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《黑龙江教育(高教研究与评估)》杂志

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高校实验教学存在的主要问题与改革对策
发布时间:2020-06-05        浏览次数:41        返回列表

赵希文,尹海洁,吴菊花,燕杰

(哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨150001)

摘要:实验教学在培养学生创新精神和实践能力方面具有不可替代的作用。实验教学改革必须在认真分析当前实验教学存在主要问题的基础上,采取切实有效的措施,从推进实验室开放、严格实验质量标准、重视实验报告环节、实行累加式考试方法等方面入手,以改革为导向完善实验教学质量评价体系,进一步提高实验教学质量。

关键词:实验教学;高校;教学质量评价

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107( 2Q11)06-0076-03

在“211工程”、“985工程”和教育部“质量工程”的推动下,高校实验教学条件得到了明显的改善。虽然硬件条件的改善不是一件太难的事,但仅仅停留于此是远远不够的。如何加强实验教学环节,真正有利于学生创新能力的培养,还需要我们深入地思考,认真分析当前实验教学中存在的问题,找出解决问题的办法。

一、实验教学存在的主要问题

(一)学生的主体意识不强,被动实验

被动实验即实验的对象、方法、程序等关键要素都是由教师制定,学生在教师规定的框架中,沿着教师制定的路线去完成实验任务。在实验中,很多学生的注意力大多集中在如何按照教师的详细指导,照猫画虎地完成实验,测出正确的实验数据,一旦实验结果与教师要求的不一样,或者出不了实验结果,便直接请教教师,很少自己去分析、思考失败的原因。整个实验过程中学生处在一种被动盲目的状态,学生只是教师指挥下的木偶,只动手而很少动脑闭。被动实验的害处不仅窒息学生的创新思维,而且给学生留下的印象也难以深刻,自然影响学生日后处理实际问题的能力。

(二)实验每组人数偏多,学生动手机会少

受人事分配制度和评价考核体系的影响,实验人员的积极性不高,使本应分组多次完成的实验工作任务合并进行,这样既省时又省力。由此,我们常常会看到,基础课、技术基础课实验等本应由一人操作的实验往往由两人一组完成;专业课实验常常是七八个人围在一个实验桌旁,往往都是一个人挑大梁,其他人等实验结果、等实验报告;演示实验甚至十几个人一组围着一台大型设备观看,其效果可想而知。

(三)实验报告形式化,重实验结果轻分析过程

学生到实验室做实验时,实验成功不是教学要求的全部,而只是教学要求的一部分,撰写合格的实验报告是学生应当具备的科学实验能力之一,也是实验课所应承担的具体培养训练任务之一。目前,高校普遍缺乏对学生如何撰写实验报告这一教学环节的具体指导;在一些有影响的实验教科书中,对写实验报告也只是原则性要求,缺少具体的规范;一些课程的实验,受应试教育的影响,将实验报告变成“填空题”,在实验指导书上留一些空格,让学生在实验课上填充;一些实验教师对实验报告往往强调的是书写格式的规范、实验记录的完整,以及试验结果的正确,忽视数据处理过程和实验结果的分析与讨论,造成学生为数据而实验,完全背离了实验和写实验报告的目的和初衷。

(四)实验考核不合理,重知识轻能力

在许多课程的成绩考核中,实验成绩仅仅作为理论考试成绩的参考,处于可有可无的地位,加上部分领导对实验考核不如对理论考核那么重视,一些实验教师责任心不强等原因,导致部分学生既不重视做实验,也不重视实验成绩。一些课程对实验成绩的考核,单纯以笔试方式进行,虽然考试内容可广泛一些,但却导致学生死记硬背实验原理和方法步骤,造成学生“动口不动手、能说不能做”,一碰到仪器设备就束手无策。

二、提高实验教学质量的对策

针对上述问题,哈尔滨工业大学确定了实验教学改革的基本理念,即坚持突出学校工程实践能力强的人才培养特色,以学科为依托,以教学方法和考试制度改革为核心,以人才培养为主线,始终把学生创新精神与实践能力的培养贯穿于整个教学过程,确保学生得到严格的实践能力训练和创新能力培养。

(一)推进实验室开放,变被动实验为主动实验

开放式实验是为了使课内实验教学与课外创新实践更好地结合起来。实验室在时间、空间、内容、仪器设备等方面实现开放,能使学生逐渐克服过于依赖教师的心理,养成课前预习,实验中碰到问题独立思考,遇到故障学会自主分析、排除,实验后认真完成实验报告等良好的实验习惯用。另外,时间上的开放可以使学生自主地安排实验,有助于调动学生主动实验的积极性,而且可以为学有余力的学生利用实验室资源、开展创新性实验计划项目创造条件。

实验室开放增加了实验技术人员的工作量,因此,哈尔滨工业大学出台了实验室开放激励政策,将实验室开放的教学工作量计算比例系数调整为普通实验的1.2倍,并在实验室经费分配上予以倾斜。学校在教学工作要点中要求各实验室要在时间、空间和内容上全面开放,为学生提供主动实践的实验环境和氛围,缓解实验台套不足的矛盾,满足课程要求的实验条件。要对大学生创新性实验计划和各类科技竞赛活动提供开放时间(必要时包括寒暑假期)和空间,免费提供实验条件,确保学生创新活动的正常开展。

如何加强开放实验室的管理是一个难题。为此,学校各实验中心开发了全开放模式下的实验教学管理系统,建设具有学生自主学习特色的实验室全开放模式的信息平台,实现开放实验教学的信息化管理。例如,哈工大电工电子国家级实验教学示范中心建设的开放实验教学门户网站,具有以下功能:按照课时进行网上预约选课的课内开放管理;全开放的学时累计开放管理;按照课时进行非预约的课外开放管理模式;学生课程安排的管理和预习考核系统。中心的管理者随时可以使用终端管理软件,通过网络了解中心运行过程中的一切信息。全开放模式下的实验教学网络平台将中心教学相关的资源整合在一起,对教学资源的购置、教学过程的管理、教学成本的计算、教师资源、教学质量反馈进行规划,从而达到优化资源组合,取得更好的教学效果。

(二)严格执行实验教学的质量标准,确保学生动手能力培养

实验教学首先要立足于让学生掌握常用仪器设备的基本使用方法、实验操作的基本技能,以及相关学科的实验基本知识,培养学生利用科学实验研究问题的基本意识和思维习惯。这是高校教学过程的基本立足点。因此,首要的是组织好基础实验或基本实验的教学,这其中包括基本仪器的操作实验、基本数据的测量实验、基本现象的观察实验、基本原理的演示与验证实验、基本技能的训练实验等。

在打好实验基础方面,实验每组人数是影响实验教学质量的关键环节。提高实验教学质量,必须保证实验每组人数达到规定标准。为此,学校明确要求各实验室要严格执行每组实验人数标准,确保每个学生都能得到实验操作能力的锻炼。基础课、技术基础课实验1人一组,专业课实验2人一组,演示性实验4人一组(对需要多人合作的实验人数可视需要而定)。对于实验设备台套数不足的实验室,要采取开放式实验教学方式,确保达到标准。

在此基础上,逐渐加大设计性、综合性和研究性实验项目的比例,减少验证性的实验项目比例。推进专业课实验独立设课,改变以往实验附属于课程、内容分散、单元化的缺点,整合实验内容,开出综合性实验,使学生拿出相对集中的时间在实验室完成设计和研究工作,加强创新能力的培养。

(三)重视实验报告的撰写,培养学生科学的实验态度

实验报告可以反映出学生是否具有科学的实验态度,是否具有观察实验现象、总结实验结果、分析实验存在问题的能力。一份好的实验报告可以反映出学生的实验书写和总结概括能力。因此,我们要求各类实验都必须有实验报告,同组实验的学生必须每人独立完成实验报告,杜绝简单填表式或事先印制的实验报告。

实验报告一般应写清楚以下主要内容:数据测量的过程、数据处理的过程、实验结果的分析与讨论;实验过程中是否出现问题,如果出现问题,应写正确处理出现问题的经验和体会、实验的改进意见。

对于不同类型的实验,其报告应有所区别。

1.验证型实验报告。在基础课阶段,此类实验比例较大。实验报告的格式如下:实验名称,实验目的,实验仪器设备及其工作原理,实验步骤,实验原始数据记录与处理,实验结果与分析。

2.综合型实验报告。综合型实验报告的要求是:实验名称,实验目的(写明综合型实验的指导思想、实际意义),每个性能用何实验设备进行测定(不必写实验操作过程)、测定的数据记录及数据处理结果,实验结果分析(所测定的几个性能的数据说明什么问题、有何误差等),对本实验的改进意见。

3.设计型实验报告。例如“混凝土设计实验”,要求学生对制作混凝土所需要的水泥和集料性质进行测定,设计混凝土的配合比,制作混凝土并对混凝土的性能进行测定,分析测定结果,提出改进意见,写出设计报告,也可以科技小论文的格式写出。

4.研究型实验报告。按照科技论文的格式书写。

(四)改革实验考核方法,实行累加式、重能力、求创新的考试制度

实验考核方法的改革对教和学都具有重要的导向性,不仅对学生的学习态度、学习动机和学习努力程度有很大影响,还会对教师的教学态度、教学方法、教学精力投入有很大促进,必须予以足够的重视。

实验考核方法的改革就是要将实验结束时一张笔试考卷定“命运”、单纯考核记忆能力的考核方法,改为累加式、重能力、求创新的考核方法,其中包含两层意思:一是累加式,即一门实验课程的成绩由多个环节的成绩累加而成,例如,平时成绩、操作成绩、口试或笔试成绩等环节各占一定比例;二是重能力求创新,重点是考什么的问题,是考死记硬背了多少知识,还是考运用知识解决问题的能力?显然,答案是不言而喻的,是考学生运用知识解决问题的能力,考其创新精神与实践能力。累加式、重能力求创新的实验考核方法不仅能促使学生每个环节都能认真学习,而且可以促进学生主动实践,提高创新能力。

实验课程的考核要注重实验过程,注重对操作环节的考核。通过累加式考试的实施,强调对学生实际能力的考核与评价,引导学生自觉增强学习能力和探索精神。对于从属于理论课的实验,实验成绩应占课程总成绩的10%-20%,实验成绩计分办法为:平时成绩40%,操作考试60%。对于独立设置的实验课程和工程训练,结课考试包括操作考试、口试或笔试两部分,课程总成绩计分办法为:平时成绩20%,操作考试60%,口试或笔试20%。平时成绩的考核内容包括出勤、实验预习、实验操作、数据记录、实验数据处理、实验态度、实验报告书写与规范等。

三、以改革为导向完善实验教学质量评价体系

(一)更新教学质量观,优化调整评价考核指标

树立教学质量形成于教学工作的全过程、教学质量管理必须坚持教学质量改进的教学质量观,注重创新,讲求实效,科学评价教学质量和学习质量。教师要通过完整的教学过程培养学生的学术思想和研究态度,要注意保存教学各环节的档案资料或质量记录,为教学质量评价提供依据。

实验教学作为课程的有机组成部分,其核心特点在于教学活动必须在实验室借助实验设备进行,实验教学目标、实验教学过程、实验教学效果都受到实验教学条件的制约和限制,所以实验教学评价要以教学改革为导向,综合检查实验教学全过程,对实验前的准备、实验教学的实施、实验考核、实验室开放等环节进行全面评价。采用学生评价和专家评价相结合的方式,重点考察实验教学改革的落实情况,注重研究型实验教学的实施及效果。

(二)加强实验教学督导,促进实验教学规范化运行

相对于课堂教学,实验教学随意性较大。因此,必须加强实验教学的督导与检查,全面落实实验课课表安排,保证实验教学的计划性。学校自2002年开始建立了实验教学督导小组,专门进行实验教学的日常检查,开展实验教学评价,收到了很好的效果。在实验教学检查与评价中,主要考察实验教学大纲是否符合教学计划和课程基本要求、是否有符合实验教学大纲要求的实验讲义或实验指导书、是否严格按课表开出实验、有无私自串课现象、实验能否严格按规定的每组实验人数进行、实验报告的规范及批改与否、实验考核方法是否体现能力培养、实验室是否开放等。

(三)以实验课程为对象,全方位开展学生评价

学生对课堂教学的评价都是以任课教师为对象,对其教学效果进行评价。但是,实验教学与理论教学具有明显的区别,实验教学质量的影响因素比理论教学要复杂得多。实验教学质量受到仪器设备、场地条件、分组情况、开放与否、实验项目性质、教师指导等多种因素的影响,指导教师在其中的作用非常有限。因此,对于实验教学质量的评价,不能仅以指导教师为对象,将质量简单地归结到教师的讲解与指导上,而应以实验课程为对象,对影响实验教学质量的各方面因素进行全方位评价。

实验教学在学生创新精神和实践能力培养方面具有不可替代的作用。实验教学质量必须突出能力培养与素质教育,这是当前实验教学改革的重点与难点。我们应该在教育教学理念、人事分配制度、评价考核体系等方面进行全面改革,采取有效措施切实提高实验教学质量。

【责任编辑 宋一兵】