互遞進(jìn)的實驗內(nèi)容,將各門相關(guān)實驗課程進(jìn)行串聯(lián)整合形成一個整體,不再使傳統(tǒng)式的各門實驗課程相互獨立存在,同時嘗試設(shè)計一些跟課程教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的現(xiàn)場問題,促使學(xué)生可以在完成試驗任務(wù)的同時培養(yǎng)學(xué)生的思考能力,讓學(xué)生在實驗中體會專業(yè)思維方式和解決問題的方式方法。對于完成質(zhì)量好的學(xué)生,可以以答辯的形式讓其在課堂上匯報實驗結(jié)果,形成課堂討論,在討論中提高實踐能力。
依托高校的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目,動態(tài)設(shè)計專業(yè)實驗教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容,在很大程度上確保學(xué)生得到較為充分的基本技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練,同時也積極引導(dǎo)學(xué)生在查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上自主選擇實驗方向,設(shè)計實驗方案并獨立完成實驗,形成相關(guān)成果,以增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。最終形成“雙一流”建設(shè)背景下,多階段多教師帶學(xué)生、過程管控與評價、學(xué)生反饋和理論與實驗相結(jié)合起來的一種教與學(xué)的實驗?zāi)J健?/p>
依據(jù)動態(tài)實驗教學(xué)內(nèi)容與大綱,堅持體現(xiàn)學(xué)生為主體地位和教師的主導(dǎo)作用,積極調(diào)整和規(guī)劃實驗教學(xué)過程,激發(fā)學(xué)生的主動性和積極性,努力通過動態(tài)實驗教學(xué)方式實現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。具體的教學(xué)辦法有以下3點:
(1)在進(jìn)行教學(xué)之時,首先挑選出一部分動手實踐能力強(qiáng)、理論基礎(chǔ)扎實的學(xué)生進(jìn)行重點培養(yǎng),當(dāng)這一部分學(xué)生有一定的實驗基礎(chǔ)和能力的時候,為這一部分學(xué)生分配組員,以教師帶動組長,組長帶動組員實施“樹狀法”教學(xué),同時也是以理論帶動實踐,實驗帶動思維的教學(xué)方法,而教師在適當(dāng)?shù)臅r候引導(dǎo)學(xué)生的方向,在關(guān)鍵的時候幫助學(xué)生,這樣往往可以起到很好的效果,這種方法可以最大效益的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。
(2)鼓勵學(xué)生積極培養(yǎng)自己的動手能力,最大限度地開放實驗室給學(xué)生使用,尤其是一些操作簡單的中小型設(shè)備,這些設(shè)備可以進(jìn)行不同的實驗任務(wù),完成不同的實驗教學(xué),結(jié)合學(xué)生形成趣味課堂,組與組之間的談?wù)撌强梢砸鹚季S上的碰撞,擴(kuò)張學(xué)生自己的思維方式。
(3)為不同的小組下達(dá)具體的實驗任務(wù),選擇幾個有興趣或者試驗?zāi)芰?qiáng)的小組參加大學(xué)生創(chuàng)新性實驗比賽,進(jìn)行一些簡單的創(chuàng)新項目研究,擴(kuò)展學(xué)生思維,在實驗教學(xué)同時,可以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生勤于思考,主動探索,求異創(chuàng)新能力的目的。
在實驗課程考核環(huán)節(jié)設(shè)計上,要把學(xué)生對實驗理論的掌握程度和學(xué)生的實驗操作能力及實驗設(shè)計能力結(jié)合到一起,采用多元化的考試方式對實驗過程、實驗成果、實驗完成度、實驗過程反饋等進(jìn)行綜合實驗考評考核,建立科學(xué)、合理、有效、可操作性強(qiáng)的多種形式的考試方法,全方位地考察學(xué)生的“雙創(chuàng)”能力。
通過創(chuàng)新性的制定動態(tài)的實驗教學(xué)內(nèi)容與大綱,實驗時間可以由實驗教師根據(jù)學(xué)生具體情況自行安排,實驗內(nèi)容由學(xué)生與實驗教師、專業(yè)課教師共同協(xié)商制定,實現(xiàn)了對學(xué)生實驗項目的量身定制,同時根據(jù)各實驗教學(xué)項目的不同特點,開放式的調(diào)整教學(xué)的評價機(jī)制,實現(xiàn)對學(xué)生實驗過程控制與考察,積極提升學(xué)生對實驗教學(xué)的認(rèn)知和興趣,從而最大程度地實現(xiàn)對學(xué)生動手、創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)。