浅析基于教学科研平台的实验项目设计与实践

2016-03-31

电子制作 2016年18期

王晓东夏欣四川大学计算机基础教学实验中心

目前高校都根据本校实际情况建设了特色实验研究室，高校中开设的实验实践课程虽然也多，但不代表质量就高。本文将从实现“基于教学科研平台的实验项目设计与实践”的必要性、关于实验项目设计的相关原则、基于教学科研平台的实验项目目标、基于教学科研平台的实验项目设计来源、基于教学科研平台的实验项目设计与实践总结等五个方面展开讨论，力求针对现在高校中实验课程教学设计存在的内容、相关体系、教学方式等方面做一个探讨。

高校；教学科研平台；实验项目设计与实践；红外视频监测系统

1.实现“基于教学科研平台的实验项目设计与实践”的必要性

古人论证读书与实践的关系要做到：“纸上得来终觉浅。绝知此事要躬行。”今人说学习与实践应该“知行合一”。虽然并不是所有定理和知识都需要我们自己去时间创造，但为了能够对知识本身做到真正理解运用，实践是再好不过的方式了。在高校人才培养的过程中，不同专业不同学院对学生实际操作能力和实验水平的要求是不同的，但总的来说，大部分专业都需要各自的专业实践技能，特别是很多理科性质的课程。

笔者认为，目前高校实验教学存在3个主要问题：

（1）科学技术发展快速，无论是技术、设别还是理论研究更新换代都很快，但是另一方面学校教材的更新速度却很慢，一些高校教师又只会简单省力地将书本知识灌输给学生，有些大学教授讲师本身也是与社会发展方向偏离，与社会最新前沿偏离的。

（2）高校学生在校内实验室所做的试验项目大多是在老师的带领监督下模仿，由于各种条条款款的约束，不能开展创造性研究。

（3）即使是在高校内，大多数时候也还是采取老师讲，学生只负责接收信息的这样一个模式。这样很难激发学生的创新创造能力，培养实验动手能力。

近些年来随着高校扩张，高等教育走向平民教育，越来越多的企业和用人单位反映高校人才缺乏实际操作能力和实验能力。高校培养的人才应该是国家未来特色社会主义建设的中坚力量，但如果水平不过关，在大学虚度时光，那就浪费了青春和校园资源。所以，加强实验教学环节方面的培养，提高学生的实际操作能力，不仅能让理论知识的综合运用和动手技能的专业训练相结合，还可以进一步形成利用所学知识解决实际工作问题的能力，进而为国家和社会输送更多优秀人才。同时，这也就是实现“基于教学科研平台的实验项目设计与实践”的必要性。

2.关于实验项目设计的相关原则

（1）综合性原则。关于综合性原则，主要是在试验项目设计和项目实际操作中内容的专业性、重点在于专业知识的复合和交叉。目的在于培养高校学生利用所学知识来解决实际问题的综合应用水平。交叉性就是指实验内容能够反映专业知识内容之间的交叉和联系，又可以通过综合几种专业理论来解决实际问题。这样下来，就能达到提高学生学习和实践的乐趣动力，又能在这个学习过程中提高他们综合运用知识的能力。

（2）科学性原则。实验既然成为科学实验，那么必然是与科学性分不开的。基于教学科研平台的实验项目设计与实践也是如此，首先，要遵循客观规律和实际情况，立足于培养学生实践操作的规范意识；其次，实验项目的设计与实践都应该尽量使规范但不死板的，在可控安全情况下尽量让学生自主去摸索和实践；最后，设计方法要科学，有利于实验方案的实施和有效性。

（3）可行性原则。可行性原则也可以说是可操作原则，就是在实验的设计和操作中，一要让实验内容与本校师生的知识能力水平和认知规律，以及综合本校拥有的相关设施配备情况，使得学生能够结合本专业培养计划和自身知识结构来消化实验知识; 二是校内实验内容所涉及的实验仪器设备一定要具备设备可操作性和环境安全性的要求。

3.基于教学科研平台的实验项目目标

试验项目开设的目的就是提高高校学生理论结合实践的动手操作能力，培养学生创新实践的能力，以及能够综合运用专业学科相关内容解决实际问题的能力。在我校现有的红外视频检测系统实验项目中，我们设定的几个基本目标是：

（1）基本要求是了解这个系统设计和使用的基本原理，并且熟悉基本操作

（2）对于课程中老师给出的实验操作要求，能够基本完成

（3）在完成课堂要求的过程中思考和记录不同操作的影响和结果，并且能够简单分析原因和解决方案，这就是一个能力培养和创新思维培养的基本过程。

（4）能够根据实验得来的数据进行专业知识相关分析

（5）在小组完成实验中相互配合，增强与他人协作能力

4.基于教学科研平台的实验项目设计来源

在项目设计中讨论了实验设计过程需要遵循科学性、综合性、可操作性、安全性等原则。总的来说，基于教学科研平台的实验项目设计来源主要有两个方面：

（1）来源于常规验证类型实验展开。以红外线系统的基本工作原理、操作尝试、应用领域等情况作为基础开展试验。比如：采用红外视频检测系统进行沥青路面施工过程温度离析检测时，就可以从综合设计性实验的角度出发，对常规实验进行改进，选取一些特点，线或面，再根据原先设计试验方案根据温度与空间位置的对应关系绘制温度变化曲线，根据曲线的状态可进一步判断温度离析的程度。

（2）从行业先进的理论研究或者传统经典研究中提炼精要，在学习中创新做出自己的实验设计。在设计实验和实际操作过程中一定要遵守以上原则，遇到故障或出现不能解决是要及时求助于老师或专业人士，以免造成伤害。