理工科大学实验教学的改革初探

王平

摘要：本文从建立多层次的实验教学内容体系，实行开放式网络化立体实验教学模式，强化教学模式的多元化与教学手段的现代化的有机结合，利用网络、多媒体等现代化技术辅助实验教学，实验成绩考核方法等方面，论述了大学实验教学改革的几点体会，其结果对高等教育大学实验教学改革有重要参考价值。

关键词：实验教学体系；网络化教学模式；多元化与现代化的结合；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）17-0091-02

我国高等教育在遵循基础充实活跃学生的思想，培养学生敏锐的观察能力，分析、归纳、综合能力的原则上，工科院校普遍开设了实验课程。实验课程以“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质”为指导思想，以培养与逐步提高学生的科学实验能力，培养学生基本的实验素养和掌握基本的实验技能，培养学生独立工作能力和创新能力，使他们成为基础知识扎实、专业知识全面的创新型人才。

在上述实验教学思想的指导下，近些年我们在大学实验课程的改革方面做了如下的一些探索，取得了很好的效果。

一、建立多层次的实验教学内容体系，做到因材施教

为培养学生实验能力、创新能力，以学生作为实验教学的主体，采用多种灵活、先进的教学方法。为适应不同层次、不同专业学生的教学目标需要，构建了由基本型、提高型和研究创新型等不同层次的实验课程教学体系，其中基本型实验题目大约占30%，提高型实验题目大约占50%，研究创新型大约占20%。其中有多个实验是为了适应教学的需求，自主开发设计的具有特色的实验题目。在实验教学过程中，根据不同的实验内容、不同的实验对象我们采取了不同的实验方法和教学手段。在经过对实验基本理论、实验技术、误差处理以及实验纪律要求等内容进行课堂讲授之后，分别开展三种类型系列化实验课程：基本型实验：学生必选的实验题目。由于学生刚接触实验课程，对好多实验设备、实验过程、实验方法不够了解，教学中要给予学生严谨的科学训练，教师相对讲得细一些，讲练结合、听做结合，实施“目标问题”教学法教学效果要好一些。提高型的实验：属于学生任选开放实验课程。主要的教学目标就是要让学生用已掌握的基本实验仪器、实验技能、实验方法来解决一些有一定难度的、有一定实用价值的综合设计性实验题目，旨在培养学生的发现问题、分析问题、综合解决问题的能力，以及理论联系实际开发创新能力。在这一教学过程中，除了仍然采取“目标问题”教学法外，教师更要注重启发式教学方法的运用，要精讲多练，充分体现以学生为主体的教学理念，给学生更多的思维空间和操作机会。研究创新型实验：其实验题目有一定的难度，是针对相对优秀的学生、采取计划外开放的形式，学生完全凭自己的自愿来选择。实验结果还要另增加一篇准论文形式的实验总结，旨在培养学生的研究创新能力和基本的科学素养。这类实验教学过程几乎完全以学生为主，教师不具体讲解，只是为学生提出问题、指导答疑。引导部分高年级、实验能力强的学生加入兴趣小组，开展创新实验项目、加入教师科研项目组体验、参与真正意义上的科学研究。在实验题目的设置上，根据课程的内容，引入与现代科学技术应用相关联的题目。扩大了学生的知识面。将现代化的检测方法与实验教学相结合，锻炼了学生运用现代化实验技术手段的能力。我们还把双语教学引入到实验教学中。相应编写了双语用教材，把实验进行相应的整合，要求学生课下充分预习收集相关资料，完成相应的实验组合后，用英语以小论文的形式完成实验报告。几年下来在学生中收到非常好的教学效果，得到相关学院的好评。

二、实行开放式网络化立体实验教学模式，教学管理现代化信息化

实验教学中心建有自主设计开发的开放式网络化立体实验教学系统和实验中心现代化教学管理信息平台，现在可以实现网络选课、网络查询、网络成绩管理等，进一步建设后将使之成为能够实现网络化教学、辅导、预习、虚拟仿真以及网络选课、网络查询、网络管理等功能的现代化实验教学系统，进而达到拓展教学时空、优化教学系统、教学资源共享的目的。实现了学生自主选课全面开放式教学模式，学生可以根据自己的学习计划和安排，在网上选择和预约实验项目。实验中心根据实验项目的设定对学生进行宏观调控。

三、强化教学模式的多元化与教学手段的现代化的有机结合

强化教学模式的多元化与教学手段的现代化的有机结合是建设好实验中心的关键。教学内容体系是多层次的、教学对象是不同专业的、学生群体是存在个体差异的。因此，教学模式也必须是多元化的，基础实验的系统训练、设计性实验的想象创新、研究型实验的探索研究的合理搭配；基础实验的必做与综合设计实验的开放选作有机结合。体现了各取所需、因材施教的教学原则，达到了适合学生个性发展的、培养创新能力的教学目标。实验过程采取“目标问题”教学法，“目标问题”教学法，将实验内容围绕教学目标细化为若干个小环节，提出一系列小问题，让学生带着问题做实验。这些问题贯穿整个教学过程，以问题为中心来展开教学活动的教学方法。教师在讲解环节要适时地向学生提出问题——启发学生思维，牵住学生的思路，引发学生的注意；学生操作环节要带着问题——有明确的目标，用心去做实验；教师验收环节要让学生回答问题——当堂考核。同时，也要进一步加强教学手段的现代化进程，广泛采用现代技术（多媒体）进行授课，把网络技术应用于实验教学和实验教学管理，力争达到网络选课、预习、辅导答疑、仿真、模拟、成绩管理等，用现代化技术装备实验项目。

四、利用网络、多媒体等现代化技术辅助实验教学

1.物理实验室在中心网站开辟了虚拟实验专栏，供广大学生在网上进行网上实验。

2.实验中心网站开辟了和学生交流的互动平台，学生可以在网上提问，老师回答，并且部分实验实现了网上提交电子实验报告。

3.实验中心为每个实验室配置了大屏幕显示器。90%的实验题目在实验教学中运用了多媒体教学手段。使学生能够直观地了解将要完成的实验项目的仪器、原理、实验步骤等更加丰富的内容，产生了很好的教学效果。

4.实验室已经实现网上教学管理，实现了时间和实验内容的全面开放，学生网上自由选课。学生成绩管理也实现了网络化，学生可以网上自由查询成绩。

五、实验成绩考核方法

实验课程的成绩考核，直接影响到学生学习的积极性和实验教学效果。由于实验课的特殊性，很难像其他课程那样进行统一的考试，这也是从事实验教学的同行们感到棘手的问题之一。所以，采取三段式考核，分课前预习、课上操作、课后总结报告三部分。三部分成绩分别占总成绩的20%、40%、40%。不仅从书面上考查，更注重实践过程，实验操作能力的考查占成绩的主要部分。实验报告采用同一格式的报告纸，使实验课程更加规范。更加富有特色的考核方法在于，实验过程采取“目标问题”教学法时，将实验内容围绕教学目标细化为若干个小环节，提出一系列小问题，让学生带着问题做实验。这些问题贯穿整个教学过程，以问题为中心来展开教学活动。教师在讲解环节适时地向学生提出问题——启发学生思维，牵住学生的思路，引发学生的注意；学生操作环节要带着问题——有明确的目标，用心去做实验；教师验收环节要让学生回答问题——当堂考核。在实验过程中对学生进行了考核评价，学生感到信服，教师感到真实，同时也利于学生的理解、巩固、提高。最后通过网络评分系统汇总每个学生每个实验的成绩，自动给出这门课程的成绩。实验的考核贯穿整个实验教学过程，使实验的考核过程达到了既激发、强化了学生的学习动机，又培养训练了学生的思维能力的教学目标。

参考文献：

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