摘要：傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式嚴(yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，必須構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以適應(yīng)國家對(duì)人才培養(yǎng)的要求。增設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的有效途徑。
　　關(guān)鍵詞：測量實(shí)驗(yàn)；水準(zhǔn)測量；實(shí)踐教學(xué)
　　
　　一、問題的提出
　　高等工科院校的主要任務(wù)之一是為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供大量的既懂理論又有較強(qiáng)動(dòng)手能力的工程技術(shù)人才。長期以來，由于教育者和受教育者都普遍存在著重理論輕實(shí)踐的思想觀念，對(duì)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)重視不夠。無論從實(shí)踐教學(xué)的形式上還是內(nèi)容上乃至于手段上都落后于理論教學(xué)，甚至落后于實(shí)際的工程應(yīng)用實(shí)踐。這不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
　　首先，高校實(shí)踐教學(xué)落后于實(shí)際的工程應(yīng)用實(shí)踐。先進(jìn)的儀器設(shè)備不在高校實(shí)驗(yàn)室而在工程設(shè)計(jì)和施工單位，這給高等工程教育要把握學(xué)科前沿，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，發(fā)展科學(xué)理論，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步帶來了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)；先進(jìn)的生產(chǎn)工藝不在高校實(shí)驗(yàn)室而在施工現(xiàn)場，一些實(shí)用而簡便的施工放樣方法在建筑施工現(xiàn)場已普遍使用，而我們在教學(xué)中還在安排學(xué)生做那些陳舊且落后的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作方法。如我們給學(xué)生講了用皮數(shù)桿來控制每層砌磚的高度和墻體的標(biāo)高，有一個(gè)學(xué)生不太理解，回家問搞建筑施工的父親，父親告訴他這種方法施工現(xiàn)場己不再使用，給他介紹了一種更為簡便且實(shí)用的方法。由此引發(fā)了學(xué)生對(duì)教師教學(xué)內(nèi)容的質(zhì)疑。
　　其次，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。測量學(xué)實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，一般為儀器的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)或某一測量原理及測量技能的訓(xùn)練。其目的是通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有關(guān)測量原理，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的理解，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，因此，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)就從屬于理論教學(xué)，理論沒有講到，實(shí)驗(yàn)就不能做。
　　最后，實(shí)驗(yàn)過程程序化。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)是一種再現(xiàn)式的教學(xué)模式，一般都編印了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備，到實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)步驟都作了詳細(xì)的介紹，學(xué)生只需按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的步驟“照葫蘆畫瓢”，就可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，這不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?br/>　　
　　二、開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的條件
　　為了激發(fā)我校大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高他們的科研能力，根據(jù)國家高等教育質(zhì)量工程的要求，我校對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)作了一系列的改革，采取了一些有力的措施，為開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了必要的條件。
　　1.科研和教改立項(xiàng)
　　近三年來，我們積極申請了省級(jí)科研或教改項(xiàng)目4項(xiàng)，校級(jí)科研和教改項(xiàng)目13項(xiàng)。根據(jù)這些項(xiàng)目合同書所要求完成的內(nèi)容和預(yù)期取得的成果以及完成項(xiàng)目的工作計(jì)劃，我們結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)，把研究內(nèi)容整合成綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生來完成。
　　2．實(shí)驗(yàn)室管理體制改革
　　從2001年起，我校開始對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理模式進(jìn)行改革，其重點(diǎn)內(nèi)容是以教學(xué)院(系)為單位組建實(shí)驗(yàn)中心，到2003年此項(xiàng)工作已基本結(jié)束。目前我校形成了以學(xué)校管理的省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及工程實(shí)訓(xùn)中心、院(系)管理的院(系)實(shí)驗(yàn)中心和少部分專業(yè)面較窄且與教研室關(guān)系密切的實(shí)驗(yàn)室三級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)現(xiàn)了資源的重新配置和優(yōu)化，為實(shí)行實(shí)驗(yàn)室開放奠定了基礎(chǔ)，從而為結(jié)合科研開設(shè)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了必要條件。同時(shí)我校還專門設(shè)立了開放式實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，鼓勵(lì)和支持實(shí)驗(yàn)中心（室）業(yè)余時(shí)間免費(fèi)向大學(xué)生開放。
　　3.實(shí)施大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃
　　根據(jù)《貴州大學(xué)SRT管理辦法》，采取立項(xiàng)的方式，學(xué)校每年投入50萬元經(jīng)費(fèi)為本?？粕峁┛蒲杏?xùn)練機(jī)會(huì)，06、07年共為學(xué)生立項(xiàng)400多項(xiàng)，參加學(xué)生1300多人次，已取得了較好的效果。
　　4.實(shí)施大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)劃
　　從2007年起我校每年投入45萬元經(jīng)費(fèi)實(shí)施實(shí)施大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)劃，本年度122個(gè)項(xiàng)目已順利啟動(dòng)，這批項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容將直到積極的作用。
　　
　　三、優(yōu)化和創(chuàng)新測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的具體措施
　　第一，結(jié)合實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)建設(shè)，設(shè)計(jì)系列實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，我們決定在校園內(nèi)建立永久性的測量實(shí)習(xí)場地，為此我們把實(shí)驗(yàn)場地的基礎(chǔ)建設(shè)與學(xué)生課間實(shí)驗(yàn)、集中實(shí)習(xí)結(jié)合起來，并利用學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果建立了一套完整的實(shí)驗(yàn)資料，將原來的9個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)(每個(gè)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí))改為由下列四個(gè)部分組成的系列實(shí)驗(yàn)。即:（1）高程控制測量，包括水準(zhǔn)儀認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)(課外)、四等水準(zhǔn)測量外業(yè)(4學(xué)時(shí))和四等水準(zhǔn)測量內(nèi)業(yè)(課外，在教師指導(dǎo)下進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算)；（2）平面控制測量，包括經(jīng)緯儀認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)(課外)、水平角觀測實(shí)驗(yàn)(4學(xué)時(shí))、邊長丈量實(shí)驗(yàn)(2學(xué)時(shí))和導(dǎo)線測量內(nèi)業(yè)(課外，在教師指導(dǎo)下進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算)；（3）地形圖的測繪(6學(xué)時(shí))；（4）地形圖的應(yīng)用，包括讀圖(2學(xué)時(shí))、用求積儀進(jìn)行面積測量(課外)。之后，我們就分階段把水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、求積儀借發(fā)給學(xué)生，水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀每班3一4臺(tái)，求積儀每2人一臺(tái)。這樣就可以把水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)和用求積儀測量面積實(shí)驗(yàn)放在課外進(jìn)行，而對(duì)于控制測量的內(nèi)業(yè)計(jì)算必須在教師對(duì)其外業(yè)測量數(shù)據(jù)檢查無誤后方可進(jìn)行。這樣做可避免學(xué)生在誤差超限時(shí)采用涂改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法來滿足精度要求，同時(shí)還可防止學(xué)生因用超限的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算而致浪費(fèi)時(shí)間。
　　第二，結(jié)合生產(chǎn)，設(shè)計(jì)系列實(shí)驗(yàn)。我們曾利用學(xué)生測量課間實(shí)驗(yàn)，完成了我校青教公寓１:５００地形圖的部分測繪任務(wù)。教師先在擬測區(qū)范圍內(nèi)埋設(shè)滿足密度要求的水泥樁，然后要求學(xué)生在設(shè)計(jì)控制網(wǎng)時(shí)，必須經(jīng)過２一３個(gè)水泥樁(將來作為測圖控制點(diǎn))，其它點(diǎn)則由各組自己選定且各組互不相同，這樣可以防止學(xué)生抄襲別組的測量數(shù)據(jù)，以保證測量數(shù)據(jù)的真實(shí)性。經(jīng)過０４級(jí)各專業(yè)學(xué)生課間實(shí)驗(yàn)的測量，我們得到了幾十組平面控制和高程控制的測量數(shù)據(jù)，通過對(duì)這些測量數(shù)據(jù)的整理、分析，剔除有錯(cuò)誤的小組測量數(shù)據(jù)后，便得到一套精度較高的平面和高程控制測量材料。
　　第三，結(jié)合學(xué)生自己的科研項(xiàng)目，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根據(jù)自己的科研項(xiàng)目目標(biāo)，自主設(shè)計(jì)實(shí)施方案，自己組織儀器設(shè)備，自己選擇觀測方法，實(shí)驗(yàn)的過程完全由學(xué)生自己控制。教師的任務(wù)只是審查學(xué)生設(shè)計(jì)的方案是否有嚴(yán)重的原則性錯(cuò)誤和解答學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題。
　　第四，結(jié)合教師的科研或教改項(xiàng)目，開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。實(shí)施程序?yàn)椋海?）學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目需要完成的內(nèi)容、預(yù)期要取得的成果和工作計(jì)劃，自行收集資料，進(jìn)行文獻(xiàn)研究；（2）在充分交流討論的基礎(chǔ)上，進(jìn)行課題的總體方案設(shè)計(jì)；（3）交教師審閱。在無原則性錯(cuò)誤的情況下，尊重學(xué)生的設(shè)計(jì)方案；（4）經(jīng)教師審閱后，學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)施的具體方案；（5）按實(shí)施方案組織實(shí)施；（6）分析觀測結(jié)果；（7）寫出課題研究報(bào)告和結(jié)題報(bào)告并進(jìn)行結(jié)題驗(yàn)收。
　　
　　四、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力
　　以學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目“貴州大學(xué)蔡家關(guān)校區(qū)第三實(shí)驗(yàn)樓沉降分析”為例說明。
　　1.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
　　水準(zhǔn)測量成果計(jì)算中，我們要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)程序來完成各點(diǎn)沉降量計(jì)算，要編制出一個(gè)運(yùn)算程序，同學(xué)們首先必須弄清楚計(jì)算原理和計(jì)算步驟，通過上機(jī)反復(fù)調(diào)試才能得出正確的計(jì)算結(jié)果。在測量成果的計(jì)算中引入計(jì)算機(jī)這一計(jì)算手段，使學(xué)生加深了對(duì)測量計(jì)算原理和計(jì)算步驟的理解，培養(yǎng)了學(xué)生的計(jì)算能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。同時(shí)我們要求他們對(duì)測量誤差存在的原因以及誤差的大小對(duì)測量成果的影響進(jìn)行分析，以提高學(xué)生分析、解決實(shí)際工程問題的能力。分析計(jì)算中超限的數(shù)據(jù)和結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的精神。我們要求將各個(gè)沉降點(diǎn)連接成為閉合水準(zhǔn)線路，各個(gè)測站的誤差均在規(guī)定的限差內(nèi)，但最后的線路閉合差卻超過了限差，有時(shí)竟達(dá)到分米級(jí)。
　　
　　2.給出沉降結(jié)果
　　要求學(xué)生編制運(yùn)行程序，輸出各點(diǎn)沉降量，并繪制時(shí)間——沉降曲線。
　　3.進(jìn)行穩(wěn)定性分析
　　為了鍛煉學(xué)生的綜合分析能力，我們在學(xué)生進(jìn)行觀測之前，課題組教師先進(jìn)行了2—3個(gè)周期的觀測，并分別給出了各個(gè)觀測周期的沉降量和時(shí)間——沉降曲線，這樣學(xué)生每次作完觀測后，要求學(xué)生將本次觀測沉降結(jié)果與以前的沉降結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)沉降出現(xiàn)異常的點(diǎn)(沉降量過大或過小的點(diǎn))，要找出其原因，提出應(yīng)采取的措施；并分析觀測方案是否合理，比如選擇的觀測周期是否合適，若不合理，要求提出改進(jìn)的方案。
　　
　　五、結(jié)論
　　結(jié)合科研項(xiàng)目開設(shè)實(shí)驗(yàn)，以真實(shí)的工程實(shí)踐作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，避免傳統(tǒng)的“模擬”真實(shí)工程實(shí)踐過程來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，改“假戲真做”為“真戲真做”，培養(yǎng)學(xué)生探索真理、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，鍛煉了學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神；結(jié)合科研進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生盡早熟悉科研的基本程序和方法，激發(fā)學(xué)生探索未知領(lǐng)域的欲望，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)并具有初步科研能力的有效方法；結(jié)合科研開設(shè)實(shí)驗(yàn)是更新、充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、開拓創(chuàng)新能力的有效途徑。
　　以科研課題為內(nèi)容開設(shè)研究性實(shí)驗(yàn)，其特點(diǎn)是只給任務(wù)和要求，實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)的組織均由學(xué)生自己設(shè)計(jì)，給學(xué)生自由發(fā)展的空間，能充分發(fā)揮學(xué)生的個(gè)性特長，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)和積極性、主動(dòng)性。結(jié)合科研開設(shè)實(shí)驗(yàn)，其工作內(nèi)容的質(zhì)量和數(shù)量均比單純進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的要求高了許多，并且實(shí)施的周期較長，這給實(shí)驗(yàn)的組織和成績評(píng)定帶來了較大的困難。建議學(xué)校給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)分并免修相應(yīng)課程或?qū)嶒?yàn)的學(xué)習(xí)，以激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行科研的積極性，學(xué)生根據(jù)自身特長和課題需要自由組合成立研究小組，研究小組中包括不同專業(yè)不同年級(jí)的學(xué)生，有利于各專業(yè)各年級(jí)學(xué)生的交流與融合。
　　由于研究型實(shí)驗(yàn)方案和內(nèi)容的不確定性，在實(shí)驗(yàn)中會(huì)遇到很多新問題，這就要求實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師不斷拓展和延伸本學(xué)科的知識(shí)，建立起深廣扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)體系，提高科研實(shí)踐能力，從而促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍整體素質(zhì)的提高。
　　作者單位: 貴州大學(xué)
　　
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