应用型高等学校实验教学方法的改革与探索

陶灵平， 易佑民， 李良波， 吴诗芬

(安徽三联学院 基础实验教学中心，安徽 合肥 230601)

0 引 言

应用型人才就是把成熟的技术和理论应用到实际的生产、生活中的技能型人才。应用型人才主要是应用知识而非科学发现和创造新知，社会对这种人才有着广泛的需求，在社会工业化乃至信息化的过程中，社会对这种人才的需求占有较大比重，应该是大众化高等教育必须重视的人才培养模式[1-13]。

以培养应用型人才为主要目标的应用型高等教育是在我国经济建设发展和高等教育大众化推动下产生的一种新类型的高等教育。目前这种新类型的教育体系尚未完成，应用型高等学校的办学理念和人才培养模式上仍处于学习、探索和试验阶段。

1 教学理念和方法

教学理念是整个教学体系的核心，起着指导作用。只有首先转变教学理念，才能推动整个教学体系的改革。

以往的教学，更多是教师占据绝对地位，把学生当成流水线上的待加工材料，机械地灌输知识，而学生只是被动地接受。不仅忽视了对学生能力的培养，也难以激发学生自主学习的积极性，更不能培养看待事物的想象力和创造力。显然，这样的教学理念和方法已经不适合当前的现实需要了。

因此，我们要转变观念，学生不再是机械的个体，而是活生生的充满灵性和活力的个体。而我们教师的职责就是去发现和激活学生的潜能，让他们认识自身，引导学生走向适合自身发展的道路。在实际教学中，以学生为主，一切以学生的需要和发展为中心，教师则负责引导学生合适的发展方向。注重培养学生如何运用现有知识解决实际问题的综合素质能力，培养思想的独立性和创造性。“授人以鱼，不如授人以渔”。

就实验教学而言，更要注重培养学生的实际动手能力，理论与实际结合，综合运用所学知识解决问题的能力，严谨的科学态度。我们尝试了如下一些方法。

(1) 客观实验法。实验的一个基本要求，就是客观如实地记录实验过程中发生的各种现象。排除主观倾向，不囿于已有理论、观点，而是根据实验事实分析、得出相应的结论。培养学生如何观察、记录、分析各种实验现象的能力。

例如牛顿环实验，牛顿虽然首先发现了牛顿环，并做了精确的定量测定，可以说已经走到了光的波动说的边缘，但由于过分偏爱他的微粒说，始终无法正确解释这个现象，错失发现光的波动性。直到19世纪初，英国科学家托马斯·杨才用光的波动说圆满地解释了牛顿环实验[14]。这是一个由于主观偏见导致错失科学发现的典型例子。

(2) 问题实验法。在实验中，通过适当设置一些影响实验完成的错漏，让学生自己在实验过程中去发现，去解决。培养学生独立思考，发现问题、分析问题、解决问题的能力。

例如，可以通过设置电路开关等电器故障等，让学生学会检查电路的基本方法。通过改变实验条件，放大实验中影响误差的各种因素，让学生更深刻地理解影响实验误差的各因素，学会如何使实验更接近理想状态。

(3) 比较实验法。针对相同的实验目的，可以用不同的实验方法来完成，并比较其优劣。以此大胆开拓学生的见识和思路，打破单一的思维模式，培养学生大胆创新，积极用不同思想方法解决同一问题的能力。条条大路通罗马，解决问题的方法永远不会只有一个，可以有无限可能。

例如，对于测量重力加速度，可以通过单摆法、自由落体法、气垫导轨法等不同实验来测量，然后比较其结果、测量方法之优劣。

(4) 现实案例实验法。对于有一定理论和实验基础的学生，可以安排模拟现实发生的案例来进行实验，不仅可以更好地理论结合实际，也可以紧跟时代科技的最新发展状况。

例如，交通安全方面，我们可以通过模拟现实中发生的交通事故来进行实验，分析事故原因以及可能的解决办法。

(5) 观察细节实验法。关注细节，从细微的不同处发现问题，获得全新的结果。培养学生敏锐的洞察力。科学发展史上，有很多因忽略细节而错失科学发现，也有不少因重视细节而获得新的科学发现。

1896年3月1日，贝克勒尔发现前几天和铀盐试验装置一起随便放到暗室的抽斗内的用黑纸包着的底片曝光了。对此现象，贝克勒尔没有太在意。但是。他的同事居里夫人听说这事以后，立刻对这一现象产生了浓厚的兴趣，经过一系列努力，最终发现了钋元素和镭元素，并获得诺贝尔奖[15]。

(6) 趣味实验法。好奇心是人类的天性之一。对于没有接触过的东西，我们总会有一份好奇心，进而想去探究一番。良好的实验条件、新奇的实验内容、巧妙的授课方式等都会引起学生的学习兴趣，进而让学生积极主动地投入实验中去。

2 实验内容

(1) 实验分级。对实验项目按照难易程度和要求高低不同，分成一、二、三级。每个等级开设多个实验项目，分必做与选做。可以供不同专业、不同发展方向的学生根据实际情况自主选择。如此实验分级，可以循序渐进地培养学生，更符合学习的一般规律，提高教学效果。根据内容性质不同，又可以将实验分为：基础性实验、综合性实验、设计性实验、研究性实验等。不同的级标志着不同实验技能和科学思维水平。每级实验课程中均包含了设计性、综合性和开放性的实验内容，级别越高，设计性、综合性和研究性比重越多。

(2) 增加设计性和综合性实验。改革实验内容，使实验课不再是课堂教学内容的简单重复和验证。增加设计性和综合性实验，重点训练学生的实际操作能力、运用现有知识解决实际问题的能力。

(3) 对传统实验项目的内容重新设计。使之更注重学生能力的培养。例如，电磁学中的伏安法测电阻实验，我们可以改造成设计性实验，提出测电阻这一实验目的，让学生自己去设计方案来测量电阻，让学生充分发挥所学，培养他们运用所学的解决实际问题的综合能力。

(4) 研究性实验。开设研究性实验，让学生参与科学研究，培养科研能力。对于应用型高等学校，更应该注重偏向应用性的研究实验。例如，可以由教师提供一些科技应用中出现的小问题，或者学生自己去观察发现问题。然后，让学生提出研究方案加以解决，期间教师起着指导作用。

(5) 开放实验。通过预约，可以让学生根据自身实际情况来实验室进行实验、学习。开放实验可以分为专门开放实验室和普通开放实验室。专门开放实验室是学校特别设立的可以不受时间限制地允许学生来做实验，所安排的实验应具有广度和深度，拓宽和加深学生的实验知识、能力。而普通开放实验室平时还要承担教学任务，只能在正常教学时间承担开放实验的任务，主要是用来让学生巩固所学实验内容。

3 网络平台

(1) 网上选课。建立网上选课系统，让学生灵活安排实验时间，还可以根据自身实际选择可选实验项目，极大有利于学生的自身发展。如此，也便于充分利用实验资源，达到最好的教学效果。课程安排以实验室为基本单元。一般情况，每个实验项目由一个实验教师独自负责教授，便于同一个实验项目中保持统一教学要求和风格，同时也有利于教师对自己所负责实验更深入地了解和研究，从而提高教学效果。而不同的实验项目，可以由负责该实验项目的教师设计符合自身的教学风格和要求，可以让学生们在不同的实验项目中接触各种不同的教学风格和理念，开阔自身的眼界和思想。另一方面，由于打破班级系别的界限，教师也可以更广泛地接触到不同专业和特点的学生，更有利于与学生交流、了解、互动，形成教学相长，提高教学效果。

(2) 网上预习。网上预习是实验课堂教学的延伸，可以打破空间、时间的限制，让学生可以在广阔的平台上享受学习的乐趣，培养学生自主独立的学习能力。不同于理论课程，实验课的网上预习不仅要有实验目的、仪器、原理、步骤等文字图片内容，还要有相应的实验教学演示视频，让学生对实验内容有一个更直观的认识。利用仿真系统，可以让学生熟悉实验的每个步骤和细节，并对学生的预习情况进行评判，使学生知其不足而改进。这里要值得注意的是，仿真系统的模拟，并不能完全等同于现实，不能过分依赖。而且仿真实验中的过程都是人为事先设定的，过于刻板生硬，不利于学生创造力的培养。

(3) 网上师生互动。利用网络，学生可以不受时间、地点、人数的限制向教师提问、交流学习情况，而教师则可以据此掌握学生学习的最新动态，不断调整改进教学内容和方法使之适合当前学生的实际。

4 实验考核

实验考核体系是实现教学目的的有力保障。教学理念和教学目的的实现，离不开一套良好的考核评价体系。实验成绩可以分为平时成绩和考试成绩两大部分，两大部分分别各占50%。

(1) 平时成绩。可以分为：①课堂纪律成绩，保证课堂教学秩序，以便教学顺利进行。②预习成绩，对学生预习情况进行打分，可以确保学生对将要进行的实验有一个基本的了解，有利于顺利完成实验，容易加深对实验内容的理解。③实验报告成绩，是对学生实验能力的一个基本评定。对于普通实验，设计实验报告，分为实验目的、原理、仪器、数据和现象记录、数据处理、结论等几部分。其中，应该加大实验报告中数据处理、实验结论部分在实验报告中的成绩比重，以此引导学生注重实验数据的处理和结论，培养学生思考和处理实验问题的能力。而且，针对不同等级的实验，对实验报告的要求侧重也应当有所不同。

(2) 考试成绩。考试内容可以分为理论和操作两大部分。理论方面，主要考察学生数据处理和分析方面的能力。操作方面，考察学生独立完成实验的动手能力。

5 结 语

本文对实验教学方法和内容体系提出了一些新的思想内容，并且把这些新的教学方法和理念付诸实施，对本校实验教学进行了一系列改革，取得了比较好的实验教学效果，对学生的综合素质能力的培养起到了积极作用。

[1] 赵立平,李彦民,常耀霞.论高校应用型人才职业素质培养[J].教育与职业,2012(23):175-175.

[2] 华小洋,蒋胜永.应用型人才培养相关问题研究[J].高等工程教育研究,2012(1):101-103.

Hua Xiaoyang, Jiang Shengyong. Research on the Relevant Issues of Cultivating Application-oriented Talents. [J]. Researches in Higher Education of Engineering,2012(1):101-103.

[3] 刘珂珂.我国高等教育本科层次应用型人才培养刍议[J].当代教育科学,2012(7):36-37.

[4] 冯 东.地方本科院校应用型人才培养的若干问题[J].教育评论,2012(2):33-35.

[5] 王利琳,季诚钧,徐 青.立足区域经济发展需求 探索应用型人才培养之路[J].中国高等教育,2012(5):39-41.

[6] 赵建红.地方本科院校应用型人才培养的问题与对策[J].中国成人教育,2012(3):23-25.

[7] 刘亮军.论新建本科院校应用型人才培养的改革创新[J].职业技术教育,2012(14):21-23.

LIU Liang-jun. Analysis on the Reform and Innovation of Application-oriented Talents Cultivation in Newly-founded Undergraduate Institutions. [J]. Vocational and Technical Education,2012(14):21-23.

[8] 孙德彪.地方高校实践性应用型人才培养模式的思考与实践[J].中国高校科技与产业化,2010(7):36-37.

[9] 杨金土.我国本科教育层次的职业教育类型问题[J].教育发展研究,2003(1):5-9.

YANG Jin-tu. On the Type of Vocational Education in Undergraduate Education in China[J]. Exploring Education Development,2003(1):5-9.

[10] 钱国英,王 刚,徐立清.本科应用型人才的特点及其培养体系的构建[J].中国大学教育,2005(9):54-56.

[11] 庞思勤. 中美机械专业课程设置与人才培养模式比较研究[J].中国大学教学,2007(11):88-91.

[12] 刘 耘.务实致用：对地方大学应用型人才培养模式的探索[J].中国高教研究,2006(5):7-9.

[13] 陈厥祥. 高素质应用型人才培养模式探索与实践[M]. 杭州：浙江大学出版社，2007.

[14] 马文蔚. 物理学发展史上的里程碑[M]. 南京：江苏科学技术出版社, 1992.

[15] 杨建邺. 居里夫人传[M]. 长春：长春出版社, 2004.