张兴华+牛牧野

摘要：针对高校新时期的人才培养问题，论述了材料实验教学实行的一系列改革措施，改进材料学实验教学模式，并引入现代教学管理手段，深入剖析了实验室教学管理中存在的问题，探索如何发挥创新性实验开设在培养学生实践能力和科研创新能力方面的作用。通过充分发挥学生的主观能动性，达到有效提高教学效果、学生实践、创新能力等综合素养培养的目的。

关键词：实验教学；材料学实验；创新能力；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）20-0108-02

一、引言

改革创新是一个国家乃至世界不断进步的动力，一个国家的崛起和国力的上升，主要取决于民族的创新实践能力的提高。高等教育是教育的重要组成部分，在培养人的创新能力方面起着关键性的作用[1，2]。另外，“崇尚实践”是我国培养人才的优良传统，同时也是当前培养创新型人才的重要途径之一。衡量一所高校办学的质量好坏与成功与否，实验教学举足轻重，即学生的实验动手能力至关重要。实验教学在对学生能力培养方面起着理论教学不可替代的作用。它是培养学生实验技能、应用能力和科学作风的重要环节[1]。从历年严峻的就业形势来看，那些具有较强动手实践能力的学生往往能找到理想的工作。这表明高校应进一步加强对学生实践能力的培养，使学生能更好的适应社会需求。因此，本文以高校材料实验教学为例，围绕培养学生的实践和创新能力这一目标，进行了几方面的探索和分析，为今后实验教学的改革提供一定的理论参考。

二、培养学生的实践和创新能力

在课堂中学到的理论知识，都要通过实验进行验证。学生通过实验教学可以对新的理论、新的知识、新的方法进行验证，并对其深入理解，从而掌握新的技能，在原有认知的基础上提升知识储存量。实验教师要通过学生在实验中遇到的各种问题和现象与书本中的理论相结合，使学生能够将理论知识用到实践中去。通过实验教学使学生掌握利用实验手段解决实际问题和复杂问题，从而使学生具备一定的实践能力，在离开学校步入社会以后具备理论联系实践的能力，而不是只会纸上谈兵的高学历“书呆子”。

传统模式的材料实验教学，教师很大一部分时间花在了重复理论课的授课内容，通过先讲解、演示等教学方式将学生引入实验主题，因此学生基本上是处于一种被动接受的状态，学生很难通过实验领悟相关的基础知识，使实验变得枯燥无味，很难激发学生的学习兴趣[3，4]。因此，培养学生的创新和时间能力就要提高学生的学习兴趣，引导学生动手和思考，在教师的精心引导下培养出学生的时间和创新能力。

1.培养学生的学习兴趣和动力。兴趣是学生入门的先导，也是激发和维持学生学习的动力。学生只有对实验产生兴趣他们的注意力、观察力、想象力才能活跃起来。成功的引导使学生对学习内容产生了浓厚的兴趣，是实验教学的关键。教师可以通过设问和正确的引导来启发学生实验选题和探究的兴趣。避免传统的“填鸭式”的教学方式，采用启发式、案例式的教学模式。以学生为主，通过精心设计问题情境，引导学生按照对所做实验的仪器、原理、现象或结论产生兴趣或者好奇心。将授课内容从介绍仪器的原理和结构转向仪器设备在工程上的实际应用，从传统教师演示性实验转变为学生动手参与，动手分析数据，教师辅助指导的模式，调动学生学习的主观能动性。实验授课教学目标由以往的“以介绍仪器为中心”转化到“如何运用仪器分析材料为中心”，以介绍仪器的原理和结构为辅，重点放在仪器的应用、样品的制备以及数据的分析处理上。减少教师的演示性实验，增加学生动手参与环节，设计综合性实验，要求学生结合所参与的创新性项目从样品选择、试样制备、测试条件确定到测试数据分析以小组为单位独立进行。

2.为部分优秀学生提供创新平台。实验室应该为一些对实验操作非常感兴趣的优秀学生提供一个学习和研究的平台。在实验教学中增加开放实验，开放实验是教学中的具体体现，有利于充分利用实验室的空间和资源，有利于学生自主进行实验安排，学生可以发挥自己的想象力和创造力去进行一些自主的实验活动。这样可以激发学生学习的主动性和积极性。教师在开放实验的过程中可以给予学生适当的指导和鼓励，引导学生仔细观察实验现象，并对实验过程中出现的问题进行深入思考，从而提出不同的设计思路和解决途径。通过实验过程中学生分析和解决问题的能力以及从中获得的成就感，可以激发学生的求知欲和学习兴趣。

三、实验教学模式的改革与对策

实验教学相对于理论教学改革而言难度较大，受限制因素很多，比如材料实验中的金属材料的制备、力学性能测试、X射线衍射实验操作（XRD）、透射电镜的制样和检测（TEM）等大型贵重仪器的操作，在试验过程中会遇到仪器设备少、实验用品用具管理难度大、实验内容涉及面广、实验过程中的试剂管理混乱等问题。针对实验教学改革中遇到的问题，我们积极寻求一些解决办法。

实验室采取严格的操作管理制度。实验教学改革过程中，因为一些综合性、研究性和创新性强的实验，需要学生在自由时间都可以在实验室中开展实验，这就给管理带来了不便。如实验室药品摆放混乱、实验室经常出现不明成分废液、随意动用他人实验材料、实验仪器无使用记录或试验过程中无人看管等，这会为实验室带来了很大的安全隐患。针对上述问题，我们实施门禁管理系统，将门禁系统与学生的校园卡关联起来，只有培训合格的学生才可以进入实验室进行相关实验操作，且系统会将学生进入实验室的起始和结束时间进行记录，每个实验室都会有相应的监控系统对学生进行监控，在仪器使用实验过程中如果有违规操作超过3次，将取消学生进入实验室的授权，要从新培训才可进入。该系统可以更好、更有效的对学生进行管理和鞭策，提高学生的自觉性，从而使得实验室的管理和实验有效顺利的进行。

四、改善实验室的软件和硬件条件

1.提高实验室的软件条件。实验室的软件条件通常是指实验教师自身的综合素质。在实验教学过程中，教师的综合素质起着至关重要的作用。（1）实验教师自己的理论知识必须及时更新，教师要掌握最新的科学前沿知识，不断提高自身的科学素养。（2）实验教师要注意培养学生自身的动手能力，注意引导学生的实验兴趣，使得学生对实验操作产生兴趣，培养学生自身的主观能动性。（3）实验教师要具有充分的耐心，尤其是对一些自卑心较重、动手能力较差的学生，要耐心指导，给予其充分的鼓励，培养学生的自信心。（4）实验教师要具有严谨的科学态度，实事求是，本着对试验和学生负责的工作态度，要求学生保证数据的真实准确，切忌夹杂主观因素，不允许学生出现随意拼凑伪造数据的现象。

2.提高实验室的硬件条件。随着国家各种专项基金经费的增加和对实验室建设投入的重视，目前各高校实验室建设和仪器购买经费充足，因此材料学实验的相关仪器设备的批量购买是深入和落实材料学实验教学内容改革的保障，同时也是研究型试验和创新型实验顺利实施的保证。随着实验室仪器设备的增加，高校学生将会接触到更多的新实验技能、新的理念、新的技术方法，材料實验室的管理和教学实验平台也将得到很大的改善和提高。

参考文献：

[1]王京生.实验教学改革的探讨与创新[J].科技创新导报，2010，（14）：171.

[2]刘翠红，陈秉岩，王建永.基于学生实践和创新能力培养的实验教学改革[J].科技创新导报，2011，（01）：151-152.

[3]胡子文，姚圣国.基础化学实验教学示范中心管理探讨[J].实验科学与技术，2010，8（2）：154-156.

[4]王莉贤，徐瑞云.创建培养应用型创新人才的“基础化学实验教学示范中心”[J].化学试剂，2009，31（12）：1043-1046.