劉愛元，趙國榮，劉持勝

（1.海軍航空工程學(xué)院控制工程系，山東煙臺 264001；2.海軍航空工程學(xué)院外訓(xùn)系，山東煙臺 264001）

軍隊院校專業(yè)課的實驗教學(xué)大致分為基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗和研究探索性實驗（也稱自主性實驗），其中，后3 種實驗又稱為“三性”實驗。這些實驗大多直接與實際裝備、模擬訓(xùn)練器、武器裝備仿真研究等內(nèi)容結(jié)合緊密，是培養(yǎng)學(xué)員工程實踐能力、裝備實操能力及運用所學(xué)知識解決裝備訓(xùn)練中出現(xiàn)的棘手故障能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)和實踐平臺。但是，在專業(yè)課實驗教學(xué)中也反映出一個較為普遍的問題，即部分教員由于對綜合性、設(shè)計性和自主性實驗的內(nèi)涵、特征、方法、手段，以及“三性”實驗與基礎(chǔ)性實驗之間的區(qū)別認識不足，對教學(xué)設(shè)計重視和研究得不夠，導(dǎo)致教學(xué)設(shè)計簡單而混亂，控制實驗教學(xué)的節(jié)奏明顯不足，部分綜合性實驗與設(shè)計性實驗的步驟、組織實施方法與基礎(chǔ)性實驗類同，部分自主性實驗給學(xué)員提供的空間小，效果較差。

為了從教育思想、教學(xué)方法、教學(xué)手段到對學(xué)員的訓(xùn)練、培養(yǎng)諸方面弄清“三性”實驗與傳統(tǒng)的基礎(chǔ)性實驗的區(qū)別，有效地組織、實施專業(yè)課實驗教學(xué)，提高軍隊院校專業(yè)課實驗教學(xué)的質(zhì)量，有必要對專業(yè)課實驗教學(xué)設(shè)計進行分析與探討。

1 “三性”實驗的內(nèi)涵與基本特征

“三性”實驗是軍隊院校深化專業(yè)課實驗教學(xué)改革、鼓勵學(xué)員個性張揚、全面推行素質(zhì)教育的重要途徑?！叭浴睂嶒灨髯缘膬?nèi)涵與基本特征，既是教員進行教學(xué)設(shè)計的重要依據(jù)，也是提高教員理性思考能力、鍛煉組織實驗教學(xué)能力的必備要素［1］。

1.1 綜合性實驗的內(nèi)涵與基本特征

綜合性實驗是指實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識，或與本課程相關(guān)課程的知識，或運用綜合的實驗方法、實驗手段，對學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)形成綜合培養(yǎng)的實驗［2］。一般而言，綜合性實驗的基本特征體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）內(nèi)容的復(fù)合性。專業(yè)課基礎(chǔ)性實驗的內(nèi)容通常限于驗證某一原理、某一結(jié)論或者是單一的基本操作、基本訓(xùn)練，而綜合性實驗的內(nèi)容一般涉及一門課程的多個知識點，或涉及相關(guān)課程的內(nèi)容，或組合多項單元實驗。實驗內(nèi)容具有復(fù)合性，旨在培養(yǎng)學(xué)員綜合知識的應(yīng)用能力。

（2）方法的多元性。它是指在同一個實驗中綜合運用了2種或2種以上的實驗方法，例如示范法、比較法、補償法、模擬法、案例法等，旨在培養(yǎng)學(xué)員運用不同的思維方式和不同的實驗原理，綜合分析問題與解決問題。

（3）手段的多樣性。它是指在同一個實驗中綜合運用了2種或2種以上的實驗手段，例如測量與測試手段、實操手段、仿真手段、虛擬實驗手段、沙盤手段、想定作業(yè)手段等，旨在培養(yǎng)學(xué)員從不同角度通過不同手段分析問題與解決問題，以掌握不同的實驗技能。

（4）人才培養(yǎng)的綜合性。無論是內(nèi)容、方法、手段的綜合，還是實驗結(jié)果的綜合分析和仿真演練，最終的落腳點應(yīng)在于對學(xué)員能力與素質(zhì)的綜合培養(yǎng)。

1.2 設(shè)計性實驗的內(nèi)涵與基本特征

設(shè)計性實驗是指在教員的指導(dǎo)下，學(xué)員根據(jù)給定的實驗?zāi)康暮蛯嶒灄l件，自己設(shè)計實驗方案、選擇實驗方法、選擇實驗器材、擬定實驗操作程序，自己加以實現(xiàn)并對實驗結(jié)果進行分析處理的實驗［2］。設(shè)計性實驗一般具有以下特征：

（1）內(nèi)容的探索性。基礎(chǔ)性實驗的內(nèi)容大多是對已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識和理論的進一步驗證，以加深認識、掌握實驗方法、培養(yǎng)實驗技能。而設(shè)計性實驗的內(nèi)容一般尚未被學(xué)員系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了解，需要學(xué)員通過實驗去學(xué)習(xí)，去認識。在整個實驗過程中，學(xué)員目的明確，始終處于主動學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)習(xí)的獨立思維，特別是創(chuàng)造性思維活躍，既可有效調(diào)動學(xué)員主動學(xué)習(xí)的積極性，又讓實驗教學(xué)真正成為學(xué)員學(xué)習(xí)知識、培養(yǎng)能力的基本方法和有效途徑。

（2）方法的多樣性。設(shè)計性實驗的實驗?zāi)康拿鞔_且唯一，但實驗條件可以選擇且可以變化，因此，達到實驗?zāi)康牡耐緩胶头椒ú槐M相同。不同學(xué)員的知識能力不同，對達到同一個實驗?zāi)康牡恼J識思維也不同，他們往往通過不同的途徑和方法達到實驗?zāi)康?。在設(shè)計性實驗過程中，學(xué)員的獨立思維和個性得到充分發(fā)揮，從根本上改變了千人一面的傳統(tǒng)教學(xué)模式，有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

1.3 自主性實驗的內(nèi)涵與基本特征

自主性實驗是指學(xué)員在教員指導(dǎo)下，在自己的研究領(lǐng)域或教員選定的學(xué)科方向，針對某一或某些選定研究目標所進行的具有研究、探索性質(zhì)的實驗，是學(xué)生早期參加科學(xué)研究、教學(xué)科研早期結(jié)合的一種重要形式，是具有科學(xué)研究和探索創(chuàng)新性質(zhì)的設(shè)計性實驗［2］。與一般的設(shè)計性實驗比較，自主性實驗具有以下基本特征：

（1）內(nèi)容的自主性。一般的設(shè)計性實驗是教學(xué)計劃中為達到某些教學(xué)目的而安排的，是針對學(xué)生群體的。自主性實驗是學(xué)員根據(jù)自己對某個學(xué)科領(lǐng)域或某個學(xué)科方向研究探索的實際需要來安排的，其實驗內(nèi)容完全由學(xué)員本人或者在教員指導(dǎo)下由學(xué)員自主確定。自主性實驗有利于學(xué)員個性的形成與發(fā)展，有利于優(yōu)秀人才脫穎而出。

（2）結(jié)果的未知性。一般的設(shè)計性實驗的結(jié)果對學(xué)員而言通常是未知的，其實驗內(nèi)容具有一定的探索性，但對教員而言通常是已知的，是一種教學(xué)訓(xùn)練行為，而自主性實驗是為達到某個研究目的而進行的，其實驗結(jié)果不但學(xué)員未知，教員通常也未知。正是這種未知，激發(fā)著軍隊院校學(xué)員對新技術(shù)裝備的好奇心和求知欲望，激勵著他們不斷探索，不斷創(chuàng)新。

（3）方法與手段的探索性。一般的設(shè)計性實驗的原理、方法、手段通常是有章可循的，是針對學(xué)員知識、能力、素質(zhì)培養(yǎng)的基本規(guī)格設(shè)計、安排的，而自主性實驗一般是針對學(xué)員創(chuàng)新能力和科學(xué)研究能力培養(yǎng)的需要，結(jié)合具體的研究目的安排的，其實驗過程本身就是一個研究、探索的過程，所采用的實驗方法和手段通常要根據(jù)實驗的進展和研究的需要不斷地調(diào)整，不斷地研究、探索。學(xué)員在研究、探索過程中既可培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，又可培養(yǎng)科學(xué)研究的基本能力和基本素質(zhì)。

2 專業(yè)課實驗教學(xué)設(shè)計的內(nèi)涵與對策

教學(xué)設(shè)計是指教員在實施教學(xué)前，運用現(xiàn)代學(xué)習(xí)與教學(xué)心理學(xué)、傳播學(xué)、教學(xué)媒體論等相關(guān)的理論與技術(shù)，通過對教學(xué)過程各要素的分析研究，做出的關(guān)于教學(xué)目標、形式、順序、結(jié)果的科學(xué)計劃和構(gòu)想［3］。主要包括教學(xué)任務(wù)的分析、教學(xué)目標的確定、教學(xué)內(nèi)容的選擇、教案的編寫、教學(xué)策略的設(shè)計、教學(xué)情境的設(shè)計及教學(xué)活動的安排等［4］。

由上述教學(xué)設(shè)計的定義不難看出，教學(xué)設(shè)計的對象是教學(xué)活動進程的設(shè)計，它具有強烈的組織性、調(diào)控性和目的性。因此，教員進行教學(xué)設(shè)計時，必須弄清教學(xué)設(shè)計的基本要素，各要素之間的關(guān)系及遞進規(guī)律，知道從何處著手，如何展開，最終達到什么目標，采取哪些步驟或方法實現(xiàn)預(yù)期的目標，教學(xué)過程中如何根據(jù)教學(xué)對象、教學(xué)條件、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境和教學(xué)手段等情況調(diào)控教學(xué)過程，使教學(xué)設(shè)計更加科學(xué)合理，做到縱向有“骨”，橫向有“肉”。

2.1 進行實驗教學(xué)任務(wù)分析

教學(xué)設(shè)計前，首先應(yīng)對教學(xué)環(huán)境和學(xué)員情況進行扎實而廣泛的了解和分析，以便教學(xué)設(shè)計有針對性和“對癥下藥”。所謂教學(xué)環(huán)境分析，對專業(yè)課實驗教學(xué)而言，是指教學(xué)過程中所涉及的教室情況、多媒體情況、網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境情況、實驗實習(xí)場所與設(shè)備情況、裝備模擬及實操場所情況等。教學(xué)設(shè)計前，若對上述硬件環(huán)境逐一進行分析，方能有的放矢、胸有成竹。所謂學(xué)員情況分析，是指教學(xué)設(shè)計前，教員對學(xué)員的學(xué)習(xí)情況、知識點掌握程度、動手能力、學(xué)風(fēng)情況，尤其是對學(xué)習(xí)成績差的學(xué)員情況，通過問卷調(diào)查、召開學(xué)員座談會、與學(xué)員個別座談及了解理論課教員對學(xué)員的評價等方式、方法，綜合而全面地分析學(xué)員的情況，對每位學(xué)員想什么、有什么興趣愛好和特長、有什么思想和學(xué)習(xí)負擔等情況進行認真梳理，尤其是對導(dǎo)致學(xué)習(xí)成績差的學(xué)員的深層次原因進行個例解剖，有針對性地提出教學(xué)設(shè)計幫促實施方案。

2.2 制定實驗教學(xué)目標

教學(xué)目標是教學(xué)活動想要達到的目的或標準［5］。制定教學(xué)目標，既是對整個教學(xué)活動的規(guī)范，也是為教學(xué)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。一般認為，教學(xué)目標是教學(xué)完成時應(yīng)達到的結(jié)果［6］。典型的表述是：通過教學(xué)，使學(xué)員了解什么、熟悉什么、掌握什么。顯然，這種教學(xué)目標的制定，側(cè)重于學(xué)員的知識掌握程度，而新培訓(xùn)體系下軍隊院校專業(yè)課的實驗教學(xué)目標，還應(yīng)注重學(xué)員實操能力和裝備訓(xùn)練中出現(xiàn)的棘手故障的分析、判斷與解決問題的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此制定教學(xué)目標必須考慮教學(xué)過程中教員如何組織和引導(dǎo)，學(xué)員在教學(xué)過程中應(yīng)該做什么、能夠做什么和如何去做，才有利于達到實驗教學(xué)的目標。

另外，教學(xué)設(shè)計的一切活動都是為了學(xué)員的學(xué)，教學(xué)目標能否實現(xiàn)，要在學(xué)員自身認識和發(fā)展的學(xué)習(xí)活動中體現(xiàn)出來，而作為學(xué)習(xí)活動主體的學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中又是以自己的特點、通過重建自己的認知結(jié)構(gòu)來獲得知識的。因此，要取得教學(xué)設(shè)計的成功，制定教學(xué)目標時必須注重對學(xué)員的分析，若將教學(xué)目標確定得過高，就會使教學(xué)脫離大多數(shù)學(xué)員的實際水平；若將教學(xué)目標確定得過低，就會低估學(xué)員已有的知識與技能，使之在不必要的實驗內(nèi)容分析或教學(xué)活動上浪費精力和時間［7］。

2.3 設(shè)計實驗教學(xué)策略

教學(xué)策略是對完成特定教學(xué)目標而采取的教學(xué)順序、教學(xué)活動程序、教學(xué)方法、教學(xué)組織形式和教學(xué)媒體等因素的總體考慮［8］，它是教學(xué)設(shè)計的重點。教員上實驗課前需考慮選擇什么教學(xué)方法和手段，確定什么教學(xué)程序來實現(xiàn)教學(xué)目標，這種選擇的過程即為教學(xué)策略的設(shè)計過程。

就專業(yè)課實驗教學(xué)而言，教學(xué)策略大致可以分為2類，即產(chǎn)生式教學(xué)策略和替代式教學(xué)策略［6］。產(chǎn)生式教學(xué)策略是指教員將實驗內(nèi)容、目的、要求等提前發(fā)給學(xué)員，由學(xué)員自行組織、闡明和安排教學(xué)活動，教員注重做好啟發(fā)和引導(dǎo)。這種教學(xué)設(shè)計常用于設(shè)計性實驗教學(xué)和自主性實驗教學(xué)。替代式教學(xué)策略是指教員上課前根據(jù)教學(xué)目標和實驗內(nèi)容，提出明確的目的和要求，對實驗原理和實驗設(shè)備設(shè)計做出清晰的精講、略述、插問、插播、設(shè)疑和邏輯進程等教學(xué)安排，并在教學(xué)中呈現(xiàn)給學(xué)員。這種教學(xué)設(shè)計常用于基礎(chǔ)性實驗教學(xué)和綜合性實驗教學(xué)。

設(shè)計實驗教學(xué)策略通常應(yīng)遵循以下原則：

一是要適合教學(xué)對象的特點［9］。不同層次、不同年齡、不同特征的學(xué)員，基礎(chǔ)不同、學(xué)習(xí)風(fēng)格不同，對完成教學(xué)目標的方式和喜好亦各不相同，因此設(shè)計教學(xué)策略時，應(yīng)對授課對象的特征進行認真梳理和仔細分析。

二是要考慮教員自身的素養(yǎng)條件。每位教員的興趣、愛好、知識面、氣質(zhì)和特點各有不同，教學(xué)設(shè)計應(yīng)揚其長，避其短。如語言表達能力相對弱的教員，應(yīng)在教學(xué)媒體的選擇與制作、形體語言和啟發(fā)互動等環(huán)節(jié)上加大設(shè)計力度，以彌補自身不足。

三是要考慮教學(xué)條件的可能性。教學(xué)策略的實施受教學(xué)設(shè)備、設(shè)施和資源等條件的制約，因此，設(shè)計教學(xué)策略時要考慮所能提供的教學(xué)條件，以防停電而無法上課等情況的發(fā)生。

四是要考慮突發(fā)事件的處置方案。由于參加實驗的學(xué)員水平、動手能力存在差異，實驗過程中有可能出現(xiàn)誤操作，燒壞元器件，甚至燒壞儀器設(shè)備等突發(fā)事件，因此，設(shè)計教學(xué)策略時應(yīng)充分考慮出現(xiàn)上述情形時的處理方法。

2.4 內(nèi)容備“厚”，教案寫“細”

撰寫教案時首先要理清該門實驗課程在人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)中的地位，并依據(jù)課程標準，采用“讀、查、插、歸”四步式“吃透”教學(xué)內(nèi)容［10］。“讀”，是指對課程教材和實驗教材的內(nèi)容進行精讀和研讀；“查”，是指查找與實驗教材內(nèi)容相關(guān)的其他文獻資料中的內(nèi)容，并將其融入教學(xué)內(nèi)容之中；“插”，是指將科研和學(xué)術(shù)研究中的相關(guān)內(nèi)容以及本學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展趨勢等內(nèi)容，根據(jù)實驗?zāi)康暮褪谡n對象適度插入其中；“歸”，是指將所有內(nèi)容按照基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗、自主性實驗的內(nèi)涵與特征進行組織、劃分和歸類。為了顯現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)和創(chuàng)新能力教學(xué)，在歸類時應(yīng)預(yù)先設(shè)想課堂互動的時機和方法，撰寫課堂互動的語言表述，及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的具體方法。通過上述“四步式”備課，即可將所授內(nèi)容備“厚”。

所授內(nèi)容備好以后，在明確教學(xué)目的、要求與注意事項的基礎(chǔ)上，按照“一導(dǎo)入”、“一主線”、“多邏輯”和“一模式”撰寫教案［11］?！耙粚?dǎo)入”是指根據(jù)該學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)、科學(xué)家和某一學(xué)者的趣事、生活常識及所授內(nèi)容的承接關(guān)系等導(dǎo)入授課主題；“一主線”是指將授課內(nèi)容按照學(xué)員的思維習(xí)慣、難易程度和遞進關(guān)系等，進行縱向排列，并在相關(guān)部位注明“精講”、“略述”、“發(fā)問”、“互動”、“討論”、“舉例”和“結(jié)合儀器設(shè)備”等安排；“多邏輯”是指以每一次課為單元，在挖掘上一個問題與下一個問題及同一個問題中的不同內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)上，把所授內(nèi)容劃分為一個單元，運用故事、設(shè)計思想、部隊裝備訓(xùn)練中出現(xiàn)的問題、生活常識和問題設(shè)疑等過渡性語言將其連接起來，使之上下承接時既層次分明、層層深入，又象高山流水，自然而流暢［12］；“一模式”是指依據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對象統(tǒng)籌選擇并合理運用多種教學(xué)方法，在教案設(shè)計過程中清晰注明使用的具體方法，使之形成符合自身特點且特色鮮明的教學(xué)模式。

3 結(jié)束語

要培養(yǎng)學(xué)員的工程實踐能力、裝備實操能力及運用所學(xué)知識解決裝備訓(xùn)練中出現(xiàn)的棘手故障能力，對于專業(yè)課實驗教學(xué)而言，科學(xué)而具有創(chuàng)新性的教學(xué)設(shè)計是教員實驗教學(xué)過程中的首要任務(wù)。隨著總部對軍隊院校本科教學(xué)評價工作穩(wěn)步而扎實的推進，實驗教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量得以不斷提高。

（

）

［1］畢義明.加強課程教學(xué)設(shè)計促進教學(xué)質(zhì)量提升［J］.實驗技術(shù)與管理，2010，27（12）：26.

［2］曹中一.“三性”實驗的內(nèi)涵與特征［J］.實驗室研究與探索，2003，22（4）：10.

［3］李曦.教學(xué)設(shè)計的理論和方法［M］.北京：新世紀出版社，1996：85－87.

［4］烏美娜.教學(xué)設(shè)計［M］.北京：高等教育出版社，1994：43－46.

［5］高班穎，李雪松.軍校教員教學(xué)基本技能［M］.北京：解放軍出版社，1997：11－15.

［6］游海.高校教員課程［M］.銀川：寧夏大地出版社，2002：561.

［7］徐輝.國外大學(xué)教學(xué)與改革［M］.杭州：浙江大學(xué)出版社，2006：76.

［8］施良方.課程理論［M］.北京：教育科學(xué)出版社，1996：113－116.

［9］陳琪，張繼君.深化軍事案例課的教學(xué)設(shè)計［J］.中國軍事教育，2006，18（6）：40－42.

［10］黃甫全，王本陸.現(xiàn)代教學(xué)論學(xué)程［M］.北京：教育科學(xué)出版社，2002：154－156.

［11］高文.現(xiàn)代教學(xué)的模式化研究［M］.濟南：山東教育出版社，2002：295－297.

［12］張小寶，籃江橋.軍隊院校個性化教育研究與實踐［M］.北京：軍事科學(xué)出版社，2004：83.