摘  要：文章分析了传统教学的不足，其中包括教学模式缺乏活力、教学内容比较落后、考核方法有待优化，在此基础上，探讨了改革实验教学促进学生创新能力增强的相关对策，分别从实验教学体系、实验教学方法、教学手段、考核体系、师资团队这五个方面进行了分析，希望能为相关人员提供借鉴。

关键词：创新能力;实验教学;传统教学

中图分类号：G642    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2021）43-0131-03

对于传统实验教学来说，对学生的创新意识及创新能力缺乏重视，通常强调的是基本理论的学习，学生一般都是从书本中学习相关知识，当他们工作之后，动手能力及创新能力均有欠缺。对于实验教学来说，一般是把理论知识同实践活动进行有机融合过程，因此，要想在实验教学中增强学生的创新能力，应注重实验教学方法的运用，对实验课程进行变革，注重科学技术及理论方法的学习。学生通过相关优质的实验及操作技能训练，有助于拓宽知识面，进一步提高实验设计能力及操作能力，逐步提高分析及解决问题的能力，从而实现自身素质的提升。实验教学能够全面增强学生的素质，既能提升学生的创新精神，也能增强实践能力，有着极其关键的现实意义。除此之外，还在调动学生学习興趣，把知识变为能力，把学习者变为实践者方面发挥着关键性的作用，实验教学属于理工类人才培育的基础教学环节。

一、传统教学的不足

第一，教学模式缺乏活力。传统的教学模式一般以教师为主体，学生相对被动，往往只是根据实验标准完成相关的操作。传统教学模式，极易约束学生的思维，导致他们办事按部就班，缺乏创新精神及创造能力，很难满足现代社会的发展需要。第二，教学内容较落后。实验教学并非是独立设置的，大多依托于理论教学，充当理论验证的方式，内容通常都是教学中的理论验证，每一门课程的实验都是独立的，不具备综合性及设计性的项目，因而学生的思维也被限制在这些理论内容之中[1]。基于该模式开展的教学法，一般只适用对基本技能进行训练，而缺乏对创新能力的锻炼，无法有效调动学生的积极性及创造性，学生也不能明确物理力学的整体概念。第三，考核方法有待优化。针对常规的实验来说，并不会单独设课，也不会计入学分，因此，教师很难准确掌握学生的学习状况，无法对他们进行量化考核。即使是单独设课，对于学生的成绩评价，也都是由教师完成，学生通常处在被动状态。若教师无法做到公平公正，极易对一些学生的积极性及创造性造成影响。第四，实验教材比较单一。实验课程运用的教材大部分都是自行编写的，不但格式非常单一，内容也比较落后。不但给学生提供了相应的数据表格，还把详细的操作步骤提供给了学生，这在很大程度上影响了学生的思维方式，限制了他们创新能力的提升。

基于以上问题，学生往往对实验课程缺乏重视，甚至糊弄了事，从实验报告及数据来看，千篇一律，存在严重的抄袭问题。课程完成之后，部分学生连仪器仪表都不会应用，更无法有效排查基本故障。实验效果相对较差，无法满足现阶段人才培育的需要。而实验教学不但能够提升学生分析问题的能力，还会对其思维及设计技能等进行训练。想要有效增强学生对理论知识的应用能力，提升其解决问题的能力及开发设计的能力，应对目前实施的实验教学体系及方法进行变革。

二、基于改革实验教学，创新能力培育的措施

实验教学指的是实践性教学活动，要求学生借助仪器设备，基于人为的有效控制，对实验对象进行观察及测定，从而学习到相关知识及能力。不但能对书本知识进行验证，还能让学生了解各种设备的用途与用法，增强他们分析、解决问题的能力。

创新是民族及国家发展的源泉和动力，唯有创新才能推动社会、经济及科技的发展，进一步提升国际竞争力。高等院校的教育变革，有利于满足创新型人才培育的需要。在高等院校的教学体系中，实验教学是非常关键的构成部分，也是对学生科技素质进行培育的关键环节，有助于全面提升他们的创新能力。基于此，高校应立足于应用本科人才培养要求，对学生的实践能力及创新能力进行培育。文章主要从实验教学体系、实验教学方法、教学手段、考核体系及师资团队这几个方面进行了探讨，以期为有关人士提供参考[2]。

（一）建立实验教学体系

实验教学的变革应打破传统实验教学的限制。结合素质教育的相关标准，将创新能力的培育当作主线，海南大学提出了工程力学实验同MOOC相结合的方式。将实验划分成四部分：第一，实验理论及实验技术方面。通过MOOC教学，让学生了解工程力学的相关理论、方法及软件的应用，知道一些常用仪表的原理。可将这一部分落实到实验教学的各个环节中，帮助后续三个部分实验奠定理论基础。第二，基础训练实验。设置与工程力学相关的基础训练。让学生了解基本的功能及方法，了解相关仪器仪表的运用、参数的设置以及数据的处理等。第三，综合设计实验。这一部分是应用性实验，内容上应强调理论知识的运用，主要是对学生的综合运用能力及实际解决问题的能力进行培育。第四，系统性实验。这一部分不但具有一定的综合性特点，也有一定的探索性，目的是对学生的创新能力进行培养，如金属材料的拉伸实验，基于教师的引导，让学生自行查阅相关资料，设计方案，开展实验及编写实验报告等。从而促进学生对知识的运用，增强其独立工作的能力，进一步培育其综合实践能力，这也是对学生学习效果的检验。

人才培育模式的变革应注重强调学生的素质教育，尤其是创新能力，积极推动学生个性化发展[3]。对此，针对新的教学体系，应设置必须完成的项目、可选做的项目与研究性项目，以满足各个层次学生的需要，全面落实因材施教原则。基于这样的教学体系结构，不但能够验证教学成果，还兼具综合性及创新性特征。针对实验教学体系进行变革，是一项系统性工程，应做好创新人才的培育工作，明确理论教学体系同实验方法间的关系。实验教学体系的构建，应注重继承及创新、个性及共性，进一步完善实验教学内容，在实验教学的各个环节贯彻创新意识。除此之外，实验教学体系的实施，还应对各个专业的特征加以分析，作出适当调整，全面确保改革的可行性。

（二）优化实验教学方法

第一，可将“被动”实验转变成“主动”实验。在实验教学体系变革的基础上，也应对实验教学方法进行变革，确保实验教学的每一个环节及层次，都可以锻炼学生的动手能力，全面提升他们的创新意识，改变教学模式，从过去以教师为主变为以学生为主，教师进行辅助引导的模式，最大限度地激发他们的积极性与创造性。一般来讲，基于教师的引导，学生都能自主完成实验。在开展实验活动之前，教师可要求学生事先预习，如查找相关的资料，编写实验数据等。利用实验促进其个性化发展，提高创新能力，让学生积极加入实验，探索实验。实验中遇到的一系列问题，可全面增强学生的创新能力及实验能力，培育其科学素质。第二，将理论同实验教学进行结合。为了切实增强实验教学水平，不可单纯地开展实验教学，应同理论联系起来。从两者的关系来看，它们并非主从关系，事实上，二者属于辩证统一关系，是相互依存的。利用实验教学，能够让学生更好地掌握理论知识。只有在两者的共同指导下，才能更好地发现问题、解决问题，实现创新意识及能力的增强。第三，创新实验指导方法，对实验能力进行培育。从实验过程来看，教师应注重引导，而非讲授，充分发挥引导人员及管理人员的作用。在上课之前，应先让学生进行预习，做好方案设计，与学生探讨相关的实验方案和方案;针对实验开始之前的讲解，应加强重点及难点问题的讲解，而不是讲解全部内容;在进行实验时，可借助启发式教學法，对学生进行适当引导，并对个别学生进行辅导，将学生当作实验主体，锻炼他们独立思考的能力，并进一步引导其发现问题并解决问题;实验完成之后，应引导学生对实验进行思考。唯有如此，才能持续强化其实验能力及创新能力。这一过程对教师的引导有了更高的要求，教师不但要具备较广的知识面，还应具备较强的实践能力[4]。

（三）改进教学手段

第一，借助现代化教学方式。在开展实验教学时，可借助多媒体技术及计算机网络技术等现代化教学方式，全面提高实验教学效率，改进教学过程;保证实验教学的生动性及直观性;调动学生热情，激发他们的学习兴趣;增强教师的教学水平。第二，开放实验室。该方式是促进创新型人才培育一种行之有效的方式。开放实验室一般是把实验室当作实验教学及研究等的场所，为学生提供所需的一系列条件。开放实验能够在很大程度上激发学生的个性思维，进一步增强其创新能力。学生在实验结束之后，还可结合自己的兴趣，开展一些相关的实验，或是把平时生活中的创意在实验室中完成，不但能让学生从被动式学习转为探索式学习，还为其创造独立空间，让他们拥有充足的时间进行实验，对实验方案进行优化，对实验现象进行分析，总结实验成果等。极大地提升了他们解决问题的能力，进一步增强创新能力，将实验室变成培育创新型人才的基地。第三，引入MOOC教学手段。制作适合MOOC特点的工程力学实验方案;专业教师结合方案进行实验操作，并不断修正实验方案;录制和剪辑工程力学实验视频;对比传统实验教学和MOOC实验教学的优劣。

（四）构建完善的考核体系

实验教学考核的重点在于学生对相关实验知识内容的了解，对仪器的操作能力以及对实验技能的掌握，目的是对他们的动手能力进行考核。现阶段，在工程力学实验课程中，有关的考核方式一般包含五点内容：第一，任务设计。对学生的设计能力进行考核。第二，仪器操作。根据整个考核过程，可以看出学生对仪器的熟练程度。第三，任务完成。基于指定的时间范围内，对学生的实验任务执行状况进行考核。第四，数据处理。当学生操作完成之后，对他们得出的实验数据及结果进行考核。第五，知识巩固。对有关的力学基本知识、仪表应用和实验技能等进行考查，检验其熟练程度。除此之外，每一部分所占的比例也应有所区别，实验考核应达到总实验成绩的50%。

（五）组建优秀的师资团队

第一，强化教师教学创新能力。传统的实验教学转变成新的教学体系，对于教师来说，他们也从原来的主体地位变成主导地位，但是他们是创新能力培育的主导，要求教师应具备较强的创新能力[5]。第二，增强教师专业业务素质。教师不但要拥有丰富的专业基础知识，还要具备相应的专业教学能力，且知识及能力要全面，结构也应足够科学。科学的知识结构不仅包括专业基础知识，还应包括教育理论知识等;科学的能力结构不仅包括具备专业能力，还包括具备基本的教育能力，其中教育能力包含多项能力，比如信息转换能力及教育引导能力等。第三，增强教师科研能力。教师只有具备一定的科研能力，才能将学科中先进的知识及问题讲授给学生，教授其新的科研手段及方法。第四，提升教师人格魅力。进行实验教学时，教师同学生可以进行近距离的交流，所以教师的教学态度及作风，都会对学生人格的形成造成较大的影响。

三、结语

综上所述，创新能力的培育是长期性的系统工程，并非借助某一门课程就能实现的，要结合人才的培育过程加以实现。实验是培育创新能力的关键环节，教师应持续改进教育思想及理念，深化实验教学变革，促进教育模式的变革，为创新能力的培育构建优异的实验教学环境，使学生能够在良好的环境中更好地学习。

参考文献：

[1] 师瑞霞，杨中喜，陶文宏，等. 基于学生创新能力培养的现代材料测试技术实验教学改革研究与探索[J]. 科技视界，2021（20）：21+294.

[2] 彭少丹，丁联成，李晓强，等. 实验教学改革与学生创新能力培养探索[J]. 实验科学与技术，2020，12（01）：144-145+179.

[3] 黎双飞，王娟. 实验教学改革对学生创新能力培养的实践与探索[J]. 实验室研究与探索，2019，29（08）：199-201+232.

[4] 李莉，任林柱，张英，等. 探索实验教学改革培养学生创新能力[J]. 中国科教创新导刊，2018（17）：25-26.

[5] 胡国军，冯方. 实验教学改革与培养学生创新能力的探索[J]. 绍兴文理学院学报（自然科学版），2017，29（04）：99-101.

（荐稿人：路平，海南大学土木建筑工程学院副教授）

（责任编辑：汪旦旦）

基金项目：海南大学教育教学改革研究项目“工程力学实验MOOC教学实践研究”（项目编号：hdjy1757）。

作者简介：张杨（1978—），女，博士，海南大学土木建筑工程学院土木工程实验教学中心主任，讲师，研究方向：结构工程、工程材料。