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摘要 21世纪将是知识经济时代，创新教育已成为高等教育的主流。高校实验教学是培养学生由知识型转向能力型人才的重要途径。本文从创新意识、创新思维、创新能力的培养三个方面探讨了如何在实验教学中开展创新教育。
关键词 高校实验教学 创新教育 教学改革
创新教育是以培养创新精神和能力为基本价值取向的教育。实验教学是理论教学的基础，实验教学是理论结合实际的桥梁，是培养学生由知识型转向能力型人才的重要途径，是帮助学生掌握必要的实验技术、方法、先进设备使用及基本的研究方法的途径，能培养学生的科学精神和创造思维习惯，在理论和实验的互融中启发学生发现问题、研究问题、解决问题的能力。①笔者结合多年大学实验课程教学实践，就如何在实验课程教学中开展创新教育进行一些探讨。
1 创新意识的培养
创新意识是一个人推崇创新、追求创新、善于发现问题和提出问题的强烈意识，创新教育首先应从培养创新意识入手。②创新意识是大学生综合素质的外在表现，它是以深厚的文化底蕴、高度综合化的知识、个性化的思想和崇高的精神境界为基础的。创新意识涉及人的生理、心理、智力、思想等很多方面，能巩固和丰富人的综合素质。从这个意义上说，创造意识是大学生综合素质构成的核心成分，是综合素质的外在表现，创新意识的培养以素质教育为基础，是素质教育的深化。在创新意识的指引下，他们有能力在毕业之后，利用各种有利条件，根据所从事的工作不断完善自身的知识结构，从而更好地达到适应社会和完善自我的目的，为实现终身教育打下坚实的基础。在实验教学中，尊重学生的主体地位，引发学生好奇心和求知欲，营造富有创新的互动式教学氛围，鼓励学生积极参与教学活动是提高学习兴趣、培养学生创新意识的好方法。我们可以采取启发式或讨论式、开放式的教学模式，结合自己和其他教师科研工作以及具体的应用，向学生提出问题，激发学生独立思考和创新的意识。在实验教学中，应该鼓励教师将自己的科研成果转化为实验教学内容， 这样的实验内容既与学生所学专业有紧密联系、又体现了专业较为前沿和先进的内容和方法。学生在进行此类实验之前，通过课前预习、资料查阅、教师讲解等，对实验情况有较为详细的了解，如该科研成果是如何产生的，在本专业领域处于何种地位，将其转化为实验内容的过程、思路是怎样的以及是否还有待更深入研究和完善等，从而使学生在实验过程中产生丰富的联想，激发和调动学生的创新意识和热情，积极参与到实验中去。
2 创新思维的培养
创新思维是指突破传统思维定势，以新颖的思路来阐明问题，解答问题的思维方式。创新思维是整个创新活动智力结构的关键，是创造力的核心。明显特征是：积极的求异性；敏锐的观察力；独特的知识结构；活跃的灵感。发散、逆向、直觉是创新思维的原动力，要善于启发学生的思维原动力。现代心理学家认为，科学家创新能力的大小和他的发散思维能力成正比，可见加强对学生发散思维能力的点拨是培养他们创新能力的重要环节。③在实验教学中，应当开放实验室供学有余力的学生进行实验研究，并减少验证性实验内容，增加综合性、设计性实验，培养学生大胆设想、勇于立异、敢于探索的发散思维。逆向思维也就是“反过来想一想”。人们思考问题常常只注重已有的联系，正向推理，但有时候“倒过来”思考下往往有突破性的效果。加强对学生直觉思维能力的锻炼，也即强化要鼓励学生大胆猜想。在实验教学过程中，一方面可以适时来源于直觉思维的知识，让学生产生这方面的兴趣和意识；另一方面在实验过程中多让学生参与猜想，多鼓励学生大胆猜想，锻炼他们的直觉思维能力。
3 创新能力的培养
能力是一个学生综合运用把握知识的体现，所有的教育如果最后没能提升一个被教育者的能力，这都是失败的。实验教学不仅教育学生掌握实验的基本技能，提高实际操作能力，使学生从实验中得到对实验结果及规律的感性认识，加深对所学知识的理解，而且通过实验发现问题，促使学生运用所学理论分析问题，并从实践的探索中找到解决问题的方法。同时，引导学生在实践的基础上，提出新思想、新理论，设计新实验，探索新观点，并最终形成新的理论，获得新的技术，甚至建立新的学派，这就是创新能力培养的真正目的。在实验教学中，应培养学生独立思考、协同合作、动手创新的能力。在实验教学中可以开展多种形式的实验教学以提高学生的创新能力，如开放式实验教学、设计性实验、综合性实验。
开放式实验教学是培养创新人才的有效途径。学生在完成必做的实验任务后，可根据自己的专业特长、爱好选做其他实验，也可以将平时生活中的大胆设想带到实验室来实现。开放式实验教学可以使学生由“被动式”实验转变为“主动探索式”实验，并给学生提供了独立活动的空间，学生可以有足够的时间来反复修正实验方案、研究实验现象、分析实验结果。也可以积极开展第二课堂，鼓励学生参加课外兴趣小组活动和科学实验。通过开展第二课堂及生理学兴趣小组活动，因材施教，注重学生个性的发展。通过参与实验教学活动和科研工作，学习科研的基本思路和研究方法，使学生在实践技能、创新意识、应用能力和综合素质培养和训练上得到锻炼和提高。这些措施可大大提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，使实验室真正成为培养创新型人才的重要基地。
设计性实验是另一种培养创新人才的有效教学实验，它具有科学性、综合性和探索性特点。对这类实验，教师先根据相关的学习内容，提出体现学科发展趋势、注重理论和应用相结合的参考选题，学生可利用课余时间，自选题目，自行设计、进行实验，并以课程论文形式撰写实验报告，目的是培养学生的综合能力和素质。
综合性实验项目与验证性（基础性）实验有很大的区别，它采用研究或实验的方法来实现教师与学生共同确定的实验目标。学生通过进行较复杂的、实验内容较多、难度较大的综合性实验项目，强化实验操作掌握实验方法培养学生逻辑推理，得出合理解释结论的能力。实验过程中要引导学生对实验中出现的问题进行分析和讨论，对实验结果进行科学、合理的总结，还可以提出新的想法和观点，通过这样的培养和训练，可以提高学生的科研思维和创新能力。
4 结语
知识创新将由人们的一般追求发展成为残酷的人力竞争与选拔机制。虽然知识是唯一在使用中不被消耗的资源，但要形成竞争力，就必须不断创新，而不是不断复制。知识创新呼唤时代的创新人才。如果创新知识是知识经济的根本特征，那么创新人才就是支撑本民族的脊梁。21世纪将是知识经济时代，创新教育已成为我国高等教育的主流。只有抓住机遇，迎接挑战，才能使我们培养的人才适应快速发展社会的需要，成为社会的栋梁之才。大力开展创新教育，必将使高校实验教学的改革和发展进入一个新境界。
关键词 高校实验教学 创新教育 教学改革
创新教育是以培养创新精神和能力为基本价值取向的教育。实验教学是理论教学的基础，实验教学是理论结合实际的桥梁，是培养学生由知识型转向能力型人才的重要途径，是帮助学生掌握必要的实验技术、方法、先进设备使用及基本的研究方法的途径，能培养学生的科学精神和创造思维习惯，在理论和实验的互融中启发学生发现问题、研究问题、解决问题的能力。①笔者结合多年大学实验课程教学实践，就如何在实验课程教学中开展创新教育进行一些探讨。
1 创新意识的培养
创新意识是一个人推崇创新、追求创新、善于发现问题和提出问题的强烈意识，创新教育首先应从培养创新意识入手。②创新意识是大学生综合素质的外在表现，它是以深厚的文化底蕴、高度综合化的知识、个性化的思想和崇高的精神境界为基础的。创新意识涉及人的生理、心理、智力、思想等很多方面，能巩固和丰富人的综合素质。从这个意义上说，创造意识是大学生综合素质构成的核心成分，是综合素质的外在表现，创新意识的培养以素质教育为基础，是素质教育的深化。在创新意识的指引下，他们有能力在毕业之后，利用各种有利条件，根据所从事的工作不断完善自身的知识结构，从而更好地达到适应社会和完善自我的目的，为实现终身教育打下坚实的基础。在实验教学中，尊重学生的主体地位，引发学生好奇心和求知欲，营造富有创新的互动式教学氛围，鼓励学生积极参与教学活动是提高学习兴趣、培养学生创新意识的好方法。我们可以采取启发式或讨论式、开放式的教学模式，结合自己和其他教师科研工作以及具体的应用，向学生提出问题，激发学生独立思考和创新的意识。在实验教学中，应该鼓励教师将自己的科研成果转化为实验教学内容， 这样的实验内容既与学生所学专业有紧密联系、又体现了专业较为前沿和先进的内容和方法。学生在进行此类实验之前，通过课前预习、资料查阅、教师讲解等，对实验情况有较为详细的了解，如该科研成果是如何产生的，在本专业领域处于何种地位，将其转化为实验内容的过程、思路是怎样的以及是否还有待更深入研究和完善等，从而使学生在实验过程中产生丰富的联想，激发和调动学生的创新意识和热情，积极参与到实验中去。
2 创新思维的培养
创新思维是指突破传统思维定势，以新颖的思路来阐明问题，解答问题的思维方式。创新思维是整个创新活动智力结构的关键，是创造力的核心。明显特征是：积极的求异性；敏锐的观察力；独特的知识结构；活跃的灵感。发散、逆向、直觉是创新思维的原动力，要善于启发学生的思维原动力。现代心理学家认为，科学家创新能力的大小和他的发散思维能力成正比，可见加强对学生发散思维能力的点拨是培养他们创新能力的重要环节。③在实验教学中，应当开放实验室供学有余力的学生进行实验研究，并减少验证性实验内容，增加综合性、设计性实验，培养学生大胆设想、勇于立异、敢于探索的发散思维。逆向思维也就是“反过来想一想”。人们思考问题常常只注重已有的联系，正向推理，但有时候“倒过来”思考下往往有突破性的效果。加强对学生直觉思维能力的锻炼，也即强化要鼓励学生大胆猜想。在实验教学过程中，一方面可以适时来源于直觉思维的知识，让学生产生这方面的兴趣和意识；另一方面在实验过程中多让学生参与猜想，多鼓励学生大胆猜想，锻炼他们的直觉思维能力。
3 创新能力的培养
能力是一个学生综合运用把握知识的体现，所有的教育如果最后没能提升一个被教育者的能力，这都是失败的。实验教学不仅教育学生掌握实验的基本技能，提高实际操作能力，使学生从实验中得到对实验结果及规律的感性认识，加深对所学知识的理解，而且通过实验发现问题，促使学生运用所学理论分析问题，并从实践的探索中找到解决问题的方法。同时，引导学生在实践的基础上，提出新思想、新理论，设计新实验，探索新观点，并最终形成新的理论，获得新的技术，甚至建立新的学派，这就是创新能力培养的真正目的。在实验教学中，应培养学生独立思考、协同合作、动手创新的能力。在实验教学中可以开展多种形式的实验教学以提高学生的创新能力，如开放式实验教学、设计性实验、综合性实验。
开放式实验教学是培养创新人才的有效途径。学生在完成必做的实验任务后，可根据自己的专业特长、爱好选做其他实验，也可以将平时生活中的大胆设想带到实验室来实现。开放式实验教学可以使学生由“被动式”实验转变为“主动探索式”实验，并给学生提供了独立活动的空间，学生可以有足够的时间来反复修正实验方案、研究实验现象、分析实验结果。也可以积极开展第二课堂，鼓励学生参加课外兴趣小组活动和科学实验。通过开展第二课堂及生理学兴趣小组活动，因材施教，注重学生个性的发展。通过参与实验教学活动和科研工作，学习科研的基本思路和研究方法，使学生在实践技能、创新意识、应用能力和综合素质培养和训练上得到锻炼和提高。这些措施可大大提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，使实验室真正成为培养创新型人才的重要基地。
设计性实验是另一种培养创新人才的有效教学实验，它具有科学性、综合性和探索性特点。对这类实验，教师先根据相关的学习内容，提出体现学科发展趋势、注重理论和应用相结合的参考选题，学生可利用课余时间，自选题目，自行设计、进行实验，并以课程论文形式撰写实验报告，目的是培养学生的综合能力和素质。
综合性实验项目与验证性（基础性）实验有很大的区别，它采用研究或实验的方法来实现教师与学生共同确定的实验目标。学生通过进行较复杂的、实验内容较多、难度较大的综合性实验项目，强化实验操作掌握实验方法培养学生逻辑推理，得出合理解释结论的能力。实验过程中要引导学生对实验中出现的问题进行分析和讨论，对实验结果进行科学、合理的总结，还可以提出新的想法和观点，通过这样的培养和训练，可以提高学生的科研思维和创新能力。
4 结语
知识创新将由人们的一般追求发展成为残酷的人力竞争与选拔机制。虽然知识是唯一在使用中不被消耗的资源，但要形成竞争力，就必须不断创新，而不是不断复制。知识创新呼唤时代的创新人才。如果创新知识是知识经济的根本特征，那么创新人才就是支撑本民族的脊梁。21世纪将是知识经济时代，创新教育已成为我国高等教育的主流。只有抓住机遇，迎接挑战，才能使我们培养的人才适应快速发展社会的需要，成为社会的栋梁之才。大力开展创新教育，必将使高校实验教学的改革和发展进入一个新境界。