實驗教學是高等學校培養高級專門人才的重要實踐性教學環節,它在培養學生動手能力,創新精神和科學素養等方面有著理論教學不可替代的作用。隨著“運動促進健康”思想逐步深入人心,運動人體科學知識日趨重要。而在體育類理論教學課時不斷壓縮和文理統招的情況下,開放實驗室可以作為課堂實驗教學的拓展和補充,提高學生理論知識掌握與應用能力,實現實驗室資源共享,提高儀器設備的利用率。
地方院校運動人體科學實驗室的軟硬件相對薄弱,要同時實現教學、科研、社會服務三項功能同時開放,目前還不現實??梢詫嶒灲虒W開放為基礎,逐步過渡到科研、社會服務開放?,F階段,如何開展高效的、優質的實驗教學開放活動是擺在我們面前的一個必須要解決的難題。湖南工業大學體育學院對運動人體科學實驗室開放式教學模式進行了如下的探索與實踐。
1、地方高校運動人體科學實驗教學存在的問題及分析
1.1實驗教學現狀
\\(1\\)實驗教學內容安排不合理。實驗課程中演示性、驗證性實驗幾乎占全部實驗內容的三分之二以上,缺少創造型的設計性和綜合性實驗。\\(2\\)實驗設課方法不合理,不同專業的學生,同一專業不同層次具有不同實驗需求的學生授課內容和授課方法完全相同,不利于人才的分類分層發展。弊端是優秀人才很難獲取更多的實驗資源和實驗途徑,不利于對大眾教育背景下精英人才的培養,不能真正做到因材施教。\\(3\\)實驗的實施過程不合理,實驗中,學生按照指導教師講授的實驗步驟或指導書上的實驗步驟機械性的完成實驗,學生主動參與度低,造成學生思考很少,動手能力差,獨立操作能力低,對實驗結果、實驗現象的分析能力差。
1.2開放教學觀念落后
部分學院領導受認為實驗室開放可有可無,只要把教學計劃內的實驗教好、學好就行了,沒有充分認識到實驗室開放是培養高素質體育人才的需要,是教育和社會發展的客觀要求,也是自身發展和提高的需要。而部分教師雖然認識到實驗教學中存在一些問題,苦于實驗室開放困難重重,而報酬又微薄,最終放棄實施。
1.3實驗室開放設備、經費缺乏
地方院校運動人體科學實驗室由于受學校經費的限制,且難以申請得到國家財政的支持,無法保證實驗教學開放所需的儀器和經費,限制了實驗室開放的進一步發展,使很多項目實施起來力不從心。例如,湖南省大部分體育院校運動人體科學實驗室儀器價值100萬余元,分布于運動解剖、運動生理、運動生物化學、運動心理、保健康復等幾個實驗分室,儀器臺套數少,且價值十萬以上的精密儀器更少。學校對實驗教學開放資助金額不到1萬元,難于保證實驗教學開放全面開展和高層次實驗項目的實施。
1.4師生的綜合素質亟待提高
指導實驗教學開放的教師不但要求有扎實全面的理論知識,而且還要有豐富的實驗教學經驗和較強的科研能力。大部分地方院校運動人體科學實驗教學由理論教師和專職實驗員承擔,由于課外指導學生開展實驗,需要花費大量的時間和精力,而報酬遠遠不及理論課程教學和科學研究,導致積極性喪失,沒心思鉆研實驗教學的方法和手段。
體育類學生對術科課程較感興趣,而對課外參與實驗不太感興趣,這與開放項目本身的吸引力和學生的綜合素質有關。參與實驗室開放的學生應具有較高的學習熱情、較強的實踐能力、查找整理資料能力、分析總結能力等。
2、地方院校運動人體科學實驗室開放式教學模式的探索
2.1激勵制度
要充分認識到教師和學生在實驗室教學開放中的重要地位,通過建立激勵機制加以引導、鼓勵,才能夠使實驗室開放工作擺脫形式,真正成為培養和提高學生實踐能力的主要陣地。
\\(1\\)為了充分調動教師參與實驗室開放教學工作的積極性,學院需制定教師及實驗員指導開放實驗工作量的考核辦法,由學校按教學工作量的相關規定發放補貼。
\\(2\\)校院兩級對開放課題予以經費資助,并對在開放實踐中取得良好效果的指導教師進行獎勵。
同時,學院制定學生參加開放實驗教學的鼓勵政策:\\(1\\)對完成開放課題的學生按其在項目中發揮的作用不同分別加上相應的創新學分;\\(2\\)學生表現突出的或完成獨創性實驗,及在省級以上獲獎和發表論文的,可作為優先推薦評審獎學金的條件之一,在畢業生免試推薦研究生時給予適當傾斜,相關費用由學院承擔,且在全院范圍內給予通報表揚和獎勵。
2.2設立實驗室開放基金
實驗室開放基金用于支持各教學實驗室開放實驗項目和學生自擬的實驗項目,項目由老師牽頭、學生參與、面向基礎教學、著眼于實驗創新。
教學實驗室開放基金是在充分積聚整合實驗室資源,有效發揮實驗室資源的利用率,促進本科生人才培養模式改革采取的一項新舉措。開設教學實驗室開放基金的目的在于提高學校投入資金建設實驗室的積極性;提高教師參與實驗室建設并自主開放實驗室的積極性;提高學生深入實驗室參與科學探究的積極性。充分發揮實驗室在高素質創新人才培養過程中的重要作用,努力提高大學生的學習能力、交流能力、實踐能力、創新能力。
2.3實驗室硬件、軟件建設
2.3.1實驗室硬件配置
實驗室要實現教學開放,首先要有一定的硬件做基礎。運動人體科學實驗室由于涉及的學科較多,包含運動解剖學、運動生理學、運動生物化學、運動生物力學、體育保健學、運動心理學等學科的儀器設備,要想全部學科的實驗分室都配置先進的儀器設備,對于地方院校而言是不可能實現的。因此,需要根據師資隊伍研究方向和學生的興趣,有選擇性地發展其中幾個實驗室。
2.3.2實驗室師資隊伍建設
實驗室的師資隊伍由實驗教師、實驗技術人員和一定數量的教學輔助人員組成,要建設一流的實驗室,最根本的是要建設一支敬業、勤奮、求真務實、具有開拓創新精神的實驗教學隊伍。開放實驗室勢必增加綜合性、設計性、研究性實驗,將涉及更多的新理論知識、交叉學科知識、新實驗手段等;同時,需要解決學生在實驗過程中提出的各種疑惑、問題和設想等。這都要求實驗教師要不斷地學習,更新知識,了解學科發展的最新動態,把不斷涌現的新知識、新技術和新方法充實到實驗教學中。
地方院校在實驗室建設的過程中,由于專職實驗員配置不齊,可以采用專、兼職人員共同參與工作的方式,要求運動人體科學研究方向的教師在任教的過程中需有2學年的實驗室工作經歷,吸收碩士及以上學歷人員到實驗室工作,提高了實驗室的管理水平和教學質量。同時,充分發揮有真才實學和有實踐經驗的老教師的作用,實行導師制,加強對實驗人員實驗技能的訓練,完善和規范實驗操作。
2.4實現多層次教學內容、教學手段的實驗開放
地方院校由于受硬件、軟件條件限制,以及學生的知識儲備與動手能力存在差異,以補充課程學習內容和提高學生創新能力為目的的開放實驗活動,就需要做到因人而異。我們借鑒相關實驗室和自身的教訓和總結的經驗,認為地方院校實驗室應實行分層次開放。分層次開放是指實驗室在完成計劃安排的實驗教學任務外,根據學生層次、需求和能力的不同采取階梯式的開放類型,由低至高、由易至難、循序漸進,讓學生能夠根據自己的實際情況選擇不同層次的開放類型,有助于逐步提高學生的實踐動手能力、創新意識和科研水平。
2.4.1教學內容
開放實驗室的實驗項目應具備一定的吸引力和實用性,使學生能有興趣地、自覺自愿地到實驗室進行操作、實踐。因此,實驗教學內容在調整時,保留必要的基礎類演示性實驗、驗證性實驗,結合不同專業,不同培養層次增設設計性、綜合性和創新性實驗。
按照培養方案完成基礎教學實驗外,運動人體科學實驗室可開設一些與體育健康、技術診斷、訓練監控、醫務監督等實用性較強的運用性實驗,讓學生能用所學知識更好地參與體育運動、指導運動訓練和全民健身。例如,按摩的基本手法、運動按摩、穴位按摩、骨折脫臼的臨時固定、腰部損傷的治療等,為學生提供豐富的健康與防護常識。同時也可開設專門針對運動訓練的實驗項目。例如:核心力量測評、振動力量訓練、運動前后血乳酸的評定、運動與人體體成分的改變等,通過一系列的分析指標對運動員的運動能力及恢復能力進行分析,評定運動員的發展潛力。這些項目的安排極大地調動了學生的興趣,使學生自覺地參與到項目中來。
2.4.2三層次式的教學方式與評估方法
\\(1\\)基礎性實驗教學階段。教學內容包含了必要的基礎類演示性實驗、驗證性實驗,屬于必做實驗,教師指導比較具體,進行規范化教學。體育教育和社會體育專業學生必須修完這個層次的教學內容,此階段主要考查學生對基本理論的理解、常用儀器的使用、實驗動手能力以及解決實驗中出現的一些簡單的問題和小故障,考試合格后可以獲得該課程學分,成績評定等級為及格。
\\(2\\)綜合性實驗教學階段。教學內容為設計性、綜合性實驗,采取必做和選做相結合的方式,遵循實驗主線:理論知識→實驗原理→熟悉設備→數據測試→實驗報告,體現理論知識系統化,在教師的指導下由學生獨立完成實驗,培養學生的綜合實驗能力。學生在完成第一階段的實驗后可以根據自己的實際情況決定是否選擇該層次的實驗以及要完成的實驗數量,自己預約去實驗室完成實驗的時間,學生在進入實驗室完成這一層次的實驗前,必須了解所做實驗內容、儀器設備型號及使用說明、注意事項以及常見問題的解決方案等內容,指導教師為學生在實驗過程中出現的問題提供指導。這一階段從實驗報告上考查學生設計實驗的能力,是否正確地設計了實驗路線圖,是否設計了合理的實驗步驟,實驗是否成功。實驗成績根據學生的實驗數量和每個實驗完成的質量評定為良或中。
。
\\(3\\)創新性研究實驗階段。教學內容為學生個人或實驗小組設計的實驗項目,全部為選做實驗。
學生需完成第一和第二階段的實驗后才可以完成這一階段的實驗開發與研究。創新性研究實驗以調動學生主觀能動性為目標,采取實驗室開放,學生自由選題方式,老師負責審查實驗設計方案的有效性和可行性,整個實驗流程由學生自己完成。并可以與省校級大學生創新性實驗項目、畢業論文、學生參與教師的科研項目等實踐活動相結合,讓學生的自主能力在科研和實踐中得到應用與發揮,真正做到學以致用。這一階段考查學生獨立思考、綜合解決問題的能力以及創新能力。實驗成績根據學生實驗開展的具體情況評定等級為良或優。
2.4.3建立以學生為主體的個性化實驗教學手段
在開放實驗教學中,學生處于教學的中心地位,教師只給出題目和任務要求,需要學生自擬實驗方案,查閱有關文獻和參考資料,提出設計思路和實驗步驟。學生根據個人的實際能力、不同專業特點、個人興趣愛好,選擇相應的實驗內容,同時,指導教師也能夠根據學生的能力和特點規劃開放實驗教學內容,達到個性化教學的目的。
設立學生創新實驗室。學生在實驗過程中遇到問題時,可以讓部分高年級且掌握儀器設備使用方法的學生參與及時解答,也可以借助于實驗教學課件、光盤來解決。實驗指導教師將實驗過程制作成課件,或者給開放實驗室配備一些必要的實驗教學光盤,這些課件就基本包含了每項實驗的實驗目的、實驗原理、實驗所用儀器材料、實驗操作過程以及實驗數據的處理與分析等,通過文字、實物圖片、錄像和動畫等多媒體的形式表現出來。學生可以通過反復學習來加深對實驗內容的理解,增強學習的主動性和獨立思考的能力。
3、結束語
我校根據運動人體科學實驗室的硬件和軟件配置,歷經5年的摸索和建設,逐步完善實驗室教師和學生的激勵制度,設立實驗室開放基金,利用有限資金重點建設運動生理和運動生化實驗室,探討出三層次的開放式教學模式,三層次開放式教學模式更好地激發學生的潛能,真正做到因材施教。實驗室開放式教學體系經過近兩年的運行,在操作過程中也遇到了一些困難,例如,學生參與度不高,但相比其他專業學生的參與度,體育專業學生對走進實驗室不太感興趣。但在某些方面還是取得了一定的成果,2010年和2011年我院學生共開展實驗室開放項目57項,獲得校級和省級大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目10項,學生發表論文12篇,獲得湖南省體育專業大學生論文報告會一等獎2個,二等獎和三等獎各為4個,2008級畢業生考取研究生的比率為21.2,比前幾年有了較大幅度的提高。實踐證明,三層次開放式實驗教學適應地方運動人體科學實驗室,極大地調動了體育專業學生參與實驗室開放項目的積極性和主動性,在學院形成了良好的學習氛圍,同時也使實驗室的實驗儀器和設備的利用率大大地提高。
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