邸 馗，籍亞玲，孟麗君

（東北大學 教務(wù)處，遼寧 沈陽 110819）

實驗教學作為教學過程的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生應(yīng)用實踐能力的重要手段，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的有效途徑和重要保證[1]。如何提高實驗教學質(zhì)量，強化學生實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，培養(yǎng)能夠適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高水平人才，成為各校必須研究和重視的課題。為此，東北大學開展了以提高實驗教學水平和質(zhì)量為根本，以培養(yǎng)和強化學生實踐能力、創(chuàng)新能力為目標，以實驗教學體系、教學內(nèi)容、方法改革為動力，以“三才”建設(shè)，即人才（實驗教學隊伍）建設(shè)、器材（實驗教學設(shè)備、手段）建設(shè)和實驗教材建設(shè)為載體，以實驗教學示范中心的國家標準為依據(jù)的實驗教學質(zhì)量工程建設(shè)。

1 建立突出實踐能力培養(yǎng)的實驗教學體系

開展實驗教學體系的改革，就是要以培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力為指導思想，改變實驗教學依附于理論教學的傳統(tǒng)觀念與做法，建設(shè)知識和能力并重的、實驗教學與理論教學有機結(jié)合的、相對獨立的實驗教學體系[2－4]。

1.1 實驗教學體系應(yīng)體現(xiàn)實驗教學和理論教學并重的思想

理論教學與實驗教學雖然都可以引發(fā)學生的創(chuàng)新思維和探索精神，但理論教學側(cè)重于知識的傳授和認知，而實驗教學則側(cè)重于實踐能力的培養(yǎng)。實驗教學是提高學生實踐能力和創(chuàng)新精神的必要途徑。因此必須建立理論教學與實驗教學并重的教學模式，建立知識和能力并重的實驗教學體系。

（1）從培養(yǎng)源頭上加強實驗教學，調(diào)整學時比例，增加實驗教學學時。一般課程實驗學時要占理論學時比例的25%～30%，如物理占50%，化學占120%，生物占100%，機械占30%，計算機基礎(chǔ)占70%。

（2）對知識結(jié)構(gòu)相對完整、內(nèi)容比較獨立的實驗課程進行獨立設(shè)課。

（3）將實驗課的考核成績納入學生理論課考試成績總分中，促使學生更加重視實驗教學環(huán)節(jié)。

1.2 反映新技術(shù)、新成果，不斷更新實驗內(nèi)容

實驗內(nèi)容要做到進一步深化理論學習，要不斷更新內(nèi)容，反映新技術(shù)、新成果，讓學生可以充分選擇。實驗內(nèi)容結(jié)構(gòu)上分3個層次：

（1）基礎(chǔ)性實驗。融合基本知識、基本理論和基本技能的實驗項目，以加深學生對理論知識的理解，強化學生三基（基本操作、基本技能和基本素質(zhì)）的訓練。

（2）綜合性、設(shè)計性實驗。一般為結(jié)合實際應(yīng)用而提出的多個實驗單元綜合而成，要求學生能綜合運用實驗方法、實驗技能，體驗進行一般科研課題的全過程，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。

（3）研究性實驗或自擬實驗。要求學生結(jié)合所學知識自行提出實驗課題，并自行設(shè)計、完成實驗，使學生受到比較完整的科研訓練。

實驗內(nèi)容改革主要在于壓縮基礎(chǔ)性實驗，加大綜合性、設(shè)計性和研究性實驗，所以，“三性”實驗增加較快，例如目前我校電子實驗教學中心所開出的63門實驗課程290個實驗項目中，綜合性、設(shè)計性、研究性實驗項目231項，占總數(shù)的79.7%。冶金與材料實驗教學中心所開出的63門實驗課程186個實驗項目中，綜合性、設(shè)計性、研究性實驗所占的比例為52%。

1.3 打破課程、專業(yè)壁壘，整合優(yōu)勢資源，構(gòu)建新的實驗平臺

實驗課程體系從有利于培養(yǎng)學生綜合運用知識、提高分析和解決問題能力與創(chuàng)新能力出發(fā)，打破課程之間、專業(yè)之間的壁壘，根據(jù)知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建新的實驗平臺，實現(xiàn)獨立設(shè)置實驗課。我校的大學物理、機械基礎(chǔ)、電工電子等實驗教學已實現(xiàn)獨立設(shè)課。獨立設(shè)課后不但實驗學時得以增加，最主要的是可以鼓勵實驗教師進行教學研究，設(shè)立獨立的實驗教學大綱、編制實驗教程和實驗指導書以及實驗電子課件。同時提高學生對實驗教學重要性的認識。

2 廣泛應(yīng)用現(xiàn)代實驗教學技術(shù)和手段

信息技術(shù)的飛速發(fā)展，深刻地改變著實驗教學和學生學習的方式，實驗教學的手段和技術(shù)不斷創(chuàng)新，因此要求所有從事實驗教學的教師，都要結(jié)合實驗教學，努力學習、研究、運用現(xiàn)代教育技術(shù)和手段進行實驗教學[5]。

2.1 開發(fā)、運用多媒體課件

多媒體課件生動形象，對于儀器、設(shè)備的顯示，可分解或組裝，可以展示實物中不易看到的部分，易于學生理解實驗內(nèi)容，是一種很好的輔助教學形式。例如我校冶金與材料工程實驗教學中心制作了“冶金工程與材料成型多媒體教學系統(tǒng)”、“合金相圖與平衡顯微組織分析”、“金相顯微鏡與金相技術(shù)”、“鑄造鋁合金熱處理與顯微組織”、“冶金實驗”等電子音像材料。配合實際操作，收到良好效果，受到學生歡迎。

2.2 研制運用仿真模擬實驗，開展虛擬現(xiàn)實實驗教學

對一些實驗室中無法實現(xiàn)的條件和過程，可以運用仿真模擬實驗。例如我校冶金與材料工程實驗教學中心針對冶金、材料生產(chǎn)過程中無法實現(xiàn)的高溫、復雜問題，如高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、連鑄生產(chǎn)等大型工藝流程，根據(jù)實際生產(chǎn)研制了實參數(shù)模型模擬系統(tǒng)，建立了模擬實驗室，開展虛擬現(xiàn)實實驗教學，使學生可以通過虛擬操作達到實驗?zāi)康摹?/p>

2.3 研制有特色的實驗教學儀器與設(shè)備

我校電子實驗教學中心將科研成果轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容，自行研制“便攜式電子學習機”，已經(jīng)發(fā)展到第6代，功能強大，發(fā)給上電子課的學生每人1臺。學生還可以將學習機帶到理論課堂上實現(xiàn)實驗教學與理論教學互動，也可以帶到宿舍利用學習機自己設(shè)計實驗，深受學生的喜愛，取得了良好的學習效果。這種教學儀器設(shè)備的開發(fā)和使用，不僅改革了教學手段和方法，更體現(xiàn)了一種全新的教學理念，具有創(chuàng)新性。

2.4 實驗室開放，開展網(wǎng)上實驗教學

全校的實驗室全面向?qū)W生開放，開放時間包括周六、周日、寒暑假。正常工作日8：00—20：00。各學院和校管實驗教學中心每學期分別制定開放計劃報教務(wù)處，各實驗室建立實驗項目網(wǎng)上預約管理信息系統(tǒng)，學生可以通過網(wǎng)絡(luò)預約實驗，各實驗室根據(jù)學生預約的情況安排實驗，提高實驗教學管理水平，更好地為更多的學生服務(wù)，提高實驗室的使用效益[6－7]。

同時，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，建立網(wǎng)上實驗室，將實驗錄像和實驗動畫的電子音像材料上網(wǎng)，學生可以通過網(wǎng)絡(luò)預習實驗內(nèi)容，了解實驗設(shè)備，自行設(shè)計實驗內(nèi)容等。還可以在線咨詢及與教師交流，大大拓展了實驗教學的空間和時間。

3 加強實驗教學隊伍建設(shè)

3.1 建設(shè)高水平的實驗教學學術(shù)帶頭人隊伍

實驗教學中心的主任、副主任選聘學術(shù)水平高、有豐富教學經(jīng)驗的教授、副教授來擔任，由他們來領(lǐng)導實驗室建設(shè)和實驗教學改革。實驗教學中心可根據(jù)實際情況設(shè)置若干個一、二級教授的崗位，主要從事實驗教學工作，在基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)、專業(yè)實驗的不同層面上都有從事理論教學的教授、副教授參與實驗教學工作，構(gòu)成專兼職結(jié)合，知識、年齡、結(jié)構(gòu)合理的實驗教學學術(shù)帶頭人隊伍。

3.2 建立實驗教學隊伍的培養(yǎng)制度

穩(wěn)定的高素質(zhì)實驗教學隊伍是培養(yǎng)高質(zhì)量人才的重要保證[8]。為了實現(xiàn)這一目標，我們建立了實驗教學隊伍的培養(yǎng)制度，主要包含以下內(nèi)容：

（1）在保證完成教學任務(wù)的前提下，有計劃地安排半脫產(chǎn)學習。

（2）鼓勵、推薦優(yōu)秀、年輕的實驗教師在職攻讀研究生。

（3）每學期請本校相關(guān)領(lǐng)域的教授做2次以上的新理論、新技術(shù)講座。

（4）每年請國內(nèi)實驗教學先進單位的專家做1次學術(shù)報告。

（5）請回國的教師、博士生做國外高校實驗教學與實驗室建設(shè)的報告。

（6）有計劃地與先進學校進行實驗教學交流，選送教師到國內(nèi)先進的重點院校學習、工作一段時間。

（7）培養(yǎng)一專多能、專職的工程系列實驗教師，他們能掌握本學科領(lǐng)域的基本理論和先進的實驗技術(shù)、方法，并能指導相關(guān)實驗。

3.3 加強實驗教學和理論教學的交流

要提高教學水平和效果，必須加強理論教學和實驗教學的緊密結(jié)合，加強兩者的互動交流。我們要求從事理論教學的教師要從事一定的實驗教學，上實驗課的教師也要參與理論教學，了解2種教學的現(xiàn)狀，相互作用，深化2種教學改革，使兩者構(gòu)成教學活動統(tǒng)一的有機整體[9－10]，促進理論教學和實驗教學水平的共同提高。

3.4 推選TA實驗助理制

為了加強對學生實踐能力的培養(yǎng)，為學有余力的優(yōu)秀學生提供一個展示才華的空間，學校實行選擇優(yōu)秀的高年級本科生、碩士生、博士生做實驗助理（TA）的制度。實驗室公布TA的名額、任務(wù)，學生自愿報名，學院審核推薦，經(jīng)過培訓、試講、試做實驗合格后報教務(wù)處批準?？梢陨蠉弲f(xié)助教師指導學生實驗。這樣既鍛煉了學生，又解決了一些實驗室人員緊張的問題。同時，畢業(yè)留校的博士生必須參加一段時間本科生的實驗教學工作。

4 加強實驗教材建設(shè)

實驗教材是實現(xiàn)實驗教學目標的重要載體，是實驗課程體系、實驗教學內(nèi)容和教學方法改革成果的重要載體，實驗教學質(zhì)量的提高離不開高質(zhì)量的實驗教材建設(shè)。優(yōu)質(zhì)的實驗教材有兩個來源，一是引進、采用已經(jīng)出版的優(yōu)秀的實驗教材用于本校的教學；二是自主開發(fā)、編制實驗指導書、實驗講義、實驗教學課件等。東北大學高度重視實驗教材的建設(shè)，組織學術(shù)水平高、教學實踐經(jīng)驗豐富的教師組成教材建設(shè)小組，負責教材內(nèi)容不斷更新，以主動適應(yīng)科技發(fā)展和教學改革的需要。同時，對教材建設(shè)小組特別強調(diào)實驗教材和實驗指導書的編寫質(zhì)量。強調(diào)在實驗教材編寫中，要以人才培養(yǎng)目標和課程在人才培養(yǎng)中的地位和作用為依據(jù)，突出前沿性和先進性，突出理論和實踐的結(jié)合，要經(jīng)常關(guān)注國內(nèi)外的動態(tài)，在教學工作中注意總結(jié)經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)問題，改進并完善實驗項目、內(nèi)容、方法、設(shè)備儀器，及時地改編實驗教材，研究編制CAI課件、仿真模擬電子教材和網(wǎng)絡(luò)版的多媒體課件，用多種教材、多種手段組織實驗教學。

近年來，隨著學校和教師對實驗教學越來越重視，我校教師投入精力，將科研成果、實際應(yīng)用案例轉(zhuǎn)化為實驗教學內(nèi)容，出版實驗教材和實驗指導書，編寫實驗講義的積極性越來越高，涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的實驗教材。如王常珍教授主編的《冶金物理化學研究方法》教材進行了3次修訂再版，發(fā)行量達8萬多冊，獲國家教學成果一等獎。翟玉春教授主編的《冶金工程與材料成型多媒體教學系統(tǒng)》獲遼寧省教育廳多媒體教學一等獎。實驗教材在各專業(yè)實驗教學中，為培養(yǎng)基礎(chǔ)知識扎實、動手能力強、綜合素質(zhì)高的研究型人才起到了舉足輕重的作用。

5 加大投入，建設(shè)實驗軟硬件環(huán)境

實驗教學硬件和軟件是實驗教學改革的載體，要提高實驗教學的水平和質(zhì)量，必須增加實驗教學儀器設(shè)備和有關(guān)軟件、手段的投入，更新、改進硬件和軟件環(huán)境，才能使實驗教學內(nèi)容、實驗項目不斷更新，與時俱進。東北大學積極籌措，多方爭取，加大對實驗教學的投入力度。

（1）設(shè)立實驗教學質(zhì)量工程專項建設(shè)經(jīng)費，主要用于實驗教學師資隊伍培育、實驗教學改革研究、實驗教學內(nèi)容更新、實驗教學手段改進、實驗教材建設(shè)等，主要來源于“985工程”建設(shè)經(jīng)費、本科教學經(jīng)費等。

（2）國家高校修購專項資金，主要用于實驗室改造與裝修，以及實驗設(shè)備的購置等。

（3）實驗儀器設(shè)備維護專項經(jīng)費，主要用于日常的儀器設(shè)備維護。

（4）社會捐贈專項經(jīng)費，如與國內(nèi)外大中型企業(yè)聯(lián)合共建實驗室，爭取投資，主要為實驗設(shè)備的引進和更新創(chuàng)造條件。

通過以上幾個途徑，學校每年投入實驗教學的經(jīng)費達2 000余萬元，用于實驗軟、硬件環(huán)境的建設(shè)與完善[11－12]。同時，實驗教學建設(shè)及運行經(jīng)費投入做到制度化。實驗教學質(zhì)量工程建設(shè)采用立項方式，對申請單位的建設(shè)方案進行全方位的論證、答辯，要求有建設(shè)目標，有標志性成果，并對建設(shè)情況進行檢查、驗收、鑒定。建設(shè)經(jīng)費專款專用，實行預算制和實報實銷制，按照預算和建設(shè)進度進行撥付。實驗儀器設(shè)備維護專項經(jīng)費也是專款專用，按年度對各實驗中心撥付。

6 結(jié)束語

總之，實驗教學水平和質(zhì)量的提高，要加強對實驗教學管理，要有科學合理的實驗教學體系，有先進的實驗教學內(nèi)容和教學方法與手段，有一流的教師隊伍和優(yōu)質(zhì)的實驗教材做支撐，這些就要求有目的、有計劃的經(jīng)費投入，這樣才能實現(xiàn)既定的建設(shè)目標。

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