高等教学大众化背景下创新教学在实验教学中的难点与对策

摘要：创新教学是高等教育的出发点和归宿。创新性有赖于环境、智力、个性诸多关键因素，而高等教学大众化背景下我国学生，人格个性普遍不够完善，现阶段高校创新教学环境不够理想，在实际创新教学中存在走过场等现象，高校实验教学有其特殊性，为此，必须寻求创新实验教学对策，一是对创新教学活动的过渡化设计，以弥补创造性因素不足问题；二是要强化个性化的教学模式，以适应不同群体学生；三是强化对实验过程的监管，保证创新质量。该教学对策已在同济大学软件学院计算机网络综合性型实验中得到运用，教学效果较为理想。

关键词：创新教学；实验教学；创新能力；教学对策

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）12-2824-03

培养创新性人才是新时期提高高等教育质量的迫切要求，也是高等学校人才培养模式改革的重心所在。胡锦涛同志在清华大学百年校庆上的重要讲话和《国家中长期教育改革和发展规划纲要》对创新教育提出了前所未有的新要求。各个高校都提出了各种创新教学模式，比较一致的看法是，构建以培养学生创新精神与能力为核心的“创新教学环节”，与传统的“理论教学环节”和“实践教学环节”有机融合形成三位一体的人才培养新模式。

教育包含教和学两个方面，其基本因素包括：学生、教师、教学内容、教学媒体和教学环境。在教与学的过程中，教师的教与学生的学是这一过程中的主要矛盾，教育心理学的建构主义认为：学习不简单是知识由外到内的转移和传递，而是学习者主动地建构自己的知识经验的过程，即通过新经验与原有知识经验的反复的、双向的相互作用，来充实、丰富和改造自己的知识经验。可见，学生的学是这一矛盾的主要方面。[1]在学生的学中，学生才是学习的主体因素，任何教学都必须通过学生起作用。学生这一要素主要通过群体差异和个体差异两个方面影响学与教的过程。目前的实验教学研究主要侧重于在“教”的方面，凸显了对教师的要求，大都缺乏对教学主体——学生的深入研究，对学生的创新因素现状缺乏正确认识，创新教学效果不佳。

我国高等教育事业发展非常迅猛，我国高等教育已迈入大众化进程。高等教育接纳的生源综合素质偏低，存在重智育、轻素质的倾向，非常不利于创新教学。为克服这种不利因素，创新教学特别需要在学生认知能力上，进行针对性的设计。笔者承担了同济大学软件学院计算机网络实验课程教学工作，经过多年的教学实验，得到的体会是：在创新教学在高校实验教学模式设计中，注重自主有限化、内容多样化、过程规范化。

1 高教大众化本科学生个性特点

1.1 我国高等教学现状

按照美国教育社会学家马丁·特罗教授提出了著名的关于工业化国家高等教育发展三阶段的学说：高等教育毛入学率在15%以下为精英型高等教育阶段，15%～50%之间为大众型高等教育阶段，50%以上为普及型高等教育。[2][3]随着高校入学人数的急剧增加，我国高等教育早在2002年就已经基本达到了高等教育大众化15%的临界点[4]，据教育部统计，2010 年我国各种形式高等教育在学总规模达3105万人。数据表明，我国现阶段已进入了高等教育大众化阶段。

1.2 当前我国本科学生个性特点

应试教育和独生子女教育对高校学生的认知有着非常深远的影响。应试教育指以应付升学考试为目的的教育思想和教育行为，应试教育下的基础教育出现畸形发展现象，当前我国本科学生学习态度发生了较为显著的变化，对高校学生现状进行的相关调查结果令人担忧。调查显示：

1） 有超过1/5的学生认为大约有2/3的学生学习不努力或基本不努力；近20%的学生有过逃课经历；

2） 对同学之间抄袭作业的现象认为“无所谓”或“可以理解”的占80%以上；有近40%的学生对考试作弊表示“可以理解”；

3） 近1/4的学生上课时边记笔记，边做其他事情。分析表明，当前大学生学习态度松懈而散漫。[5]

造成上述问题有原因很多，但最普遍原因是：

1） 缺乏明确的学习目标和学习动力。中小学阶段的应试教育使绝大多数学生认为分数才是衡量学习效果的唯一标准，考上大学是其学习的目标和动力来源。进入大学后，解除了高考压力的大学生中有相当一部分认为，考上大学已经完成了学习的主要任务，于是他们失去了明确的学习目标和动力。

2） 大学考核体系的单一。在当今的高等教育当中，考试分数仍然是考察学生学习最重要的标准，不免落得与应试教育一般。

3） 急功近利的学习。受现代社会急功近利的大众心态影响，有些学生只对那些他们认为的课程才认真对待，对其他课程应付了事。[6]

2 创新实验教学难点

创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。所谓创新实验是指给定实验目的和实验条件，由学生独立设计方案并加以实现的，培养学生独立获取新知识、增强创新意识和培养创新能力的实验，也包括由学生发现问题，设计方案并通过实验解决问题，在解决问题过程中增长知识、提高综合素质的实验[7]。

奥苏伯尔[8][9]将学习阶段由简到繁分为如下五类学习阶段：符号表征学习、概念学习、命题学习、概念和命题的运用和解决问题与创造。解决问题是概念和命题在复杂情境中的运用。学习者遇到的新情境越复杂，新情境与原先学习的情境越不相似，问题解决的难度就越大，要求的创造性程度就越高。

创造学习是学习的最高阶段，创新实验教学就是一种创造性学习。研究表明，影响创新性关键因素涉及环境、智力、个性，影响目前我国高校创新实验教学最大的难点就在于创新实验教学所需要的要素和学生具备的因素之间存在着巨大的差距。

2.1 创新教学要素

创新活动是一项高端的学习活动，需要具备一定的条件因素，即所谓要素。这些要素构成了创新能力的基石，若缺乏它们，创新无异于空中楼阁；但仅有它们，也不能保证个人拥有高超的创新能力。创新要素主要包括以下三项关键因素：较为理想的创造性环境、较高的智力和完善的人格个性。

1） 创造性必须具有较高的智商。研究表明，低智商不可能具有创造性，高创造性者必须具有高于一般水平的智商，但高智商并不一定具有高创造性。

2） 理想的创造性环境。包括宽松的心理环境和教学环境。学生在轻松环境下，畅所欲言，各抒己见，敢于发表独立的见解，或修正他人的想法，或将几个想法组合为一个更佳的想法，从而在学习过程中培养创新的能力。

3） 良好的人格个性。一般而言，创造性与个性二者之间具有互为因果的关系。具有幽默感、有抱负和强烈的动机、能够容忍模糊与错误、喜欢幻想、具有强烈的好奇心、具有独立性。

2.2 创新教学中存在问题

对于高校学生来说，智力水平应该不是一个大问题，总体而言。高校学生在同时代年轻人中，智力水平应处于上乘。目前的差距主要存在于学生的人格个性和所需的创造性环境不够完善等方面。普遍性的问题主要有以下：

1） 大多数学生难以短时间内达到创新实验所需要的专业水平。创新实验不同于一般意义上的创新，它受到专业知识的限制。以计算机网络实验为例，实验内容必须局限于计算机网络，需要较为深厚的专业知识，因为理论课和实验课实施时间太短，大多数学生不具备专业知识，对于稍有技术难度的设计性技术实验，学生反映根本不知道如何去做。

2） 学生之间能力差异大。班级人数较多，学生之间的能力差异更加明显，象笔者所任教的班级少则也有60人，多则上百。

3） 学生普遍缺乏抱负和强烈的动机。对创新缺乏激情，由于课程繁忙，许多人本身就是疲于应付，对于不确定的任务，一拖再拖，即使做了，也是流于形式，寻找最简单的实验

4） 创新活动缺乏评判标准。一是在创新过程中容易走过场。鉴于学生自身对于创新实验的理解能力有限，自身知识积累不够，实验条件受限制等问题，很容易造成学生实验过程中虎头蛇尾，名为创新，实际毫无“新意”，甚至是走过场的问题。二是对于学生申请的创新活动，缺乏一个评判的标准，教师应该根据实际情况，对学生申请的创新活动进行评判，积极和学生沟通，找出其中的创新点，指出难点和不合理的地方，在保证创新的前提的情况下，避免学生因为过分强调“新”而忽略客观条件，夸大实验结果，偏离创新实验培养学生独立思考的初衷。

3 创新实验教学对策

3.1 创新教学对策

建构主义理论认为：知识不是通过传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义构建而获得。因此，教师在学生的学习过程中应是组织者、指导者、帮助者、评价者，而不是知识的灌输者；而学生是教学活动的参与者、探索者、合作者，学生的学习动机、情感、意志对学习效果起着决定性作用。针对上述问题，笔者提出了以下创新实验教学模式设计对策。

1） 提倡过渡式创新设计教学模式。维果茨基[10]针对传统教育学的观点提，出了“最近发展区”概念，即除了最低教学界限外，还存在着最高教学界限，这两个界限之间的期限就是“教学最佳期”。最佳期的教学之所以能干预发展的进程并对其施加决定性的影响，就是因为处于最近发展区内与教学相应的发展程序尚未完成，心理机能尚不成熟，因而教学有可能以一定的形式组织这些机能的进一步发展并决定其今后的发展情况。过渡式创新设计就是根据学生的差异，建立符合最近发展区的教学内容，依据学生的实际状况，既照顾到普遍学生的创新水平，又保证高素质的学生获得更多的机会和途径，使不同情况的学生都能经过自己的努力，在原有的基础上有所提高。

2） 营造宽松的教学环境。一是创造个性化实验环境，让学生对实验内容有选择权，自己设计实验方案，通过实验进行观察、分析、思考、讨论，最后得出结论。二是营造民主、平等、和谐、相互尊重的学习氛围，让学生在轻松、愉快的心情下学习，鼓励他们大胆质疑，探讨解决问题的不同方法。教师要善于调控课堂教学活动，培养学生对于学习的兴趣爱好，引导他们开发自身的能动性，激发他们的创新积极性，注重对他们非智力因素的培养，例如敢于面对挫折，接受挑战的能力等等，这些都有利于高校学生创新意识的培养。最后，在教学方法上也要改变传统的注入式为启发式、讨论式、探究式，使学生通过处理所获得的信息，使新旧知识融合贯通，建构新的知识体系，并从中获得成功的喜悦，满足心里上的需求，体现自我价值，从而进一步激发他们内在的学习动机，增加创新意识。

3） 强调创新实验过程的工程化管理。工程化强调对实验过程的管理，并不干涉实验的内容，实验内容及开展还是由学生自主管理，充分尊重其自身意愿，并鼓励学生在实践中发散思维进行创新活动。实验过程强调是对过程的记录，监督实验的开展，变事后监督为事中监督，实质上是对宽松的教学环境的约束，保证创新的质量，避免走过场。

3.2 创新实验教学对策的应用

上述创新对策在笔者教授的计算机网络实验中得到了运用。计算机网络实验，作为基础实验课，覆盖软件学院全体本科生，每届学生人数200人。实验目的主要目的是使学生能运用“计算机网络”课程中学到的理论知识指导实验，熟悉和掌握计算机网络设备的使用，加深对计算机网络理论的理解。着重于培养学生的动手能力和网络设备管理基本的技能，提高理论联系实际，分析和解决实际问题的能力。

综合设计类项目是计算机网络实验中的最后一个实验，前7个实验都是验证性实验，将提供相应的实验指导文档，该实验项目是创新性项目，是培养学生创新意识、综合运用知识能力和实践能力，是整个计算机网络实验的焦点和亮点。最初的综合设计类项目称为组网技术实验项目，要求学生综合运用知识，自主设计实现基于网络、具有一定完整性的各种网络应用实验。从学生实验结果来看，自学院2002年成立以来，7个验证性实验都完成得很好，但最后一个组网设计实验效果很差，流于形式。

针对学生认知状况，依照创新实验对策，重新设计了综合实验成为两个层次多个模块的全新综合实验项目。

3.2.1 模块式分层次综合实验项目设计

1）第一层次是自主型综合实验子。完全由学生自主设计和完成，但只能适合少数高水平学生；作为鼓励发展的方向，予以政策倾斜，在具体教学方式上，进行重点倾斜，单独配备实验指导教师进行指导，考核成绩加分。

2）第二层次是半自主型，基于模块式选择型综合实验。由教师预先创造多个实验子项，主要是指定实验的方向和环境，由学生自主设定指定方向下的具体目标，自主完成。适合绝大部分学生，也是作为自主设计创新的中间过渡。目前软件学院网络实验室的设备条件，可以建立三个实验项目子项，以后将滚动发展。

3.2.2 实验项目实施

允许建立实验小组，推行项目管理制。通过申报，审查可行性；通过可行性分析后，由学生实施；教师对最终结果予以考核。

此套方案已在同济大学软件学院实施了两年，涉及软件学院2010级和2011级共149人，全体学生都参加了综合实验，达到了预设的目标。同时也印证了绝大多数学生的确需要过渡型支持，选择型实验比重较高，2011年，选择型占83.7%；2012年，自选型综合实验78.95%。

4 结束语

开展创新性实验教学，不但对学生是个挑战，而且对教师也是个挑战，需要对教学方案进行创造性设计，本对策是在同济大学软件学院的实验教学经验总结，希望对从事创新教学的老师们有所启迪，并提出不同看法。创新教学本身就不能一成不变，不同的教学内容和不同个性的学生应采取不同的方法。

参考文献：

[1] 孟令全.教与学关系新论[J].课程-教材-教法，2004（7）：32-36.

[2] Martin Trow， Problems in the Transition from Elite t o M as s Higher Education， Conference on Future Structures of Post – secondary Education， Paris 26th- 29th June， 1973. 63.

[3] 马丁·特罗，徐丹，连进军.从精英到大众再到高等教育的反思：二战后现代社会高等教育的形态与阶段[J].大学教育科学，2009（3）：5-24.

[4] 杨黎明.高等教育大众化理论的产生，发展及意义[J].现代教育科学，2008（3）：9-13.

[5] 秦向前.大学生学习态度现状调查与对策研究[D].西南大学，2008.

[6] 孙亚云.大学生学习态度的问题研究[J]经济师[J].2006（8）：114-115.

[7] 王英华，许家宁，魏士刚等.基础化学创新实验教学的研究与实践[J].实验室研究与探索，2008，27（9）：7-9.

[8] Ausubel，David Paul.The psychology of meaningful verbal learning，Grune & Stratton（New York），1963.

[9] 王惠来.奥苏伯尔的有意义学习理论对教学的指导意义[J].天津师范大学学报（社会科学版），2011（2）.

[10] 王文静.维果茨基"最近发展区"理论对我国教学改革的启示[J].心理学探新，2000， 20（2）.

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