謝忠玉,初紅霞,于浩洋,張　鵬,杜　娟

(黑龍江工程學院 電氣與信息工程學院，黑龍江 哈爾濱 150050)

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改變規(guī)則以提升高等院校理工類實驗課的授課效果

謝忠玉,初紅霞,于浩洋,張鵬,杜娟

(黑龍江工程學院 電氣與信息工程學院，黑龍江 哈爾濱 150050)

分析了高等院校理工類實驗課多年來無法達到預期目標的原因，提出了改變現有實驗課的授課方法，以提高學生對實驗課的重視程度，激勵學生自主完成實驗的全部環(huán)節(jié)，使學生的實踐操作能力、分析問題和解決問題的能力有較大程度地提高；提出的實驗課考核新方式，不僅可以較為公正地評判每名學生的實驗技能，還可以減輕學生的課業(yè)負擔，給學生更多的自主學習及實踐鍛煉的機會。

授課模式;理工類專業(yè);實踐教學體系

1　國內外高等院校實驗課現狀分析

目前發(fā)達資本主義國家高等院校的理工類實驗課多以獨立設課為主，實驗課內容中設計類題目占了很大比重，且靈活性較大，學生的自主意識可以得到充分發(fā)揮，實踐操作技能可以得到充分鍛煉。發(fā)達資本主義國家高等院校實驗條件優(yōu)越，實驗室管理水平相對先進、高效，實驗課成績評定規(guī)則細致入微[1]。

我國高等院校近年來在教學理念和教學大綱中也在逐步趨向國外的實驗課教學主旨[2]，但在實施過程中進展極為緩慢，究其原因可分為以下幾個方面：

1)我國的高等教育在很大程度上是國家投資，物力和財力的投入相對有限，使得實驗課從設備到耗材的投入相對較低，實驗材料的種類無法實現按需配備，所以由學生較大程度地自主設計實驗內容基本無法實現；

2)我國高等教育的受眾數量龐大，本科教育的師生比要高于發(fā)達資本主義國家，實驗課的總體維護成本相對很高，且管理水平相對較低；

3)我國高等院?，F有收入分配制度很難吸引為數眾多的教師潛心于低收入的實驗課教學，實驗課指導教師的工作積極性不高，實驗課教學環(huán)節(jié)的教學質量基本處于無監(jiān)管狀態(tài)；

4)實驗課教學大綱(或教學進度)不夠細致，對每個實驗應該讓學生掌握哪些技能基本沒有明確規(guī)定，指導教師大多以能夠讓學生盡快完成實驗內容為目的，導致學生只以獲得正確的實驗數據為目標，很難在實驗課上獲得應有的實踐技能的積累和提高。

5)實驗課學時普遍設置過少，學生的重視程度不夠。 國內眾多高等院校理工類實驗課大體可以分為以下兩種教學模式：一類為獨立設課，其教學內容依附于相應的理論課，實驗環(huán)節(jié)獨立進行，并且單獨進行考核，學時一般在16～24學時，此類實驗課學時所占比例很小；絕大多數實驗課都屬于課內實驗，其教學內容依附于所屬理論課，實驗課和理論課同步進行，實驗課成績占所屬理論課成績比例相對較小，一般設置為8學時。這就意味著學生在實驗室的動手實踐時間理論上最多為8個學時(每學時50分鐘)，前提是實驗指導教師只提供指導，不對實驗內容及儀器使用方法等進行講解。

6)實驗課成績考核方法無法保證學生獲得應有的成績。 上述兩類實驗課的授課方式多為一名教師在實驗課上講解相關知識及實驗要求，同時兼任課上指導學生完成實驗操作；課后學生撰寫總結報告。實驗課的考核方式多以最終上交的實驗報告為主要依據，最終分數從課前預習、課上操作和課后撰寫總結報告三方面給出；部分獨立設置的實驗課程引入了結課前的實踐操作考試環(huán)節(jié)。由于一名教師任課，每名學生的預習情況很難在實驗的操作環(huán)節(jié)真實地反映出來。指導教師僅能在實驗課課堂較為公正地給出學生的操作能力分數，前提是教師能夠自愿地在實驗室來回走動，認真觀察每名學生的操作細節(jié)，而且還沒有很多學生申請教師幫助其解決實驗環(huán)節(jié)遇到的問題。而課后的總結報告常常是一個自然班一兩個版本，學生連收獲和體會都幾乎相同，實驗課的最終成績很難與學生投入的精力相匹配，客觀上又降低了絕大多數學生的積極性。

2010年，教育部正式啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務。自2011年開始，全國各高等院校的教育管理人員和一線教師們不斷嘗試并實施了各種教學改革，希望提高本校的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃“的運行效果[3-8]，而理工類課程的實驗課堂理應成為本科生成長為卓越工程師的第一類訓練場。

我國高等院校目前的實驗課教學方式和考核方式，很難讓廣大學生對實驗課產生自主學習的積極性，加之實驗課指導教師工作積極性不高，即使高等院校在實驗條件上基本實現了單人單組進行實驗，但蒙混實驗課的學生比例仍然相對很高，且自主撰寫總結報告的比例非常低，導致學生們獲得的實驗成績與其對實驗課的精力付出及能力體現無法獲得成比例的體現，整體上很難達到實驗課的教學目的。

2　理工類實驗課改革方案

總結多年來講授理論課和實驗課的教學經驗，針對目前我國高等院校理工類實驗課存在的頑疾，提出如下幾方面實驗課教學模式和考核方法的改革方案，以期能從根本上提高實驗課的教學效果，讓學生們學有所獲。

1)實驗課內容盡量設置為單人單組，讓學生以考試的形式完成。 經過近十年的不斷投入建設，我國絕大多數高等院校的實驗環(huán)境均已得到了較大程度地改善，除了極少數因實驗設備較為昂貴而無法實現學生單人單組進行實驗的內容外，絕大多數情況下均可實現單人單組完成實驗環(huán)節(jié)。實驗課指導教師如果能夠以考試的規(guī)則要求學生獨立完成實驗(有疑問可以請指導教師輔助解決)，學生對實驗課的工作效率必將得到顯著地提高，絕大多數學生在預習環(huán)節(jié)將不再簡單地抄襲實驗指導書中的相關內容(或他人的預習報告)，需要課前了解的相關內容(如儀器儀表的使用方法)學生也會提前自學，其實驗環(huán)節(jié)的收益程度自然隨之大大增加。

2)適當增加實驗課學時。 如果將實驗學時增加到12～16學時，學生在實踐環(huán)節(jié)就可以系統(tǒng)性地持續(xù)得到鍛煉，儀器儀表的使用次數可以得到一定的增加，提高學生的動手能力將具有了理論上的可能性。

3)細化實驗教學大綱(或教學進度)。 對于理工類實驗而言，細化實驗教學大綱(或教學進度)可以在理論層面約束實驗課任課教師按要求完成相應的工作內容，固化教師在實驗環(huán)節(jié)必須傳授給學生哪些知識點或實踐技能。以電工學實驗為例，學生應該掌握萬用表的哪些基本操作方法，數字示波器學生要掌握哪些具體功能，從一階暫態(tài)電路波形可以獲得哪些電路信息等。

4)實驗課由兩位教師協同教學。 如果要求學生獨立完成實驗課內容，一名實驗課指導教師很難完成上述工作?？梢钥紤]每節(jié)實驗課由兩名教師協同教學，一人為主導教師，負責課前必要內容的講解及實驗過程中的指導；另外一人為輔導教師，負責實驗課全程對學生進行實驗內容的輔助指導及故障設備調試與更換；兩位教師同時負責監(jiān)考工作，盡量杜絕替做實驗現象的發(fā)生，同時禁止學生在實驗過程中進行交流及作弊。

5)實驗內容的設置盡量實現唯一性。 由于同一個實驗原理針對不同班級的學生無法達到同一時間授課，課程組教師可以對實驗模型的結構及實驗參數進行唯一性設計，盡量讓不同班級的學生在實驗課前無法獲得可以抄襲的實驗信息，從而進一步提高每個學生的實驗課預習效果。

6)實驗報告在課上完成并上交。 為了杜絕學生抄襲總結報告的現象，可以適當地修改實驗課教學大綱，通過實驗內容的合理設置，不求多，但求精，讓學生有時間在實驗課上完成總結報告的撰寫，此舉同時可以減輕學生實驗課后的課業(yè)負擔。實驗課的總結報告以實驗數據分析、實驗曲線的繪制、誤差來源分析及實驗結論的分析論證為主要內容。

7)結合實驗內容設置測試、分析題。 在合理設置實驗內容的前提下，參與實驗課教學的教師可以針對每個實驗原理設置不同的測試分析題，以供學生在實驗課上進行測試、分析并解答，隨實驗報告一同上交。例如，在驗證戴維南定理的復雜電路中，什么情況下在負載電阻上測得的電壓值等于直流穩(wěn)壓電源的輸出值。這一環(huán)節(jié)可以充分體現出每名學生對儀器儀表使用的熟練程度，以及學生實驗操作能力和分析實驗電路故障的能力。

8)成績考核方式的改進。 經過上述七個環(huán)節(jié)的改革方案的實施，教師在實驗課后獲取的實驗報告，基本上是每名參與實驗課學生的真實能力的體現。教師可以通過學生的預習態(tài)度、實驗操作的熟練程度、總結報告的撰寫水平以及測試分析題的解答情況，綜合給出每名學生的真實成績。如果學生們得到的成績與其對實驗課的精力投入成正比，過去混實驗課的學生勢必因為得不到理想的成績而端正實驗課學習態(tài)度，從而大面積改善實驗課的學習風氣，使更多學生從實驗課上收獲應得的實驗技能，為學生后續(xù)課程的學習乃至日后的工作和生活積累實踐技能。

3　結束語

上述實驗課教學模式及考核方法的改革方案，在很大程度上可以提高學生的預習質量，提高學生在實驗課堂上的注意力，能夠較為公正地評價每位學生的真實能力。

實驗課教學模式及考核方法的改革方案，不僅適用于電路基礎和電工基礎這一校級平臺課的實驗課上，另外還普遍適用于其它理工類課程的實驗課，例如大學物理、普通化學、模擬電路、微機原理等課程。

[1]韓琳，侯愛清,齊敦禹.發(fā)達國家理工院校培養(yǎng)文科人才的經驗及啟示[J].教育科學,2013,29(1) :83-87.

[2]陳支武,張德容.完善實踐教學體系培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才[J].實驗室研究與探索,2012,31(8) :167-170.

[3]鄭秀梅，司有寶，付麗艷，等.創(chuàng)新性人才培養(yǎng)與大學生科技創(chuàng)新實踐的實踐與思考[J].黑龍江工程學院學報,2014(5)：77-80.

[4]李延斌，高有華，田方，等.面向培養(yǎng)卓越工程師的機械設計基礎課程改革[J].實驗技術與管理,2012(4)：231-233.

[5]趙樹軍.“卓越計劃”背景下大學物理教學改革的探索與實踐[J].黑龍江工程學院學報,2014(4)：78-80.

[6]楊智，陳榮軍，許清媛,等.電子信息類卓越工程師培養(yǎng)模式探討[J].武漢大學學報(理學版),2012(S2)：9-12.

[7]宋佩維.加強實踐教學改革培養(yǎng)卓越工程師[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2011(6)：4-8.

[8]林健.勝任卓越工程師培養(yǎng)的工科教師隊伍建設[J].高等工程教育研究,2012(1)：1-14.

[責任編輯：路曉鴿]

Changing the rules to promote the teaching effect of experimental courses on science and technology

XIE Zhongyu, CHU Hongxia, YU Haoyang, ZHANG Peng, DU Juan

(College of Electrical and Information Engineering, Heilongjiang Institute of Technology, Harbin 150050, China)

Analysis is made on the experimental courses on science and technology which have not completed the due target for years. This paper proposes to change the current teaching methods by attracting the students, encouraging the completion and promoting their abilities of operating, analyzing and solving problem. And a new way of assessment is given, for which it can check not only a student’s practical ability also reduce his burden of assignment, thus providing more self-learning time and practice.

teaching mode; science and technology major; practice teaching system

10.19352/j.cnki.issn1671-4679.2016.04.017

2016-04-27

黑龍江工程學院教育教學改革工程項目(JG2014050)；黑龍江工程學院教育教學改革工程項目(JG2014052)

謝忠玉(1974-)，女，講師，博士，研究方向：復雜系統(tǒng)分析預測及控制.

G642

A

1671-4679(2016)04-0074-03