高校多层次创新型实验体系研究论文
时间：2021-08-31随着人类科学技术的飞速发展，社会对学生的要求已经不再是学以致用，而是有所创新，这就要求高校教育不仅仅是教授学生专业知识，同时还要使其具有实践能力，具有分析问题、解决问题的创新实践理念，以适应社会的需求，培养出合格、优秀的人才。
一、背景
实验教学是高等教育中的一个重要环节，高校教育专业人才实践能力的培养，需要科学和切实可行的实验教学体系作为保障，实验教学对于提高学生的创新能力和实践技能具有重要的意义。
实验教学体系是实践教学体系的基础环节，包括不同层次(如认知性实验、验证性实验和综合性实验等)，通过课程实验来消化和理解相关专业的理论知识体系，不仅提高学生的实践能力，更能构建学生的实践理念。学生通过实验教学的培养，构建自己的实践理念，掌握实践的方法，以达到“授之于渔”的目的。
基于此，近20年来，高校的实验教学有很大发展，尤其是2007年以来，高校的实验教学进入了飞速发展的状态，各高校都很重视实验教学，都在积极探索新的实验教学体系与教学模式，在实验教学方面取得了长足进步，但是同时也存在着特色趋同、实验内容单一、能力培养定位模糊等问题。
本研究在天津外国语大学中分别选取了语言专业及非语言类专业两个专业进行了调研，通过调研发现：语言类专业的教学模式就是以理论为主，辅助于语音室，强调大量的背诵单词、语法和文章，课堂也主要以教师讲解，学生对话为主，没有突出训练学生的语言综合机能和语言、语境的运用。
而非语言专业的教学也以教师的课堂讲授为主，在实验课上主要是教师布置实验任务和实验步骤，学生按照教师的布置按部就班地进行实验，没有学生自己创新能力的培养。基于以上情况，必须突出实验教学的地位，运用多种实验教学模式，充分利用学生校内的实验环境，校外的实践活动，构建适合各个专业的实验教学体系。以有效促进各学科的协同发展，为战略性新兴产业人才培养提供支持。
二、加强实验教学的研究原则与思路
1.实验教学研究的原则。实验教学改革的三点原则：一是实验教学和理论教学是辩证统一的关系，他们之间既相对独立，又密不可分;二是学生在实验教学过程中要突出其主体地位，而不是被动地接受;三是实验教学与时俱进，与现代实验技术结合，内容进行了更新，手段和方法先进。实验教学内容与形式的安排以有利于学生基础知识和基本实验技能的掌握、有利于培养学生创新意识和创新能力、有利于培养学生应用能力为根本出发点。
2.实验教学研究的思路。今年来，高校毕业生的就业形势越来越严峻，企业对毕业生的期望值也越来越高，仅仅依靠书本上的知识已经不能满足就业的需要，这就需要高校从专业应用型人才培养的目标出发，围绕“厚基础、强能力、重实践”实验教学理念，以培养具有创新精神和实践能力的学生为教学目标，以教学实验资源的整合、共享、开放为基础，以教学实验内容、方法、手段和实验管理体制的改革为核心，以稳定的高素质实验教学队伍及完备的实验条件为保障，构建以能力培养为主线，实验教学与理论教学并重、两者统筹协调发展的分层次、多模块、相互衔接的实验教学体系，建成语言类专业与非语言类专业资源共享的实验教学平台，满足学科及相关专业开展实验教学和科研的需要，促进学生的知识、能力、素质综合协调发展。高校实验教学正是实现这一目标，提高学生的实践水平，更好地适应就业的需要，成为从学校过渡到社会的一个重要手段。
三、实验教学研究内容
实验教学需要紧密结合社会发展的需要，突出语言类高校特色，建立有利于培养学生创新精神和实践能力的实验教学体系，建设资源共享、开放服务的实验教学环境，建立现代化、高效运行的管理机制。重组传统实验体系，构建语言类学科与非语言类学科共享实验平台。通过实验教学平台优化资源配置，避免了不同专业仪器设备的重复购置，实现实验资源共享。
1.改革实验教学内容。根据社会需求，更新相对陈旧的实验内容，提高综合设计性实验的比例，及时引入反映新技术、新成果的内容;根据不同层次的教学对象，因材施教，制定相应的教学大纲和教学方案。
2.改革学生能力培养体系。以培养实践能力为主线，由一般验证性实验向综合设计性转变，由传统实验向社会实践转变，突出实验的开放性，学生的自主性，项目的应用性;理论教学和实验教学相结合、课内与课外相结合、创新能力培养与学科竞赛相结合，构建一个多元化的实践能力培养体系。
3.改革实验教学方法和手段。采用软件硬件结合、多媒体技术、网络教学三种教学手段强化实验效果。实验教学体系建设从人才培养体系整体出发，建立与理论教学有机结合，以能力培养为核心，分层次多模块、相互衔接的科学系统的实验教学体系。
实验体系涵盖基础型实验、综合设计型实验、研究创新型实验等。教学内容注重传统与现代的结合，与科研、商业和社会应用实践密切联系，融入科技创新和实验教学改革成果，实验项目不断更新。实验教学大纲充分体现教学指导思想，教学安排适宜学生自主选择。实验讲义不断改革创新，鼓励教师将最新的科研成果融入到实验课程设计中，以利于学生创新能力的培养。建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元实验考核方法和实验教学模式，推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。
实验体系结合本校办学特色，结合各学科教学的要求，实现实验教学资源的整合，构建具有自身特色的较为完善的多层次的实验教学内容体系。通过借鉴其他院校的经验和自身实践，为体现实验系统性的原则，按照实验的最终目的将整个学科的实验类型按教学层次分为：①演示型实验：指为便于学生对客观事物的认识，以直观演示的形式，使学生了解其事物的形态结构和相互关系、变化过程及其规律的教学过程。这是目前大部分教师采用的模式，这种演示型实验类型比较适合低年级的教学，在课堂上，当教师讲授完一个知识点后，可以通过实验直接演示该知识点，加深学生的理解。
②验证型实验：以加深学生对所学知识的理解，掌握实验方法与技能为目的，验证课堂所讲某一原理、理论或结论，以学生为具体实验操作主体，通过现象衍变观察、数据记录、计算、分析直至得出被验证的原理、理论或结论的实验过程。验证型实验按照实验教材(或实验指导书)的要求，由学生操作验证课堂所学的理论，加深对基本理论、基本知识的理解，掌握基本的实验知识、实验方法、实验技能和实验数据处理。这一阶段在演示性实验阶段之后，为演示性实验的延伸，在这阶段，学生仍是以学习为主，目的就是为学习某个知识点，理解并消化这个知识点。
③综合型实验：是指实验内容涉及本课程的多个知识点或涉及多门课程的多个知识点或多项实验内容的`综合，它是本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的综合实验，综合实验可以是学科内一门或多门课程教学内容的综合，也可以是跨学科的综合。运用多方面知识、多种实验方法，按照要求(或自拟实验方案)进行实验。综合型实验的目标是提高学生知识点的关联、衔接，组合和实践应用能力，完成实验教学与实训教学的对接。强调不同特长学生之间的共同协作。综合型实验的目的在于培养学生对知识综合应用的能力、分析和解决问题的能力。这个阶段适合中年级学生。
④设计研究型实验：设计型实验是指给定实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。设计型实验可以是实验方案的设计，也可以是系统的分析与设计。学生独立完成从查阅资料、拟定实验方案、实验方法和步骤(或系统的分析与设计)、选择仪器设备(或自行设计、制作)并实际操作运行，以完成实验的全过程，同时形成完整的实验报告，主要培养学生组织能力和自主实验的能力，培养学生独立思考、综合运用知识、提出问题和解决复杂问题的能力;研究型实验运用多学科知识、综合多学科内容，结合教师的科研项目，使学生初步掌握科学思维方式和科学研究方法，学会撰写科研报告和有关论证报告，培养学生创新能力。研究型实验教学多采取人为设置障碍、改变实验情景，调整实验路径等方式鼓励、引导学生在实验中细致观察实验现象，对现成的实验质疑问难，对那些反常现象，深入思考本质，激发灵感，开展创新思维，提出不同的实验方案和解题途径，并能从中优选最佳方案和途径。
⑤创新型实验：创新型实验是由教师提出问题或学生自拟选题并在教师引导下由学生自行设计和完成的一些实验，注重培养学生的创新能力和探索精神。创新型实验应运用多学科知识、综合多学科内容，结合教师的科研项目，使学生初步掌握科学思维方式和科学研究方法，学会撰写科研报告和有关论证报告，培养学生创新能力。
实验教学体系通过分析具体学科的教学要求，根据各个年级的特点选择不同实验类型，设计具体实验框架，实验环节，包括：实验知识准备、实验方法设计、实验技能设计、实验过程设计与监控、实验数据处理、实验结果分析等。最终构建出一套适应不同教学阶段的实验教学体系，加深学生知识点的关联、衔接，组合和实践应用能力，完成理论教学与实验教学的对接以更好地培养学生对知识综合应用的能力、分析和解决问题的能力，培养学生的创新思维和创新能力。
四、结语
作为高等教育的一个重要环节，实验教学对于专业人才的培养起着至关重要的作用，加强实验教学的研究有着极为重要的意义。高校实验教学的研究最终从创新导向和能力层次需求两个维度，根据不同年级，分析学科特点，选择不同的实验类型，构建“演示型实验—验证型实验—综合型实验—设计研究型实验—创新型实验”的一个循序渐进的创新实验环节设计过程，实现实验教学体系模块与专业人才培养目标层次的对应关系。
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