创新型研究生实验教学模式的研究

左欣+郑尚+于化龙+高尚+徐丹

摘要：针对目前研究生实践能力和自主创新能力普遍较弱的情况下，通过对实验教学模式进行深入的研究和探索，提出了一种基于CBL和PBL相结合的改进的实验教学模式，使研究生独立研究和设计，进而逐步具备独立完成科研任务和掌握学科前沿的能力。

关键词：研究生；创新；实验教学模式

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）07-0268-02

一、绪论

随着研究生招收数量的增加，如何提高其创新和实践技能，是当前研究生教育、教学改革的难点与关键点。从研究生的就业与企业的用人机制来看，研究生教育必须注重实践技能的培养。然而研究生实验教学是理论教学不可或缺的重要环节，是培养和提高研究生创新能力以及实践技能的重要途径。虽然我国许多高校现阶段开设了相应的研究生实验教学培养课程，但该类课程并没有得到相应的重视和发展，已成为研究生创新能力培養的质量短板。通过研究可发现，面向研究生实验教学的培养模式主要存在以下不足：

1.课程普遍重理论轻实验：很多高校只重视研究生的理论基础课和专业课等相关课程，很少开设对应的实验课程，即使部分课程包含相应实验环节，也会因理论课时的无故增加而被严重的挤压或缩减，故实验课沦为了一种形式教育。

2.实验内容和教学方式相对落后：高校开设实验课程中的实验内容多是一些验证性实验，仅仅将实验步骤详细讲解后再让学生操作验证一遍即可，没有任何难度、深度和可扩展性。

3.实验教学配套不足：高校研究生实验课教学普遍依靠面向本科教学的实验教学团队来承担，并且研究生实验教学中需要的先进实验设备和场地常常得不到满足，这些都严重制约了研究生实验教学的创新和发展。

二、PBL和CBL教学模式

随着研究生国际化培养的深入开展，要想进一步加强研究生实践技能和创新能力培养，改革现有实验教学模式刻不容缓。鉴于此，本文结合多年来在高校研究生实验教学中的工作经验，就新形势下高校研究生实验教学理念和模式中存在的一些问题，对当前高等教育中基于案例的学习（case-based learning，CBL）和基于问题的学习（problem-based learning，PBL）这两种教学方法进行研究，进而提出一种结合PBL和CBL改进的创新型研究生实验教学模式。

1.PBL是以问题为核心，采用“提出问题—分析问题—解决问题”为主线，通过引导学生解决复杂的实际问题。

2.CBL可界定为根据教学目标要求，通过对一个具体教育情境的描述，利用案例引起教学活动，引导和启发学生对这一特殊情境进行讨论的一种教学模式。

三、创新型研究生实验教学模式

本文提出一种基于CBL和PBL相结合的改进的研究生实验教学模式（如图1），可以分为以下几个阶段：

1.提出问题。传统实验课程设计的实验项目往往只是对书本知识的验证，其内容无法体现现代科研的前瞻性，包含了一些缺少探索性、创新性设计的实验项目。因此，教师设计的研究生实验项目不应是长期固定的，只需给学生提出研究的方向与线索，并且让学生也参与到设计实验项目和实验问题的过程中，具体的研究内容可以由学生自己确定。通过自己设计实验的过程，既可了解最新的科研成果，又可发掘自身的创新思想。教师通过启发式提问等方式引导学生思考实验项目与理论相关知识潜在的联系以及可能的解决方案，激发学生浓厚的专业学习兴趣。

与此同时，教师还可将一些科研项目转化成实验项目，及时将科研成果应用到实验教学之中。具体做法是教师将自己的科研项目分解出若干个子项目，每个项目都由一组研究生来承担，然后每组学生针对自身的项目，独立设计实验方案和承担整个项目的实施，并撰写研究报告，从而为其从事将来的专业研究工作奠定良好的基础。

2.分析问题。（1）学生自主研究。以学生为主体的自主探究，可以在学生基于自愿组合的基础上将学生分为3—4人的小组，以小组为单位开展实验研究，每个小组首先自主推选一名成员为组长，然后由组长主持进行组内实验问题和解决方法的讨论，明确本组实验项目的重、难点，然后对小组成员各阶段的具体任务和目标进行分工，接着小组的每个成员利用课外时间进行资料、文献的查阅，并独立思考，实验课前通过组内的相互讨论和分析，给出解决实验项目问题的可行性方案，给出自己一些创新性的思路和方法，实验课上通过小组的团结协作，最终找到解决实验问题的正确答案，完成整个实验过程。（2）教师的积极引导。学生开展实验项目的开始，教师应摒弃灌注式教学，贯彻积极引导的原则，为学生明确一定的研究方向，提供一些有参考价值的建议和意见；开展实验的过程中，教师应积极引导与启发，注意跟踪整个实验过程，在学生遇到瓶颈问题或经历失败时，不断鼓励，教会他们如何发挥主动探究和独立思考的能动性，鼓励他们提出创新性的解决方法。此外，教师在整个实验教学过程中还应充分利用现代化的教学手段，如云教育平台的资源等，更好地辅助学生自主完成实验项目。

四、解决问题

实验初期：学生根据实验项目中提出的问题进行资料的收集、存储和加工，及解决问题的方法、策略的选择和调整。实验中期：学生组内将加强对问题的深入分析和讨论，尝试和调试所有解决问题的可能性。

创新型实验教学环节实践中，教师应组织两次阶段性的检查。第一阶段：实验中期，每个小组的组长以书面或课堂讨论的方式向实验指导教师汇报最新的实验项目进展情况，教师通过书面材料或汇报情况准确掌握各小组的实验项目进展状况，并对各组的研究目标和方向进行严格把关，给出下一步需解决的问题和方向的相关建议。第二阶段：实验结束后，每个小组在课堂上以小组为单位进行实验项目的汇报及成果演示，与教师进行一对一答辩，由教师对每组实验项目完成情况进行总结和点评，教师可针对组内每个成员任务分工的不同而提出相应问题，以考察每个成员真正的参与程度及完成情况，最终给出相应的成绩。

五、发现新问题及进行思考反馈

提出一个新问题往往比解决一个问题更重要，这是因为提出新的问题，不管是新的可能性还是从新的角度看问题，都需有极丰富的创造力和想象力。因此整个实验过程中发现新问题并进行思考和反馈是一个极为重要的阶段，通过对实验问题、解决方案的思考而发现新问题，使学生加深了对实验原理的理解，培养和加强了自身的问题意识，提高了自己的应用性和探索性。由于我国研究生教育中实验教学的目标不仅仅是为了解决某个单一、固定的问题，而是為了解决某一类甚至是某一方向的问题，因此可能涉及多个方向的交叉，需对这些复杂的问题进行深入地研究和探索。因此，在实验项目结束的时候，学生应特别注意通过已解决的实验问题，进行延伸和扩展，敢于发掘新的问题。

六、结语

研究生实验教学把创新作为研究生教育的灵魂，作为培养研究生创新能力的重要手段。本文对研究生的实验教学模式进行了一系列新的研究和探索，提出一种基于CBL和PBL相结合的改进的创新型研究生实验教学模式，可培养学生自主学习的能力，激发其对实验课的积极性和主动性，使其逐步具备掌握学科前沿方向和独立完成科研任务的能力，进而在其研究的学科前沿和交叉领域不断进行自主创新。

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Abstract：In view of the current graduate students' practical ability and the ability of independent innovation is generally weak.Therefore，this paper carried out a series of new exploration for experimental teaching model，and then proposed an improved experimental teaching model based on the combination of CBL and PBL，which leads postgraduate to study and design independently and gradually have the ability to complete research task and master discipline frontier.

Key words：postgraduate；innovation；experimental teaching model