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摘要根据当前复合性应用型人才的专业培养目标,利用实验教学得天独厚的优势,从学生创新能力的培养着手构建实验教学体系。充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,提高学生创新实践的能力。
中图分类号:G64文献标识码:A
0 引言
创新教育是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向,使学生在系统地掌握学科知识的同时发展其创新能力。高等学校是培养高素质人才的摇篮,也是知识创新的重要基地。以本科学生为主体的实验教学中,创新教育追求的是充分调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,逐渐掌握思考问题、解决问题的方法、提高其创新实践的能力。而不是使学生被动地接受知识、消极地存贮知识。
1 我国实验教学体系的发展及现状
我国从上世纪八十年代末就开始了实验教学方法上的研究,目的是能让实验教学达到它应有的效果。谈得较多是开放实验室,但由于当时我国的大学本科教育资源稀缺。高校曾把本科专业培养目标定位于培养具有较高理论层次的研究型人才,因而比较注重学生理论知识和研究能力的培养,而对学生的动手操作能力有所忽略。因此,其结果只是实验设备的利用率提高了,教师的工作量有所减轻。在充分调动学生的主动性上收效甚微。这都是由于过分强调理论的指导性,忽略了实践的能动性,实验教学是教学中的重要环节。
目前本科专业人才培养目标虽然从研究型转为复合性应用型,但实验教学基本还停留在传统教学的概念上。大多数实验课只是照搬以往的实验指导书,在实验教学过程中,只注重实验原理与实验内容的讲解,强调实验结果。激发不了学生的实际操作和独立思考的能力,不利于技能培养。这样培养的学生很容易出现创新意识和实践能力不足的现象,对当前教育的目标和发展要求是相当不利的。要改变这一状况,让实验教学这一平台实现培养学生的创新能力这一目标,必须改变以往的实验教学体系,创造一个有利于学生潜能发掘的宽松平台。
2 从学生创新能力的培养着手构建实验教学体系
2.1 实验指导书的编写
传统的实验指导书,对学生掌握所学知识,验证实验结果等是无可非议的。但要开拓学生的思维,培养学生的创新能力,还需要有些改进。
实验内容要不断地更新。编者要关注国内外对该学科的发展与创新,根据其发展前沿不断地增加新知识。每一个实验都要编进几道思考题。内容做到巩固所学知识,开拓学生创新思维。
实验类型要多样化。除了一些传统的验证性实验外,还要加编一些能激发学生潜能的设计性、创新性、综合性实验。其内容应该有一部分超出教学大纲的范围,让学生通过自己查找资料解决。
实验结果分析要求:注重理论与实践相结合,使学生能拓展思路,扩大知识面,为培养学生创新能力奠定基础。要求写实验小结:谈谈自己的收获,提出有创意性的建议等。
2.2 实验设备的设计
实验教学的效果,跟实验设备的设计也有着密切的关系。同样的实验内容,实验设备不同,有的只要稍加改变,就会有事半功倍的结果。如:流体力学实验中,管道局部水头损失实验,若要测出突然扩大局部水头损失, 式中可通过测压管读出来,如果仪器只在突然扩大管的上、下游渐变流断面各装一根测压管,直接可以读出,学生会很快得出实验结果。若要使学生通过本实验弄清楚列能量方程为什么选渐变流断面,渐变流断面在什么位置。只需在仪器的下游断面装九根测压管,前面七根每根间距两厘米,七到八根间距十厘米。在实验过程中,学生将看到,前面五根测压管每根之间距离只有两厘米,但有的相邻两根读数差异很大,而后面七到八根之间距离有十厘米,则读数接近。当学生从这九根测压管中只选择一根读数时,他就会思考:哪一段为急变流断面?哪一段为渐变流断面?学生会进一步的观察,会发现当管道突然扩大,液体粒子的运动轨迹的变化及局部水头损失的产生等一系列的问题。从而达到对学生思维的开拓,创新能力的培养。
2.3 创新实验教学模式
创建开放型实验室。实验室全天向学生开放,实验内容有:
根据每门课程的教学大纲设置的必修实验,是面向全体学生的。还有个性化选修实验,其难度有些都超出了教学大纲规定的范围,对象是一部分学有余力的优秀学生。实验室的装备既要有齐全的在国内外较新、较先进的设备及各类工具,还要配备有每个实验的实验教学多媒体课件、资料等为学生提供创新性实验的环境和机会。
实验室开放的实验教学,能突出学生的主导地位,强化个性教育,有利于创新人才的培养。首先,学生有充分的自主权:因为实验室是全天对学生开放的,实验时间可由学生自主决定;实验内容除必修实验外,均可由学生自由选择,鼓励学生自立实验项目。实验顺序完全由学生自由安排,可以先听完理论课后实验,也可以在听理论课之前先做实验。另外,学生有使用设备、资源的充分权利:实验室的所有设备、工具、资料及多媒体课件等全部对学生开放。把实验室(下转第86页)(上接第53页)真正变为学生自己的试验室。这给学生自主课题创造了机会与条件,利于学生出成果。还有,学生能充分享受个性化教学的权利:实验教学,改变每项实验先听实验讲解再自行实验的环节,学生可根据各自的理解程度,进入实验室后,有的可立即投入实验,有的先观看计算机中的实验录像指导,再完成实验;学有余力,或善于钻研的学生,可多做选做实验,还可开展独立构思实验方案或自立课题的实验。有利于激发学生的自主学习积极性,挖掘其创新思维潜力,培养他们的创造才能。学有困难的学生,可多看些辅助资料或单独找老师辅导答疑等。在实验中,提倡学生之间的交流、讨论、互教互学。由于学生之间存在了实验时间差及完成项目顺序差,先完成实验的学生就有能力辅导后做的学生,形成了一条学生间的互助链。这不仅有利于问题解答,更有利于培养学生的互帮互学精神。
3 结语与展望
实验室全天对学生开放,充分利用实验室所有资源。实验指导书的编写、实验设备的设计及实验教学模式,都以开发学生潜能、培养学生创新能力为宗旨。充分利用实验教学这一平台,达到实验教学需要的效果。这是我国高等学校培养人才的需要。因此,各高校对这方面是越来越重视,投入也在不断加大。但也存在一些管理上的问题:对于实验课的成绩管理,大部分高校对基础课实验较为重视。同于理论课,有健全的考试考核制度,计学分。但对于专业基础课及专业课实验,只将实验课成绩作为该课程的平时成绩的一小部分。学生根本看不到自己的实验成绩,这对于那些学习积极性不高的学生,认为实验课可有可无,从而不重视实验课的学习。实验课的条件再好,也难激发这样的学生的学习潜能。所以,希望各高校在教学管理上作些改变。实验课与理论课的学习成绩管理不要有太大的区别,让学生认识到理论课实验课同样是大学里要修的课程,有着同等重要的位置。
参考文献
[1]李炜,徐孝平.水力学[M].武汉:武汉水利电力大学出版社,1999.
中图分类号:G64文献标识码:A
0 引言
创新教育是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向,使学生在系统地掌握学科知识的同时发展其创新能力。高等学校是培养高素质人才的摇篮,也是知识创新的重要基地。以本科学生为主体的实验教学中,创新教育追求的是充分调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,逐渐掌握思考问题、解决问题的方法、提高其创新实践的能力。而不是使学生被动地接受知识、消极地存贮知识。
1 我国实验教学体系的发展及现状
我国从上世纪八十年代末就开始了实验教学方法上的研究,目的是能让实验教学达到它应有的效果。谈得较多是开放实验室,但由于当时我国的大学本科教育资源稀缺。高校曾把本科专业培养目标定位于培养具有较高理论层次的研究型人才,因而比较注重学生理论知识和研究能力的培养,而对学生的动手操作能力有所忽略。因此,其结果只是实验设备的利用率提高了,教师的工作量有所减轻。在充分调动学生的主动性上收效甚微。这都是由于过分强调理论的指导性,忽略了实践的能动性,实验教学是教学中的重要环节。
目前本科专业人才培养目标虽然从研究型转为复合性应用型,但实验教学基本还停留在传统教学的概念上。大多数实验课只是照搬以往的实验指导书,在实验教学过程中,只注重实验原理与实验内容的讲解,强调实验结果。激发不了学生的实际操作和独立思考的能力,不利于技能培养。这样培养的学生很容易出现创新意识和实践能力不足的现象,对当前教育的目标和发展要求是相当不利的。要改变这一状况,让实验教学这一平台实现培养学生的创新能力这一目标,必须改变以往的实验教学体系,创造一个有利于学生潜能发掘的宽松平台。
2 从学生创新能力的培养着手构建实验教学体系
2.1 实验指导书的编写
传统的实验指导书,对学生掌握所学知识,验证实验结果等是无可非议的。但要开拓学生的思维,培养学生的创新能力,还需要有些改进。
实验内容要不断地更新。编者要关注国内外对该学科的发展与创新,根据其发展前沿不断地增加新知识。每一个实验都要编进几道思考题。内容做到巩固所学知识,开拓学生创新思维。
实验类型要多样化。除了一些传统的验证性实验外,还要加编一些能激发学生潜能的设计性、创新性、综合性实验。其内容应该有一部分超出教学大纲的范围,让学生通过自己查找资料解决。
实验结果分析要求:注重理论与实践相结合,使学生能拓展思路,扩大知识面,为培养学生创新能力奠定基础。要求写实验小结:谈谈自己的收获,提出有创意性的建议等。
2.2 实验设备的设计
实验教学的效果,跟实验设备的设计也有着密切的关系。同样的实验内容,实验设备不同,有的只要稍加改变,就会有事半功倍的结果。如:流体力学实验中,管道局部水头损失实验,若要测出突然扩大局部水头损失, 式中可通过测压管读出来,如果仪器只在突然扩大管的上、下游渐变流断面各装一根测压管,直接可以读出,学生会很快得出实验结果。若要使学生通过本实验弄清楚列能量方程为什么选渐变流断面,渐变流断面在什么位置。只需在仪器的下游断面装九根测压管,前面七根每根间距两厘米,七到八根间距十厘米。在实验过程中,学生将看到,前面五根测压管每根之间距离只有两厘米,但有的相邻两根读数差异很大,而后面七到八根之间距离有十厘米,则读数接近。当学生从这九根测压管中只选择一根读数时,他就会思考:哪一段为急变流断面?哪一段为渐变流断面?学生会进一步的观察,会发现当管道突然扩大,液体粒子的运动轨迹的变化及局部水头损失的产生等一系列的问题。从而达到对学生思维的开拓,创新能力的培养。
2.3 创新实验教学模式
创建开放型实验室。实验室全天向学生开放,实验内容有:
根据每门课程的教学大纲设置的必修实验,是面向全体学生的。还有个性化选修实验,其难度有些都超出了教学大纲规定的范围,对象是一部分学有余力的优秀学生。实验室的装备既要有齐全的在国内外较新、较先进的设备及各类工具,还要配备有每个实验的实验教学多媒体课件、资料等为学生提供创新性实验的环境和机会。
实验室开放的实验教学,能突出学生的主导地位,强化个性教育,有利于创新人才的培养。首先,学生有充分的自主权:因为实验室是全天对学生开放的,实验时间可由学生自主决定;实验内容除必修实验外,均可由学生自由选择,鼓励学生自立实验项目。实验顺序完全由学生自由安排,可以先听完理论课后实验,也可以在听理论课之前先做实验。另外,学生有使用设备、资源的充分权利:实验室的所有设备、工具、资料及多媒体课件等全部对学生开放。把实验室(下转第86页)(上接第53页)真正变为学生自己的试验室。这给学生自主课题创造了机会与条件,利于学生出成果。还有,学生能充分享受个性化教学的权利:实验教学,改变每项实验先听实验讲解再自行实验的环节,学生可根据各自的理解程度,进入实验室后,有的可立即投入实验,有的先观看计算机中的实验录像指导,再完成实验;学有余力,或善于钻研的学生,可多做选做实验,还可开展独立构思实验方案或自立课题的实验。有利于激发学生的自主学习积极性,挖掘其创新思维潜力,培养他们的创造才能。学有困难的学生,可多看些辅助资料或单独找老师辅导答疑等。在实验中,提倡学生之间的交流、讨论、互教互学。由于学生之间存在了实验时间差及完成项目顺序差,先完成实验的学生就有能力辅导后做的学生,形成了一条学生间的互助链。这不仅有利于问题解答,更有利于培养学生的互帮互学精神。
3 结语与展望
实验室全天对学生开放,充分利用实验室所有资源。实验指导书的编写、实验设备的设计及实验教学模式,都以开发学生潜能、培养学生创新能力为宗旨。充分利用实验教学这一平台,达到实验教学需要的效果。这是我国高等学校培养人才的需要。因此,各高校对这方面是越来越重视,投入也在不断加大。但也存在一些管理上的问题:对于实验课的成绩管理,大部分高校对基础课实验较为重视。同于理论课,有健全的考试考核制度,计学分。但对于专业基础课及专业课实验,只将实验课成绩作为该课程的平时成绩的一小部分。学生根本看不到自己的实验成绩,这对于那些学习积极性不高的学生,认为实验课可有可无,从而不重视实验课的学习。实验课的条件再好,也难激发这样的学生的学习潜能。所以,希望各高校在教学管理上作些改变。实验课与理论课的学习成绩管理不要有太大的区别,让学生认识到理论课实验课同样是大学里要修的课程,有着同等重要的位置。
参考文献
[1]李炜,徐孝平.水力学[M].武汉:武汉水利电力大学出版社,1999.