新建本科院校实验教学改革：目标、思路与效益——以池州学院为视角的解读

陈建兵 ，汪志国 ，余丙南 ，方曙东

（池州学院 a.材料与化学工程系；b.教务处;c.继续教育学院，安徽 池州 247000）

实验教学[1]是整个教学体系的重要组成部分，是实践教学的核心组成部分，担负着培养学生实践能力、应用综合能力的重任。传统实验教学在内容和形式上,以验证性、演示性为主,设计性、综合性实验不足,学科前沿的实验就更少。实验枯燥无味,难以引人入胜，培养的学生很难具有创新思维能力,很难具备独立解决问题的能力和实际应用的综合能力。在社会对于应用型综合能力强的人才需求不断增加的今天，应用型本科院校如何培养出合格的人才不仅需要设置科学的人才培养方案和实验教学模式，同样需要明确的实验教学目标和充足的实验教学经费，尤其对于新建的地方性应用型本科院校，如何在实验师资、实验教学经费和实验设备经费有限的条件下，保障人才培养方案中所开设的实验教学课程能顺利实施，并能有所创新，这将是一定时间内需要面对和解决的问题。

1 实验教学面临的问题

对于新建的本科院校，大多定位为地方性应用型本科院校，池州学院也不例外，其本科实验教学的模式是专科基础上建立的，虽然为了适应本科专业的发展需要，已进行了一些改革和探索，有了较大程度的发展，但由于实验师资、经费的限制，仍难以有大的创新。目前新建本科院校实验教学面临的问题主要有：（1）在实验教学内容上，多为常规性、验证性实验，“设计性”、“综合性”的实验比例不高，不利于学生创新应用能力的培养；(2)在实验设备上，虽大力投入购置新实验设备、但部分实验设备随着科技发展而落后、实验设备台套少，不利于发挥学生进行独立思考和动手能力的培养，不利于学生与时俱进的实验技能培养；(3)实验教学方式上，虽然在构建本科实验教学体系上，已经进行了一些有益的探索，如编制适合学院定位、学生就业和发展目标的实验教学指导书等，但现阶段很大一部分实验教学仍在规定的时间内让学生根据实验指导书要求，在教师指导下，按规定方法，规定仪器，完成规定的实验，致使实验教学环节对学生的实际分析问题的能力、解决问题的能力和创新能力的培养作用有限；(4)实验教学师资有限，各实验中心缺少指导实验教学的实验系列的专业技术人员，仪器设备维护上缺乏专业技术人员；（5）实验教学经费和实验设备购置及更新经费相对缺乏也制约了实验教学的创新。

上述问题的存在，导致实验本身缺乏吸引力，从而在一定程度上挫伤了学生进行实验的积极性和主动性，客观上影响了实验教学的效果和培养应用型人才的质量，更谈不上在实验教学上进行创新。

2 实验教学改革的目标

一般来说，“知识”是指记忆与理解层面上的事实性知识与概念性知识，“能力”是指应用、分析、评价和创造层面上的程序性知识与元认知知识，如图1所示。教学设计者关注能力培养就必须在能力范畴内设计教学活动，相反如果一堂课始终在知识层面上“打转转”，就是低层次的重复操练，学生的能力无法得到发展[2]。

图1 知识与能力的示意图

实验教学担负着培养学生实践能力、应用综合能力的重任，针对实验教学中存在的问题，结合教学中两个关联度高的“知识”与“能力”的辩证关系，通过更新实验课程中项目内容，改革实验教学方法和手段，拓展实验教学模式，构建有限条件下的应用型人才培养的实验教学体系，具体可以理解为在实验教学改革的目标上增设设计性、综合性实验项目，使学生获得基本知识的同时，在实验综合设计能力和创新能力方面有明显的提高，如图2[3]所示，

图2 实验教学中“知识”与“能力”的目标示意图

图2中所示：(1)知识目标：使学生掌握基本知识、基础实验方法、基本技能及基础实验的基本理论，即通过“教”与“学”的来达到。(2)能力目标：培养学生的实验设计能力、初步的实践能力和一定的创新应用能力，即通过“研”来实施或促进。(3)教育目标：在实验教学中学生获得知识和能力的基础上，将会衍生出教学的最终形态，即教育的目标，培养学生的素质层面[4]的东西，从而达到能“教”好、“学”好，并有创新的效果。

3 实验教学改革的思路

对于新建本科院校应用型人才培养的实验教学而言，如何实现实验教学改革的目标显得尤为重要。据调研发现，当前课堂教学有效性缺失的一个较为普遍的现象，即游离于知识、技能之外的教学过程、方法,为活动而活动,这种活动既不利于知识、技能的掌握,又无助于学生思维能力的发展,是没有价值的,因而是低效、无效的[5]。所以，针对现有的办学定位，应该在一些“设计性”、“综合性”实验的设置上产生教学效果的有效性，在实验基本知识、基本技能的教学效果上一样要产生有效性，但现有的办学条件是有限的，如何在有限的条件上，又能使实验教学产生有效性的教学效果，而不是为实验教学而实验，这就给从事实验教学的教师、教务部门、管理者提出了一个需要解决的难题，因为只有解决了这个难题，才能在有限条件下开展应用型人才培养的实验教学。经在池州学院这样一个新建本科院校多方调研与分析实际情况后，我们认为解决该问题的关键就是如何处理有限的教学投入与良好的教学效果的关系，同时提出如下“三落实”的改革思路来构建应用性人才培养的实验教学体系，从而使有限教学投入，能在实验教学中发挥更大的教学效益，并能更好的产生教学效果，使投入有效，教学有效，最终实现教学目标：

（1）实验项目和设备维护落实到实验教师。让从事指导实验教学的教师在学校行政建制之下自己管理需要进行实验教学的实验设备，并用自己管理的设备来开设相应的实验项目。假设化学分析实验课每学期开设基本项目12个，现有4位教师，每人均带有1个班级的化学分析实验，而实验室只有一间，每名教师均需要使用该实验室设备，每名教师均要指导12个项目，这就意味着实验室要为教师之间进行实验项目之间衔接，保证某个星期均开设同样项目，在目前实验员人手相对不足，以及设备维护、耗材相对缺乏的情况下，确实让实验员和实验教师工作繁重。同时教师需要备课12个项目，强度大，难以对学生进行“精“指导，更谈不上实验教学中学生进行创新了，即“研”的方面将会得不到培养。但如果进行实验项目具体到实验教师，设备管理具体到实验项目，则可以改变这种情况，我们可以让每个教师指导3个项目，4位教师就可以完成12个项目的教学，凡是涉及某位教师指导的项目，学生到这位教师指导实验教学的时间去化学分析实验室完成实验项目，这样大大降低了教师的备课强度，让教师能精心的准备好该课程的某一部分项目的教学，同时这些项目教学的仪器设备应让该教师负责，这样做有三大益处：一是设备能有专人负责维护，假如没有设备，实验教师所指导的项目就没办法实施，所以实验指导教师为了做好自己的实验项目，将会精心、安心维护好设备；二是教师长期从事自己专门负责的几个项目实验指导，其涉及的设备就非常熟悉，项目内容也非常精练，无论在设备维护上还是实验教学指导上都能得心应手，即“教”的好，并能有精力来指导学生自拟方案（如设计性、综合性实验）等实验；三是解决了现阶段实验专业技术人员相对不足的问题，否则就需要许多实验员来做实验衔接、准备工作。

（2）实验教学经费落实到实验项目。在项目到教师，设备管理到项目后，如化学分析实验课中酸碱滴定分析实验，每个学生在做这个实验项目需要实验经费约为1元，如果该项目有150名学生做，那该实验项目实验教学经费为150元，如果指导酸碱滴定实验的指导教师还指导另外两个项目，每个项目的每人次实验教学经费为1元，则该名实验指导教师的所有实验项目实验教学经费为450元，如按传统实验教学模式开设该课程，这门课程是三个班级开设，3名教师各带1个班级，每名教师指导实验时均要指导12个项目，这样三个实验项目共需实验教学经费应在600元左右。这在一定程度上就降低了常规实验的教学经费，从而能解决保障实验教学质量的前提下，随学生数不断增长，有限的实验教学经费能恰到好处地保障实验教学的正常运行，并能进行一定的创新，且能最大限度的提高教师实验指导的质量，同时节省下来的教学经费可用于学生的一些实验教学创新活动，大大提高实验教学对于培养学生应用和创新能力的作用，即“学”和“研”的实验创新教学。

（3）设备购置落实到实验课程，实验课程的设置依据人才培养方案。即依据制定的人才培养方案，决定开设的实验课程，对照开设课程中的实验项目，由各项目指导教师负责论证购置、学习维护教学设备，避免购置的设备闲置和盲目采购，以实验课程中的实验项目定设备，强化设备使用率和专人维护。相比现阶段的设备购置情况，就可以在相当大程度上提高设备使用率，节省一定的设备购置经费。该种设备购置方案和维护可以说是有限的教学投入能正常开展的实验教学，且产生一定有效的教学效果。

4 实验教学改革的效益

众所周知，改革的目的之一就是为了用相对较低成本获得较高收益，教学改革无非也是用有效的教学投入获得教学效果的最大化。本成果很好的诠释了几者之间的关系，因此，在此为了弄清实验教学改革的目标、思路、效益的关系，我们沿用经济学的观念来解析教学中的“效”，它包含效果、效益。效率三重涵义，进而通过分析三者之间的内在关系，认为教学有效是在遵循教学规律的基础上进行的有效果、有效益、有效率的教学。从引用或借用的角度看，“三重涵义解析观”拥有更高的“使用率”，因为从直观上看，它似乎比“主要涵义解析观”更为全面。其实并不尽然。评价哪一种概念解析方式更好，关键还要看教学过程中的效益与效率、效果的实际关系，如图3所示，效率、效果、效益分别对应不同层次的评价目标，彼此之间有着递进关系，其中效益是最高或最终目标[6]。就实验教学而言，目前有关因素无非是：设备、场所、师资、管理、人才培养方案（含教学目标），这些就需要教学投入，包含设备购置经费、设备维护经费、实验耗材经费、实验场所建设经费、教师工资、管理制度的制定、人才培养方案的制定等投入。教学产出要求教师借助教学投入来实施教学任务，即如何教好的问题；教学目标就是参与实验教学活动后，能够获得的知识、能力，乃至学生个体素质培养的效果如何的问题，最终达到个人需求的目标与学院制定的各专业人才培养方案的设定实验教学目标。

图3 教学过程中效益与效率、效果的实际关系

为此，我们在池州学院材料与化学工程实验实训中心进行过调研，并从实验教学改革的目标、思路、效益的三个角度进行了具体案例剖析，如下所述：

以某门课程实验教学为例，现该门课程需要开设10个实验项目，目前的仅有5位教师可以提供，需要学习这门课程的班级为6个，共计300人。

（1）按照本成果所谈及的目标，知识目标可以实现，但能力目标，在新建本科院校的条件下，6个班5名教师，本身就需要一名教师兼任两个班课程的教学，以及实验设备紧张的情况下，不可能或者很难实现，但如果按照本文谈及的“三落实”改革思路，就可以实现，5个教师，平均每人带2个项目，涉及到某两项目，300名学生均到该两个项目的实验设备上完成实验，这样的好处就是：其一，师资问题解决了，不会某教师带两个班级的，知识目标同样也可以实现；其二，能力目标的培养，也可以实现，即当学生感兴趣，有“研”的培养需求时，该教师在开设完这两个项目后，可以腾出实验设备继续支持那些有“研”的培养需求学生，从而达到能力目标的培养。

表1 实验教学改革中实验项目安排示例表

表1是本成果谈及的是新建本科院校教学改革思路中如何实现目标的具体实验项目安排示例表，可以清楚的发现，某个教师所负责的项目在某个时间段是有教学任务的 （如A教师在某学期第一阶段承担1、2两个实验项目，而其他三阶段就可以自由安排），而有“研”需求的学生可在该教师的两个项目中没有教学任务的情况下来从事 “研”的学习，从而实现能力目标的培养，从另外的角度看，也就是获得好的教学效果、效率。

表2 实验教学改革中的效益分析表

（2）好的教学效果、效率如何保证教学过程中的效益呢？沿用经济学的观念，我们仍依此为例列表分析见表2。

表2是依池州学院为例进行的实验教学改革中的效益分析表，很清楚的发现从事实验教师人数可以在改革后为5人，改革前6班一般需6人，而且每个教师需要准备10个项目，教授10个项目，其工作量相对繁重。另外，在学校办学成本上，改革后比改革前，所需教学投入有相当大的下降，而教学效率、效果不会下降，反而应该会有所提高。

5 结论

根据经济建设和社会发展对高素质应用型人才培养的需求，以及学校培养应用型人才的目标，在有限的条件下（教学投入）对原有的实验教学课程体系进行改革，构建合适的应用型人才培养模式的实验课程教学体系将是必由之路，但如何具体实施仍需要多方面的调查研究，如实验教学质量评估、排课、学生成绩的认定等等，本文成果解决了如何在有限教学条件下通过“教、学、研”实验教学模式进行有效的实验教学，更有效的实现实验教学目标、并以池州学院为例进行了教学效益、效率、效果的分析，且目前已经在化学分析实验中的较好实践，即将在大学物理公共实验中得以推广。本研究成果对于新建本科院校如何在有限的教学投入、有限的师资条件下，仍高质量的完成实验教学有一定的指导意义。

[1]孙义彬.开放性创新实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2006，5（2）148-151.

[2]曹宝龙.刍议影响教学有效性的三大关键点[J].中国教师，2011（12）：42-44.

[3]陈建兵，光晓元.高校理科实验“教、学、研”三位一体新模式[J].池州学院学报，2009,23（3）：120.

[4]胡国军.构建应用型人才培养的实验教学新体系[J].民办高等教育研究，2009,4（3）37-38.

[5]刘德明.课堂教学的有效性及提高策略[J].雅安职业技术学院学报，2009,23（1）：65-66

[6]乔建中，陶丽萍，张丽敏,等.我国有效教学研究的现状与问题[J].青年教师，2008（9）：20-24.