一体化创新实验教学体系研究

张弛 岳秀萍 田琦 李晋

摘 要：实验教学是各种专业教学中的重要内容，它对于学生接触工程技术实际、提高动手能力，增强学生就业能力具有不可替代的作用。但传统的实验教学体系过于单一化，不利于教学效果的提高。建立新型一体化创新实验教学体系，可以为工科大学的创新型人才培养提供新的思路。

关键词：一体化；创新；实验教学；教学体系

实验教学是实践教学的重要内容，它与学生实际操作能力的提高密切相关。做好这一工作，不仅仅是为了更好地完成教学任务，更有利于培养学生通过实验发现问题的能力，有利于学生摆脱我国基础教育中普遍存在的“不会思考、不会发现、不会应用”的瓶颈。随着美丽中国、和谐社会的构建，以及节能减排、节约型社会、循环经济目标的推进，工程应用行业急需大量的技术型高级人才。为了适应新形势，国内外教育界在实验教学方面进行了广泛深入的改革。本文提出了一体化创新实验教学体系，为工科大学的创新型人才培养提供了新的思路。

一、实验教学改革现状

国内在实验教学方面的改革主要集中在实验课体系的改革，创新型实验、自主性实验、开发性实验的引入等方面。通过实验教学，可以有效培养学生的实践和创新能力。为了避免以往单一实践教学模式的弊端，研究者尝试了分层次、分目标、多元化的实践教学模式，这种教学模式对教学手段、考评方式等方面均提出了新要求。

传统的实验教学体系存在很多不足。如给排水专业，实验课的设置大多是单纯为课程配套，而不能满足学科的知识体系要求，也不能满足给排水专业的工程应用要求，实验工艺模型的系统化水平差。大多数演示模型由于造价制约，导致厂家在设计安装时严密性不足（控制参数不够精确、模型比例失调），与工程现场的运行参数脱节。这样的模型往往倾向于浅显易懂，有利于本科生粗略了解课本知识，但恰恰因其“粗略”而常常误导学生。现场实验课教学安排，由于师资限制、资金限制、场地限制、器材限制，导致实验课有很多处于因条件设课的状态，而不是从学科知识体系的要求出发，实验相互孤立。实验课有很多处于相互独立的状态，关联化水平不足，创新型实验偏少。

二、新型一体化创新实验教学体系的建立

众所周知，当前的实验教学应该面向新世纪的教学内容和课程改革，保留少量必开的经典验证性实验，增开综合性、设计性实验。要想建立适应形势的新型一体化创新实验教学体系，必须解决很多现实的问题。诸如：

1.急需通过实验教学内容（开设实验项目）设置的改革，解决创新型实验偏少的问题；解决实验课过于相互独立、关联度不足的问题。

2.急需建立一种成套的、成系统的“一体化”实验工艺模型，解决实验教具、模型系统化水平差的问题。

3.急需提高演示实验模型的工程化精确度，解决演示模型精确度差的问题。

4.高水平的实验课体系，应该以本科生创新型实验、自主性实验、开发性实验作为努力方向。在强化基础实验的前提下，应该提高实验设备的利用率，将实验室积极向本科生创新实验、本科生毕业论文、实验研究开放，强化实验设备的研究型功能。

5.增加经费投入，改进演示模型，提升演示模型的技术含量，强化设备配置。保障实验室经费，保证实验室面积，完善实验教学设备的台套数量，使实验室教学单位更好地发挥其在教学、科研中的作用，充分发挥国家、学校对实验中心的资金投入的效益。

以工科大学的给排水专业为例，在具体实施过程中，应注意以下问题：

1.建设“一体化的水质工程实验教学平台”。其含义主要包括：各种水处理工艺模型的一体化，演示模型与研究型设备的一体化，独立型实验课与关联型实验课的一体化。

2.以给排水专业的实验课设置为基础、以所在学校（学院）的实验中心、以给排水系的师资力量为依托，对实验课教学设置进行改进。实现实验课的三化，即基础实验精细化、演示实验案例化、科研实验系统化，最终促进学生动手能力的提高，落实学用结合，启迪学生的科研兴趣和工程兴趣，提高教学实效，创办实用型的教学科研型实验中心。

3.以给排水专业为例，实现“创新型”实践教学体系的构建，其含义主要包括实验模型、教具、成套设备的创新，全盘设计的给排水专业实验课体系的创新，本科生参与自主性实验管理机制的创新。

三、结论

建立一体化创新实验教学体系，可以大幅度提升原有实验工艺模型的系统化水平、工程化精确度和关联化水平，增加创新型实验的数量和质量；可以密切联系工程实践，提高实践应用型实验水平，增强学生适应工程实践的能力，为工科大学的创新型人才培养提供新的思路。这种教学改革思路尤其适用于以“服务地方经济”为特色的地方院校，或者以“工程类人才”培养为主要目标的院校。

参考文献：

[1]王吉会，赵乃勤，李宝银，韩雅静，李群英.创建实验教学新体系培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2005，24（03）：8-10.

[2]程金林，吴斌，靳晓枝，黄铮.高校实验教学考核模式的改革与实践[J].实验室研究与探索，2005，24（04）：76-78.

[3]刘翠红，陈秉岩，王建永.基于学生实践和创新能力培养的实验教学改革[J].科技创新导报，2011，（01）：151-152.

[4]向平，蒋绍阶，梁建军.水质工程学实验教学体系改革探讨[J].高等建筑教育，2009，18（04）：126-128.