高校实验教学多源驱动模式的构建研究

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摘要：通过分析影响高校实验教学软实力和制约实验教学质量的基本要素所存在的问题，提出了“强牵引、增助推、建支撑、稳控制”的解决思路，构建起以实验教师队伍培养为牵引力、以实验教学模式变革为助推力、以实验教学内容设计为支撑力、以实验教学监控评价体系为控制力的实验教学多源驱动模式。

关键词：实验教学；教师培养；教学模式；多源驱动；监控评价

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）22-0244-03

一、实验教学的现状分析

实验教学作为高校培养卓越工程师的实践与创新能力的重要支撑和基础平台，近几年来在各方面取得了不少改革成果。但是，其在教师能力培养、教学模式使用、教学内容设计、监控评价机制等软实力方面，仍然存在着制约实验教学质量提高和不利于学生实践与创新能力培养的问题。

1.教师实验教学能力的问题。“重理论轻实践”的观念使得教师在行为上多习惯从事课堂教学，不注重动手能力和实验教学水平的提高；高校对教师教学工作的认可机制常常忽略对教师实验教学水平的认可，缺乏对教师承担实验教学的激励机制，挫伤了教师投入实验教学的积极性；学校与行业、企业合作机制的不足，使得教师不能及时跟踪行业最新的技术和产品信息，不能搭建贴近企业需求的实验教学环境等。这些问题都会导致教师的实践和实验教学经验欠缺，实际动手能力不强，无法适应“卓越工程师教育培养计划”对教师实验教学能力的要求。

2.实验教学模式与教学内容的问题。教师习惯以教师为中心的教学模式，教学的出发点只是考虑如何“教好”，而忽略了考虑如何让学生“学好”这个教学的根本出发点。这种只注重教好而不注重学好的观念，忽视了学生在学习过程中的主体地位，不利于具有创新思维和创新能力的人才培养，并且极大的制约了实验教学改革的深入和效果；实验教学处于从属理论教学的地位和实验教学仅被当作是单纯理论教学验证和延伸的认识，使得教师对实验教学的教学模式和内容的改革积极性不高，投入精力不足；教师对如何建立适应信息化条件下的实验教学模式和教学内容结构、如何将传统实验教学模式和信息化实验教学模式进行有机结合等方面的研究不够，降低了信息技术在实验教学中使用的应有效果。

3.实验教学监控评价的问题。目前高校的实验教学监控评价体系，缺乏具有针对实验教学具体特点和学生实验能力的监控评价指标，常采用以课堂理论教学为对象的监控评价体系来对实验教学进行监控评价，无法对实验教学过程和质量作出科学的监控和公正的评价，不利于实验教学进程真实状态的掌控和实验教学质量管理，不利于激发学生在实验过程中创新能力的展现欲望；教学监控评价体系偏好于用刚性政策对教学进程进行管理约束和严格控制，忽略了对监控评价客体的创新性意识发掘和价值体现，导致评价的合理性不足，影响了教学活动参与者的积极性，使得教师和学生的创新意识发挥受到了一定的限制。上述分析表明，实验教学在教师能力、教学模式、教学内容和监控评价这四个基本要素中所存在的问题，体现出对实验教学软实力的建设与研究不足，影响了实验教学质量的提高，制约了实验教学在培养卓越工程师人才中的重要作用发挥。因此，针对这些基本要素进行多方位、系统性的研究，是提升实验教学软实力和提高实验教学质量的有效途径，是实验教学改革的重要研究内容。

二、实验教学多源驱动模式的构建

1.实验教学的能力培养与激励机制。①建立外延内通，完善教学能力培养措施。制定校企联合培养、兼职与轮岗、进修与培训、学科交叉与团队组建等制度，将企业的项目案例、开发经验、技术产品等融入到实验教学中，通过项目实训增加教师的实践经验。采用专项实验教改培育基金、举办教师实验技能竞赛等措施，强化教师的实际动手能力和创新意识。制定科研项目与实验教学结合、将科研项目融入到实验教学过程中的鼓励政策，支持科研、工程项目进入实验室，创造更优越的环境吸引科研人员进入实验室，以加大科研转化为实验教学内容的力度，提高教师将理论教学与实验教学相贯通的能力。②分析影响因素，完善实验教学激励政策。根据激励管理机制理论，进行实验教学和实验教师的相关信息采集，确定影响教师投入实验教学积极性的诸多因素，探求合理的影响因素集合及其相互关联性，制定鼓励教师积极投入实验教学的相应激励政策。例如，开发内在潜能、实现自我价值的成就激励，公平合理、奖勤罚懒的经济激励，体现平等感情交流、尊重教师人力资本价值地位的情感激励等。通过激励机制的作用，从制度措施等方面促进实验教师的事业心和工作责任感，引导教师转变“轻实验教学”的观念，营造广大教师积极参与实验教学和提高自身实验教学能力与水平的良好氛围。

2.实验教学模式的多重融合。①设计信息技术下的实验教学模式。信息技术条件下的实验教学模式特点是实验过程自我设计、以探索为中心、学生主动做实验，在实验教学的各方面体现出异质性和自主性等。在该类模式中，由于现代信息化和网络化对实验内容、实验环境与实验管理等的影响，使其展示出与传统实验教学模式截然不同的特征，具有了一种新的活力。该模式中学生在老师的指导下选择专题，通过讨论交流、合作探索，并在实验探索的过程中获取和应用知识。这种依托信息技术的“主导―主体”类教学模式，能充分调动学生的学习积极性、发挥他们的才智，提高独立工作能力，对改变学生的学习和实验教学方式有重要的作用。②传统实验教学采用多样化的教学模式。传统教学模式在观念上是以“教好”作为教学的出发点，采用的多是以教师为主导的教学模式。它的主要特征是实验过程在教师指导下，实验室提供固定的条件和确定的实验方法与步骤、学生以操作为中心被动地做实验，在实验教学的各方面具有同质性和固化性等，此类模式有利于发挥教师的主动施教和对学生学习进行组织、指导的作用，有利于学科知识的系统性掌握，但是不利于学生独立思考习惯的养成和能力的培养。现代教育理念倡导的是以“学好”为教学的根本出发点，“教好”是“学好”的引导与辅助。因此，在传统实验教学活动中，要着眼于学生的教学活动主体性，针对实验教学内容、实验方法与实验过程等方面的特点，在运用教学模式的过程中采用多样化的教学模式，注重传统实验教学模式和信息化教学模式的互补，根据教学内容和教学手段的不同，设计以知识点和技能要点相结合的实验教学模块，合理设计“教”与“学”的活动，选择不同的教学模式组合匹配，通过教师的灵活驾驭体现出“教好与学好”和“传统与现代”的融合，体现出学生是学习的主体而教师是组织者、指导者和促进者。

3.实验教学内容的综合设计。①构建分层递进的实验教学内容体系拟构建的实验教学内容体系除了教学大纲规定的内容之外，适时地加入来自科研、社会、企业的实际问题，并将实验教学内容根据难易程度划分为初级层次、中级层次和高级层次三个有递进关系的层次，不同的实验项目分属于不同层次，建设基本训练型、综合设计型和探索创新型的分层递进实验教学内容体系。初级层次对应基本训练型实验平台，包括计算机基础实验，学生科技社团的基本培训，软件程序设计等普及性讲座，用以训练学生基本技能；中级层次对应综合设计型实验平台，包括专业基础实验、课程设计、毕业设计、大学生科研训练计划和校级科技竞赛，以提升学生专业工程技能；高级层次对应探索创新型实验平台，包括国家级（国际级）科技竞赛，自主研发和创新类项目，实际科研项目，用以培养锻炼学生实践创新能力。②资源整合共享与网络助学助教。通过实验教学网络平台将优秀实验课程教学课件和实验项目、实验资源、实验操作基本过程、实验常见问题分析，实验预约与实验结果提交等集成于同一平台，提供给广大教师和学生，实现实验教学优质资源的共享。同时，利用实验教学网络平台，学生可以根据自身需求申请和选做自己感兴趣的实验项目，使得学生可以根据网络平台提供的资源，选择实验场地，进行实验预习，完成实验过程；学生可以通过实验教学网络平成虚拟实验，教师可以通过实验教学网络平台进行辅助实验教学。实验教学网络平台的实验教学内容更新即时，利用它可增强学生学习的自主性和主动性，有助于提升学生的实践和创新能力。

4.实验教学监控评价体系。①建立科学的实验教学监控评价指标体系。建立实验教学监控评价指标体系，要根据实验教学目标，对构成和影响实验教学活动的有关因素做出系统描述，设计出能够恰当反映学生在实验教学活动中实践与创新能力的体现程度、能够准确反映教师实验教学水平和效果的监控评价指标。实验教学监控评价指标体系设计中要解决的关键问题是：指标要突出实验教学的实验活动特征，能充分反映影响实验教学进程及其效果的各种因素并具有相对独立性；指标内涵要明确，指标体系要量化适当、易于操作，具有良好的可测量性；指标要能够体现在实验教学的各个环节和实验内容的各个阶段中，学生实践能力与创新意识的程度划分；指标要注重发挥监控评价指标的激励功能与导向功能，激发监控评价客体的认同感和积极性。②开发实验教学监控评价系统。实验教学监控评价系统由监督子系统、评价子系统、反馈子系统组成。其中，监督子系统是实验教学进程的监视器与传感器，通过监督子系统可以得到教学进程各个环节、各个时段和教学进程参与者的运行状态数据；评价子系统是实验教学进程的检验器与度量器，通过评价子系统可以得到教学进程各个环节、各个时段和教学进程参与者的运行结果和效能等级；反馈子系统是实验教学进程的驱动器与控制器，通过其中的决策机制对教学进程的运行状态结果与效能进行分析决策，并通过反馈通道及时反馈给教学进程的各方参与者，以驱动和控制教学进程的良性运转，达到提高实验教学质量的系统目标。

实验教学多源驱动模式是针对影响实验教学质量的四个基本要素，以实验教师队伍培养为牵引力、以实验教学模式变革为内动力、以实验教学内容设计为支撑力、以实验教学监控评价体系为控制力，构建提升实验教学软实力的工作运行程式。该驱动模式按照“强牵引、改内核、建支撑、稳控制”的构建思路，在对每个基本要素的特征分析研究并提出相应解决方案的基础上，注重它们彼此独立但又相互关联、相互作用的机理特性，做到了三个把握：系统研究基本要素，把握综合性与有机性的统一；提出多源驱动模式，把握规范性与操作性的相辅；实现实验教学模式的多重融合，把握主导性与主体性的兼容。因此，实验教学多源驱动模式能够使得四个基本要素相辅相成，形成强合力，提升软实力，推动实验教学质量的提高进程，达到提升学生的实践与创新能力，培养满足社会发展和企业需求的专业工程人才的培养目标。

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作者简介：龙熙华（1951-），男，教授，西安科技大学计算机学院，主要从事教学管理和计算机学科的教学研究工作。