工程教育院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析范文

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工程科學(xué)技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)步的主要推動(dòng)力。高等工程教育肩負(fù)著培養(yǎng)高質(zhì)量工程技術(shù)人才的重任。工程教育的質(zhì)量直接決定著未來工作在工程科技一線的工程技術(shù)人員的綜合素質(zhì)，決定著國(guó)家工程技術(shù)的發(fā)展水平、速度和工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[1]。目前我國(guó)高等教育體系中的工程教育有?？?、本科和研究生三個(gè)層次，對(duì)新建工程本科院校來講，工程教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位應(yīng)是具有創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力的能解決現(xiàn)實(shí)工程問題的應(yīng)用型人才。工程教育強(qiáng)調(diào)“學(xué)”與“習(xí)”結(jié)合，即理論與實(shí)踐的結(jié)合、科學(xué)與生產(chǎn)的結(jié)合，就是要在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和研究能力?？梢妼?shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在工程教育中比在其他形式的高等教育中具有更加重要的作用。升本幾年來從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、教學(xué)方法、開放實(shí)驗(yàn)、科研與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)合等方面進(jìn)行了探索嘗試，取得了較好的效果。

1實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化升級(jí)

1.1學(xué)院辦學(xué)定位是教學(xué)內(nèi)容改革的基礎(chǔ)升本后學(xué)院辦學(xué)定位是實(shí)行應(yīng)用型本科工程教育[2]，培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才。畢業(yè)生應(yīng)具備能將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力、能解決現(xiàn)實(shí)工程問題的能力。要達(dá)到這一目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容較?？凭鸵匈|(zhì)的飛躍。本科層次的工程教育絕不是專科層次教育的簡(jiǎn)單擴(kuò)充。然而，作為由兩個(gè)?？茖W(xué)校新組建的本科工程院校，較長(zhǎng)的辦學(xué)歷史在為組建后的學(xué)院提供了深厚文化底蘊(yùn)的同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致教師在教學(xué)中受到長(zhǎng)期形成的?？平虒W(xué)定勢(shì)的困擾。在制定本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃時(shí)教師首先要明確學(xué)院辦學(xué)定位，不能簡(jiǎn)單的在?？普n程的基礎(chǔ)上增加幾個(gè)實(shí)驗(yàn)就叫做本科課程了。相比較而言，?？平逃容^注重學(xué)生操作技能的培養(yǎng)，而本科層次的工程教育更加強(qiáng)調(diào)對(duì)創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3]。明確了二者的不同，我們才能有的放矢，針對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

1.2專業(yè)實(shí)驗(yàn)分層遞進(jìn)，內(nèi)容優(yōu)化專科層次的專業(yè)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)上比較注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)安排以一些經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，在培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力方面與本科生的培養(yǎng)目標(biāo)有一定差距，難以適應(yīng)本科生較高的要求。在針對(duì)本科層次的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)劃分為兩個(gè)層次：培養(yǎng)動(dòng)手能力和操作技能的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，鍛煉創(chuàng)新能力的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，兩個(gè)環(huán)節(jié)相輔相成，使學(xué)生既鍛煉了實(shí)操能力，又提高了創(chuàng)新能力[4]。專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生完成基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上開設(shè)的。這時(shí)學(xué)生已經(jīng)掌握了基本實(shí)驗(yàn)操作技能，但并沒有接觸過專業(yè)儀器設(shè)備，所以在這一環(huán)節(jié)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為與專業(yè)理論相關(guān)的認(rèn)識(shí)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生鞏固加深對(duì)理論知識(shí)的理解，學(xué)習(xí)掌握實(shí)驗(yàn)基本操作技能和專業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的構(gòu)造原理及操作方法，為下一步順利進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。在這一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)中，教師要嚴(yán)格考察學(xué)生的操作規(guī)范性，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。綜合性實(shí)驗(yàn)是指綜合運(yùn)用各種知識(shí)的實(shí)驗(yàn)[5]。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生熟練掌握專業(yè)實(shí)驗(yàn)基本操作、專業(yè)儀器原理及使用的條件下進(jìn)行的，安排在綜合實(shí)驗(yàn)周，一般在一周的實(shí)驗(yàn)時(shí)間里教師安排1~2個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自選一個(gè)實(shí)驗(yàn)。前者內(nèi)容來源于教師的成熟科研成果或生產(chǎn)實(shí)際，內(nèi)容較新穎且涉及面廣，覆蓋從基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練到分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)等學(xué)科的內(nèi)容，有利于開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力。后者要求學(xué)生對(duì)自己感興趣的課題自己查閱資料，實(shí)驗(yàn)前提出具體實(shí)施方案，經(jīng)老師審核后，要自己準(zhǔn)備儀器、配制試劑，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，并分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。在選擇、設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)過程中，鍛煉了搜集資料、查閱文獻(xiàn)的能力，基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力，提高了綜合分析解決問題的能力。不僅如此，學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中遇到的難題產(chǎn)生的新的想法，繼而發(fā)現(xiàn)的新的解決途徑的過程，就是學(xué)生養(yǎng)成創(chuàng)造性思維方式和提升創(chuàng)造能力過程。

2教學(xué)方法的改進(jìn)

威斯頓和格蘭頓的教學(xué)方法分類[6]將教學(xué)方法分為四類，即教師中心的方法、相互作用的方法、個(gè)體化的方法、實(shí)踐的方法。我們嘗試著將前三種方法針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，取得了一定的效果。對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)性強(qiáng)，往往包含重要的專業(yè)理論在里面，為了使學(xué)生扎實(shí)掌握基礎(chǔ)理論，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綜合運(yùn)用教師中心的方法和相互作用的方法，這里教師中心的方法的前提是學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的主體，所以在實(shí)驗(yàn)前期的教學(xué)是講授、提問和論證結(jié)合的方法；為了避免驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)由于缺乏挑戰(zhàn)性帶給學(xué)生的枯燥感，在實(shí)驗(yàn)組織形式上，改變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)單一形式，激發(fā)學(xué)生興趣。比如，在做甲基丙烯酸甲酯懸浮聚合實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變了以往讓全體學(xué)生按照同樣配方實(shí)驗(yàn)的做法，將學(xué)生分為幾個(gè)大組，在規(guī)定實(shí)驗(yàn)條件下，各組學(xué)生分別針對(duì)引發(fā)劑用量、引發(fā)劑種類、分散劑用量、反應(yīng)溫度的影響去安排實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中運(yùn)用同伴教學(xué)、小組設(shè)計(jì)方法，實(shí)驗(yàn)完畢進(jìn)行小組討論、全班討論。不僅在有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)中印證了一系列理論，還鍛煉了組織協(xié)調(diào)能力，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神，提升了分析問題和總結(jié)歸納能力。而在綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，則主要運(yùn)用相互作用的方法和個(gè)體化的方法。這一階段教學(xué)對(duì)老師的責(zé)任心和業(yè)務(wù)能力提出了更(下轉(zhuǎn)第151高的要求。整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程呈“外松內(nèi)緊”狀態(tài)，綜合性教學(xué)中教師僅對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)加以指導(dǎo)，把握實(shí)驗(yàn)總體方向，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程細(xì)節(jié)大膽放手，鼓勵(lì)學(xué)生勇于嘗試，不怕失敗，在失敗中發(fā)現(xiàn)問題，針對(duì)不同的問題和不同的學(xué)生分別采取啟發(fā)、引導(dǎo)、參與分析討論等方式，做到不包辦代替，給學(xué)生創(chuàng)造思考和探究的空間，有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和解決問題的能力，要做到這些，需要老師平時(shí)不斷學(xué)習(xí)更新自己的專業(yè)知識(shí)，提高業(yè)務(wù)水平，而且要有強(qiáng)烈的責(zé)任感和敬業(yè)精神。

3開放實(shí)驗(yàn)與課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合

開放實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了展示創(chuàng)造力的舞臺(tái)。開放實(shí)驗(yàn)現(xiàn)階段包括三類：一類是課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的拓展，比如學(xué)生在做了甲基丙烯酸甲酯懸浮聚合實(shí)驗(yàn)引發(fā)劑用量系列后，申請(qǐng)對(duì)系列產(chǎn)品做表征實(shí)驗(yàn)以探究其性質(zhì)變化規(guī)律，由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)的限制，這類實(shí)驗(yàn)是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充，而且實(shí)驗(yàn)前沒有老師講解，需要學(xué)生自己去查閱儀器原理和實(shí)驗(yàn)操作。第二類是學(xué)生對(duì)自己感興趣的問題進(jìn)行研究，也鼓勵(lì)學(xué)生從生產(chǎn)和生活實(shí)際中選題[7]。在這一類實(shí)驗(yàn)中學(xué)生要自己發(fā)現(xiàn)問題、提出實(shí)驗(yàn)方案、自己組織實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)中的問題并最終解決問題，學(xué)生的綜合能力得到很好的鍛煉。再一類是以教師科研項(xiàng)目為平臺(tái)[8]，教師以在研的科研項(xiàng)目為依托，選取其中部分難度適中的研究?jī)?nèi)容鼓勵(lì)學(xué)生參與。學(xué)生在參與研究的過程中不僅鞏固了課本上的基礎(chǔ)理論還有機(jī)會(huì)接觸科技前沿的新理論和新技術(shù)，并且在與老師的協(xié)作過程中學(xué)習(xí)到嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度。不論是哪種形式的開放實(shí)驗(yàn)，對(duì)于在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題，都要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)，獨(dú)立思考，探索解決問題的途徑。學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)造能力在參與科研實(shí)踐的過程中得到提升。

4結(jié)語

專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要途徑。工程教育背景下，新建本科院校以培養(yǎng)具有創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力的能解決現(xiàn)實(shí)工程問題的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，在專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要樹立新的教學(xué)理念，在汲取原來?？平虒W(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方法都要有質(zhì)的飛躍，將開放實(shí)驗(yàn)與課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合，使科研融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)提升學(xué)生的工程素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力具有積極的作用。