大学生如何培养创新能力_设计性实验对大学生创新能力培养的研究

　　摘 要:设计性实验相对于传统的验证性实验而言,更有利于培养学生的创新能力。该文阐明了设计性实验的内涵。通过分析设计性实验的特点,论述大学中实验教学开展设计性实验的意义,讨论设计性实验的开展过程,总结开展设计实验应注意的问题,提出开设设计性实验是实验教学改革的重要举措,是提高大学生创新能力的有效途径。
　　关键词:化学教学 设计性实验 创新能力
　　中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0205-01
　　创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。创新能力的高低,是衡量一所大学人才培养质量的重要标志之一,因此高校必须重视对大学生创新能力的培养。而开设设计性实验是培养创新人才的重要环节,也是教学改革的重要举措。通过独立设计实验,自主完成实验的过程中培养大学生的创新能力、充分发挥潜能、 激发大学生的求知欲和创新思维。
　　1 我国传统实验教学中存在的弊端
　　传统的实验教学中存在着一些明显的不足。由于受“传统”思想的影响,使化学实验教学的教育功能得不到充分的发挥,甚至制约了大学生思维的创造性。传统的验证性实验的实验要求、操作步骤是固化的, 没有太多了思考空间,并且实验现象和预设是一致的。因此对大学生而言,他们得到的是不可抗拒的认知,无需全面仔细的观察,固定模式的结果。久而久之,可能导致大学生实验兴趣疲劳,认知兴趣疲劳。另外,由于验证性实验具有结论唯一的特点,所以很难使学生关注实验过程中的“生成”问题,由此可能会导致大学生认知的僵化、片面等问题。因此传统实验在一定程度上限制了大学生的创新思维,抑制了大学生的个性发展。针对高校实验教学中的这种情况,各高校对大学生培养模式作了很多的探索与改革,提出了设计性实验教学改革,使得创新型人才的培养越来越受到重视。
　　2 设计性实验的涵义及特点
　　2.1 设计性实验的涵义
　　设计性实验是指给定实验目的和要求,由学生自行设计方案并加以实现的实验,在设计过程中大学生应该掌握基本的实验操作和实验技能,才能在此基础上进行设计和操作。因此设计性实验教学是高层次的教学方法。
　　2.2 设计性实验的特点
　　与传统的验证性实验相比,设计性实验具有主体性,实验内容具有探索性,实验原理与方法具有多样性,实验技能具有综合性等特点,在实验中大学生能充分发挥自己的创新思维,在过程中培养创新能力。
　　3 设计性实验对大学生创新能力培养的必要性
　　3.1 独立设计培养大学生的创新思维
　　设计性实验是在学生熟练掌握基本操作基础上让他们自己设计实验方案、独立操作、发现问题、分析问题、解决问题。整个操作过程具有一定的难度,也具有一定的挑战性,实验结果呈多变性。这样可以活跃学生的思维,提高学生的积极性、激发大学生的求知欲和创新思维,培养创新能力。
　　3.2 在实验中充分发挥想象力锻炼大学生创新思维
　　设计性实验的实验内容具有一定是难度,虽然一般尚未被大学生所了解,但因此可以给大学生提供了较宽阔的思考空间和选择余地,可以发挥各自的想象力,在想象中锻炼学生的创新思维。
　　4 设计性实验培养大学生创新能力的途径
　　4.1 实验前期准备
　　在实验前期准备中,大学生应熟悉并掌握化学实验课中的基本仪器与操作、经典实验与综合实验。并且还要具有一定的实验安全意识。另外教师在设计性实验的题目选择上,要让学生尽量多接触不同的实验方法和技能,以便学生掌握更多的知识。实验课的开始,就应该给大学生介绍设计性实验的目的、意义、要求及应该做的准备,为设计性实验做好各方面的前期准备工作。
　　4.2 查阅文献、选题
　　每组大学生可自拟设计性实验题目,题目可以从实验指导书中的创新与探索栏目中选取,也可以选定自己感兴趣的题目,还可以从生活中的现象选择题目。学生通过查阅文献、资料,把实验方案初步拟定,并写好实验方案交给教师,教师应鼓励大学生在实验设计中大胆思考、尝试提出具有新意的实验思想和方法,不要局限于固定的思维模式,大胆创新。
　　4.3 设计实验方案
　　各小组大学生对确定的实验题目进行独立的设计,从实验原理、实验步骤、操作方法、所需药品、备品及用量、预期结果、注意事项等做详细细致地计划,并且需要将详细的过程写到书面上。实验过程大部分由应由学生独立完成,教师只起到指导作用。
　　4.4 学生自行准备实验、预实验和完成实验
　　学生按照实验设计方案提交实验用品及药品清单,学生自己准备实验用品、配制药品和调试仪器、熟悉操作过程,教师只起指导作用,对可能出现的问题作充分的准备,提出补救预案,然后开始预实验。在准备和预实验过程中不断的修改和完善设计方案,最后独立完成实验。
　　4.5 实验总结
　　实验完成后,学生要对整个过程进行总结、提交实验设计方案、实验过程记录、 实验报告。师生共同进行总结交流,可以在交流中发现问题和进一步进行提高。教师对主动尝试有难度的题目的、有创新设计和新思路的、遇到问题能积极动脑想办法解决的同学给与鼓励和表扬。可以提高学生的积极性。在整个过程中可以提高学生的创新思维和创新能力。
　　5 设计性实验对创新能力培养的建议
　　5.1 注重实验基础知识和实验技能的掌握
　　能力的培养不是孤立的,能力是知识的积淀、是知识的转化、是知识的升华和运用。没有知识的积累就谈不上能力,没有基础就谈不上提高。因而不可忽视的一个问题就是对学生进行设计性实验的时候,一定不要忽视基础实验、基本技能等基础性实验内容。必须在给学生打下牢固的基础,奠定一定的基本实验基础后再开设设计性实验。因此必须重视对基础知识的掌握。
　　5.2 注重学生全面培养
　　培养学生动手能力、创新能力,决不只是依靠多开一些设计性实验来完成的过程,它是一个系统工程,是教学念转变的工程,是长期形成的过程,因而必须把培养学生创新能力融入到所有实验过程中,让每一个实验能在培养学生创新能力中发光,提高每一个实验在创新能力培养中的效能。一切事物都是在变的、都是发展的、每一个实验项目也一样不是一成不变的,都能从中找出可探讨的地方,都能从普通的一般实验里寻到可进行探讨的内容,从而提高了每一个实验的价值效益。
　　6 结语
　　设计性实验的开设是一种探索,是一种行之有效的教学模式,也是形势发展的需要。只要我们在教学实践中坚持不懈地去探索和研究,就能达到预期的目标,使我们培养的人才有较强的综合素质、创新能力、竞争能力和适应能力,符合时代的要求,符合21世纪创新人才的需要。
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