刍议研究型实验教学

【摘 要】 文章通过导师带领本科生进行实验型教学的结果表明：本科生引入科研团队，可以辅助教师进行部分实验操作，进一步提高本科生的动手能力、操作能力、创新能力以及多学科综合思考能力，最终提高学生的综合素质。

【关键词】 研究型教学;实验教学;大学生素质;综合能力提升;促进作用

一、前言

目前国内大学还是延续了传统小学、初中、高中的教学模式以课堂教学为主，学生以听课为主。该教学方法，注重了对于知识的灌输，但是缺乏实践，过于强调记忆、结论、教学的结果，压缩了学生的主动学习空间。[1]高校的实验课程大多是结合理论课程开设的，实验方式大多是由教师先讲，学生按照教师的布置按部就班，完成实验操作。实验能力是被当作技能并以“知识”的形式加以传授，从而导致学生缺乏创造力。 造成了大学知识与社会实际问题之间的脱节，高分低能，思维创造性不足等一系列的社会问题。[2]针对课堂教学存在的问题，大学应当加强实践课程与挑战研发型课程，实行科研-实验-教学一体化的研究性实验教学模式，让本科生走出实验室，走向实际研究，培养学生的实际探索能力已经迫在眉睫。

二、研究型实验教学

具体的做法是根据研究课题，组织本科生进行实验，在研究性实验过程中，提高学生的操作能力和实践能力。实践是检验知识的唯一标准，让学生从实践中掌握知识，知识应用到实践中去，不仅可以提高学生的动手能力，提高学生的综合素质。通过研究型实验型教学，提高探索知识，达到运用知识的目的。通过科研实验操作，学生需要为自己的观点买单，如果实验结果错误，就会达不到我们的理想结果，就需要重新调整方案，重新进行实验操作，不断在实验过程中完善自己的想法，重新审视自己的学习过程。[3]

我们将材料专业的学生，按照科研型教师授课、采用实验科研相结合的教学的方式将学生引入到实验室，进行实验研究，可以通过纳米分体的制备来考察实验室教学对于学生的培养起到的作用。在该研究型实验中，教师负责提出问题，学生负责查找资料，探讨实验方案。实验课题由老师提出，在实验过程，老师起到的是辅助的作用，起到督促和确保实验顺利进行的作用。教学关系就是提出问题，学生查阅资料，跟老师探讨实验方案，学生实验，教师辅导这一过程。通过学生进行实验研究，然后探讨，重新提出新的问题，建立新的实验方案，教—学相互探讨式共同研究进步的过程。通过教师与学生之间，学生与学生之间通过共同做实验，建立一种相互合作，共同探讨的合作研究的状态，通过课题的探讨，学生可以提出自己的研究方法，从而产生观点的交锋和智慧的碰撞，学生由被动应付式学习转向自助的学习，探讨式学习。通过自主探索、合作交流、独立获取知识的机会，表达自己的理解和意见，使得研究气氛和谐，研究有所进步。通过该研究，可以加速教师的课题进度，也可以为学校的实验教学提供更好的研究策略，提高研究效率。

1、研究型实验教学方法

提出科研课题研究型实验教学，根据实际研究、以及企业中遇到的课题，进行持续性研究，通过准备一定的资料，论证实验的可行性，组织研究生或者本科生进行研究。[4]科研课题，即研究的题目，是依据研究目的，通过对研究对象的主客观条件进行分析而确立研究的问题。运用前瞻性思维，理性分析，提出应对的策略。选定的课题要具有实用价值，能够指导教育实践。课题研究是一种科学研究活动，要具备一定的新颖性和应用性。根据实际研究、以及企业中遇到的课题，进行持续性研究，通过准备一定的资料，论证实验的可行性，组织研究生或者本科生进行研究。

2、准备阶段

学生需要根据资料进行实验设计，提出合理的实验方案。提出多个方案，进行筛选，确立最可行的实验方案。实验方案的确立，学生可以通过对于资料的思考，做出选择。研究要取得好的效果，提前准备是基础。一是明确研究的目的，精选实验方案。选择课题围绕教学目标有一定的关联，课题内容与所学知识有关，难易程度与科研课题密切相关，学生可操作性做好评估，完全确保实验安全性。

3、实验操作阶段

在学生对案例进行讨论之后，教师要进行归纳总结，明确哪些方案是可行的。目的就是要使知识理解、能力发展和素质培养等方面所期望达到的要求重新凸现出来，起到画龙点睛的作用。通过实验探索，学生可以根据实验操作得出结论，通过总结，可以制备更好的方案，获得更丰富地经验。许多教材对于实验研究仅仅是一个笼统的概括，甚至存在一定的片面性，通过科研实验，进一步探寻教材内容的科学性。随着条件的改变，实验的结果会发生变化，实验也会遇到失败，但是失败是研究的必须经历的过程，只有通过实验，才能够进一步确立研究的可操作性。

4、结题，开展新的研究

随着科研实验的进行，会出现很多新的问题，解决这些问题的过程，就是一个新的研究的过程。如果能够积极参与教学改革，积极针对社会、企业存在的问题，调整完善自己的研究思路、研究方法，那么，这就是一个很好的科研的过程。在这个过程中，参与者会有新的体会、提出新的观点、形成独特的学习方法。把这些收获整理起来，使之系统化、理性化，那么就可以确立为一个研究课题了。

三、研究型实验教学的优势

科研试验性教学，教师可以根据研究的需要，提出实验中的一个问题，或者生产中的一个问题，无论如何解决只能够提供一个结果，研究产品能否满足需求，只能够通过不断地优化改进实验方案，提供更好的研究品。 学生在不断地优化实验方案过程中，可以不断地优化思考，做到否定自我，寻找真理。这种思维互动给学生充足的思考时间，这无疑在客观上促进了学生思维独立性与创造性的培养与发展。

1、教路多元化

传统课堂教学，教师只把学生当作接受知识的容器，教学的目的变为简单的完成教学任务，然后通过固定的考评进行评价。该教学是否满足了学生的需要，是否满足了社会的需求，是否满足创新，没有评价标准。通过实验教学，对于同一个课题可以存在多种不同的设计方案，而且每个方案可以获得不同的实验结果。对于每个实验结果的分析，都可以获得不同的数据。学生需要具备制定不同的研究生产方案，同时需要将各种学科的知识综合性应用。实验教学模式提供了这种探究的、自主的学习方式和教学环境。学生运用所掌握的知识选择或提出实验项目、设计实验方案、组织实验仪器、安装调试、排除故障、观察现象、分析数据、获得结论。学生在实验过程中得到的训练是多方面的，要查阅文献、设计实验方案。这一过程增强了学生自我汲取知识的能力和科学思维能力。 要选择仪器和方法，这一过程就必须经过分析、比较、总结、归纳等积极的思维活动。 要对安装调试、实验操作。这一过程训练了学生的实际操作能力;可以通过讨论锻炼学生的语言表达和思辩能力， 可以通过观察分析现象、排除实验故障、处理实验数据，提高分析问题和解决问题的能力，这种开放式实验教学对于学生开阔视野、拓宽思路、激发灵感、提高综合素质具有特殊作用。

2、培养学生的创造能力

实践证明，研究型实验教学，提出问题，解决问题，是开启学生思维器官的钥匙，是思维启发剂。科研实验教学提问，能打开学生的思路，启迪学生的思维，发展学生的智力和能力。在课堂教学中，倘若没有提问，学生限于知识不足而不能提出问题，就会对自己所学知识的重点、难点、关键点视而不见，听而不闻，即使学习中遇见“疑难”也不认为是“问题”。通过科研实验教学，学生通过实际的实验研究，不仅仅验证了课本上的方法、结论，同时可以对于课本的内容进行深入的理解，并且发现课本知识的不足。以纳米材料的制备为例，课本基于篇幅的限制，往往只是概括一些结论性的内容，但是针对不同的纳米材料，针对不同的制备方法，存在千万种实验方法，也会有千万种结论。学生虽然学习了课本上的内容，但是仍然不会掌握如何制备纳米材料。通过实际的操作，可以开阔学生思路，发展学生创造性思维的问题有多种。

3、对学生适用社会能力的培养

因此实验是我们发现客观规律的一种很重要的科学方法。科学源于实验，无论是自然科学还是社会科学，实验都是从事科学研究必不可少的方法之一。研究型实验教学对人才培养具有极为重要的意义。它不仅能够直接培养学生的观察能力，动手能力，独立操作能力，更重要的是能够培养其独立思考的能力，分析解决实际问题的能力以及综合应用创新的能力。这些完全是对实验教学的误解，因为验证性实验是最低层次的实验，实验教学更重要的是培养学生应用所掌握的知识去解决实际问题的能力，而这种能力的培养，光靠验证性实验是无法实现的必须借助于可以很好地培养学生分析解决问题的能力和创新精神的综合性实验和设计性实验。

4、研究型实验教学改革的促进作用

在任何杰出的大学，教学和研究是紧密联系在一起的，在最优秀的研究和学术工作中获得的重要思想和发现，是教学内容和方法的源泉。如何将教学与科研做到有机地结合，采用科研型实验教学，不仅会对教师的实验培养一定量的科研助手，可以帮助教师完成一些基本的实验数据。科研不仅仅是教师与研究生行为，本科生可以作为助研人员参与实验的操作。科研型实验教学法实现了以学生为主体，以培养学生自主学习能力、实践能力和创新能力为基本价值取向，将理论与实践有机地结合起来。[5]科研型实验教学是在教师的指导下，根据教学目标和内容的需要，运用案例来个别说明、展示一般，从实际案例出发，提出问题、分析问题、解决问题，通过师生的共同努力使学生达到举一反三、理论联系实际、融会贯通、增强知识、提高能力和水平的方法。由于科研型实验教学要求学生直接参与对实验的分析、讨论和评价，为锻炼、提高学生的语言表达能力、分析问题、解决问题的能力以及创新能力创造了条件。[6]

四、研究型实验教学对于大学科研的促进作用

高校应引导教师开展研究型教学的研究，鼓励教师进行科研型实验手段和方法改革，让重视科研型实验教学的观念深入人心，把重视科研型实验的措施落实到实处。学生实验实践操作过程中，以使他们树立职业观念，具备职业道德和技能;通过学生参与教师科研或者从事毕业设计等形式锻炼学生的实践动手能力，同时促进教师指导实践教学水平的提高。高校是集教学、科研和社会服务三项功能于一身的现代科技人才培养的场所，其教学处在知识发展的前沿。如果没有研究型教学，就不可能掌握科研的前沿也缺乏对本学科的研究和深刻理解，不可能有高水平的教学。将科研实验过程寓于教学，可以使科研更好地传承。把科研实验的内容加了进来，目的就是要推动老师们的科研成果，既能提高教学水平，也能提高科研业务水平。如果将科研实验教学切实地实施，不仅仅可以将科研前沿的研究传授给广大本科生，同时广大本科生作为强有力的后备科研储备力量，很好地融入到科学研究中，也能够减轻科研型老师的科研任务。科研型实验教学实现所谓科研教学一体化，就是将教学与科研结合，使教学科研化，科研教学化，最终实现两者的互相促进，共同提高，达到教学与科研既相互依存又和谐统一。

【参考文献】

[1] 赛丽曼·木沙，苏来曼·卡斯木，万晓慧.研究型教学模式在妇产科学本科教学中的应用体会[J].中国继续医学教育，2016（09）.

[2] 骆无穷，唐璞，王园，潘锦.研究型教学在微波技术教育中的应用[J].高教学刊，2016（10）.

[3] 袁成福，李志红，彭帆，肖方祥.研究型教学模式在《生物化学与分子生物学》课程中的探索与实践[J].教育教学论坛，2016（18）.

[4] 胡旭东，曹义，易俊理，刘丹.研究型教学的模式与实践探讨[J].教育教学论，2015（01）.

[5] 张雪.“社会调查研究方法”课程参与式研究型教学模式[J].才智，2015（17）.

[6] 林海，李虹，袁建美，何勇.大学研究型教学的理论与实践探索[J].北京科技大学学报（社会科学版），2013（01）.