创新型实验教学的探索与思考

摘要：创新型实验教学对调动本科生的主动性、积极性和创造性有着重要的作用。结合国家级实验教学示范中心创新实验教改的探索和实践，阐述了在实施过程中学生创新能力的培养，分析了在开展创新实验教学中应该注意的问题。

关键词：创新型实验；创新能力；主动性

作者简介：谢敏（1979-），女，湖南衡阳人，长沙理工大学水利学院，副教授；刘小波（1980-），男，江西吉安人，长沙理工大学“可再生能源电力技术”湖南省重点实验室，讲师。（湖南　长沙　410004）

基金项目：本文系长沙理工大学校级教改项目“创新实验与创新人才培养的研究与实践”（项目编号：JG1142）、长沙理工大学校级教改项目“专业教学中提高学生专业满意度的研究与实践”（项目编号：JG1143）、2010年湖南省科学技术厅科技计划项目“选择性催化还原脱硝均混技术研究”（项目编号：2010GK3207）资助的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）33-0074-01

长期以来高校的教学模式都是以理论教学为主，而实验教学着重强调的是对理论的验证。验证型实验可加深学生对理论知识的理解，但却忽视了对学生自主创新能力的培养和锻炼。[1]

创新型实验是以科研项目为载体，让学生模拟研究者的研究活动。整个创新型实验项目，从搜集资料、确定研究方案、实施研究过程到最终形成阶段性成果，始终体现了学生的主动性和创新能力。创新型实验不仅可以拓宽学生的知识面，提高学生的实验技能和科研能力，而且还可以激发学生的学习兴趣和创新精神。创新型实验对培养本科生的创新能力有着重要作用。

要实现验证性实验向创新型实验的转变，就要结合现有的实验室资源，精心设计综合性、研究性实验教学方案。为此，在国家级实验教学示范中心的创新实验教改框架下，开设了多种形式的创新实验，在培养学生创新能力方面作了积极的探索与研究。下面将具体介绍“高掺量粉煤灰节能砖的制备及其性能检测”创新型实验项目的实践体会。

一、创新型实验的设计

为了加强学生的综合性、创新性训练，同时也注重联系实际，将独立的分项实验设计成综合实验——“高掺量粉煤灰节能砖的制备及其性能检测”，并增加了电子演示汇报与撰写论文环节。

1.实验内容

（1）确定粉煤灰及其他原料的具体化学成分含量，为后面的各原料优化配方提供理论基础。

（2）以各原料的不同配比、成型压力、最高烧结温度、保温时间等为正交因素，进行正交试验，所得样品以断裂模数、吸水率和导热系数为检测标准，探讨样品制备工艺性能因素的影响大小，确定最佳的工艺技术参数。

（3）以正交试验为实验基础，进一步详细地确定每一个影响因素对成品较好性能的最优条件，使其成品的各性能指标达到国家相关标准。

2.实验要求

为了充分发挥学生的自主性、综合性、创新性，本实验不提供实验指导书，只对学生提出必须达到的基本要求。

（1）能够根据选题自主地搜集资料、确定并实施实验方案。

（2）实验所制样品各项指标必须达到国家相关标准。

（3）定期电子演示汇报进度。

（4）撰写论文式实验报告，其内容必须包括对整个实验过程和内容的总结和对实验数据的分析。

二、创新型实验的问题与对策

创新型实验在具体实施过程中存在一系列问题。针对具体问题，提出有效的对策，才能使创新型实验模式得到完善和广泛应用。

1.创新实验的选题

从创新实验的实践可以看出，一个好的实验题目应该是来自于实际生活、工作或科研中，一定要将兴趣性、实用性和挑战性结合。以电厂废弃物粉煤灰为主要原料制备节能砖，具有良好的社会和经济效益。而作为能源与动力类专业的学生，对于积极响应国家节能减排号召的课题有着强烈的兴趣。如果缺乏兴趣，就不可能克服种种困难将创新型实验持续下去。可以说，兴趣是学生完成创新型实验的强大动力。

创新型实验包括粉煤灰节能砖的制备及其断裂模数、吸水率和导热系数等性能的检测，实验项目多，具有挑战性。但又因为该实验是力学性能测试实验、导热系数测定实验等多个基础实验的综合与提高，作为工科学生还是能够通过查阅资料、分析和讨论等方式来设计和实施实验方案的。

另外，实验题目难度一定要适中，过易，不具有挑战性，不能起到创新型实验应达到的效果；过难，超出了本科学生实际的知识水平和实践能力，学生完全在导师的指导下进行研究和实验，不能体现学生的自主性，这与创新型实验的初衷相违背。

2.指导教师的作用

充分发挥“学生主体”作用，是创新实验成功的重要保证。作为指导教师，在辅导学生创新项目实践的过程中，切忌“事必躬亲”和“越俎代庖”，而仅需为其提供必要的指导。让学生在创新实验项目中自主发挥，提高其创新能力。[3]

然而，因为学生专业知识有限，创新科研能力不足，创新型实验的顺利实施与创新人才培养目标的实现，教师的指导作用不容小觑。首先教师需做好对学生的入门指导，介绍实验所涉及课题的背景、研究方向、研究方法及目前水平等。其次教师还要列出实验所涉及的知识面、参考书，以便学生尽快进入研究角色。

另外，对于绝大多数学生来说都是第一次撰写论文式实验报告。此时，教师除指导学生按照规范格式撰写实验报告外，更重要的是指导学生对实验数据做进一步的分析处理，得出科学结论。[4]

可以说，没有一支具有创新能力和创新精神的指导教师队伍，将很难培养出创新型人才。

3.保障激励制度

大多数创新型实验普遍存在实验课时远远超过传统实验规定课时，自主创新设计实验的加工费、材料费等实验费用开支较大，仪器设备分属不同院系等问题。这就需要教务处、实验中心、院部等多部门配合予以保障。长沙理工大学能源与动力工程学院国家级实验教学示范中心对获准立项的创新型实验项目给予部分经费支持。各院部的实验室向创新型实验在实验时间、实验内容、仪器设备、实验对象等方面实现全面开放。

创新型实验的完成需要学生与教师花费大量的时间与精力，为了鼓励师生参与，建议学校制定相应的激励制度。对于学生而言，学校可将创新型实验项目纳入到教学体系中，项目成员可以获得实践学分，并可作为奖学金评定的参考条件。对于教师而言，指导创新型项目，可给予教学工作量，教师所指导的学生、取得奖项、获得专利，学校应给予一定的奖励。[2]

4.创新实验教学的评价体系

创新型实验教学注重让学生体验科研的过程，着重于学生创新能力的培养。其评价体系与传统实验教学评价体系有着很大不同。创新型实验教学评价体系强调评价主体和过程的多元化，除了将教师作为评价主体之外，还应有对实验团队的评价和个人评价部分。把整个实验过程当成整体，对全过程进行评价，特别是对于学生修正的过程也要给予正确的评判，鼓励学生多角度的考虑问题，创造性的分析问题、解决问题，以此促进学生创造性思维能力和科学素质的培养；[5]也要注重个体差异性，指导教师应根据学生个体的实际情况和差异性，注意学生各方面的表现，而不只是单纯依据实验结果和报告来评价，还要关注在整个评价过程中所反映的学生动态变化。教师应当关注这些动态变化，适时地、恰当地给予学生评价和指导。

创新型实验教学是一个系统工程，以上仅是一些初步探索和基本认识，相信随着实验教学改革的进一步深入，创新型实验教学会更加完善，对于创新人才培养将会进一步得到深化。

参考文献：

[1]段蓉，朱昌平，张亚新，等.创新型实验教学体系的探索[J].实验技术与管理，2010，（10）：156-158.

[2]常晓明，宋燕，杨胜强，等.自主实践与培养指导相结合实施“大学生创新性实验计划”[J].中国大学教学，2010，（5）：68-71.

[3]陈曦，冯希平.对国家大学生创新实验计划实践的思考[J].西北医学教育，2009，（1）：12-13.

[4]白广梅，王小逸.创新性实验教学的思考[J].实验技术与管理，2008，

（2）：128-129，156.

[5]马敬峰，鲁保富，陆开宏.基于学生创新精神和实践能力培养的实验教学内容改革与实践[J].中国高教研究，2008，（11）：92-93.