趙 霞，武蘭珍，王引弟，黃彩霞，朱燕琴，王麗萍

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利水電工程學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)創(chuàng)建于1974年，是甘肅省創(chuàng)辦最早的水利類本科專業(yè)。該專業(yè)立足甘肅、面向西部、服務(wù)全國，為國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展提供人才保障和智力支持。2014年獲批省級特色專業(yè)[1]。從近幾年就業(yè)單位的反饋情況看，該專業(yè)人才培養(yǎng)模式還存在諸如教育課程知識陳舊、與社會需求脫節(jié)、學(xué)生實踐動手能力不足等問題，難以滿足社會產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和當(dāng)代水利行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對工程科技人才的要求。因此，迫切需要加快工程教育改革創(chuàng)新。我校水利水電工程學(xué)院以人才培養(yǎng)實踐教學(xué)這一薄弱環(huán)節(jié)為突破口，按照工科水利類復(fù)合型人才培養(yǎng)要求，修訂人才培養(yǎng)方案，納入專業(yè)綜合實驗課程，及時更新和補充水利工科教學(xué)內(nèi)容。旨在培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強能力”，能在水利、國土、水保、農(nóng)業(yè)等部門從事與農(nóng)業(yè)水利工程及相關(guān)工程有關(guān)的規(guī)劃與設(shè)計、施工與管理、教學(xué)與科研等工作的復(fù)合型人才。

專業(yè)綜合實驗是將《土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)》《土壤物理學(xué)》《地下水利用》《灌溉排水工程學(xué)》《節(jié)水灌溉理論與技術(shù)》等課程實驗從其相應(yīng)的課程中分離出來，進行優(yōu)化整合，形成《專業(yè)綜合實驗Ⅰ》(16學(xué)時)，《專業(yè)綜合實驗Ⅱ》(16學(xué)時)兩門單獨設(shè)置的，獨立考試的綜合實驗課程[2]。兩門課實驗項目共計16項，均由驗證性、設(shè)計性、綜合性實驗組成。畢業(yè)要求學(xué)分均為0.5學(xué)分，分別在大學(xué)第五、第六學(xué)期開課。通過兩門實驗課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握實驗基本原理和測定方法，能夠認識實驗儀器并掌握儀器使用方法，能夠在實踐中深入領(lǐng)會理論知識并擴展思維，鍛煉學(xué)生的實踐動手能力、團隊合作能力、溝通與交流能力、寫作能力，為后續(xù)課程畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)論文打下良好基礎(chǔ)。然而，專業(yè)綜合實驗在當(dāng)前的實際教學(xué)過程中效果不理想。

筆者立足我校農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)實驗室現(xiàn)有實驗教學(xué)條件，探討實驗教學(xué)中存在的不足之處，從加強實驗平臺建設(shè)、開展不同教學(xué)模式、健全教學(xué)管理制度、完善教學(xué)考核機制等方面對實驗教學(xué)進行改革，以學(xué)生為中心，將本科教學(xué)、科研有機融合，互相促進，讓學(xué)生在一個完整的實踐訓(xùn)練中，實踐動手、團隊合作、溝通與交流、寫作等能力得到鍛煉，使他們掌握解決本專業(yè)復(fù)雜工程問題和科研工作的基本程序和方法。

1 實驗教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 實驗設(shè)備薄弱

實驗室硬件設(shè)施是開展實驗教學(xué)的基礎(chǔ)和保障。近年來，我校加大資金投入力度和政策保障力度建設(shè)專業(yè)實驗室來推動各學(xué)科科研水平的快速發(fā)展[3]。農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)基礎(chǔ)實驗教學(xué)實驗室面積、儀器設(shè)備添置、實驗室維修等硬件建設(shè)均得到了一定的改善，如水資源與灌溉排水實驗室數(shù)量由1間房擴展到3間房，實驗室用房面積增加了231.64m2。然而實驗室面積仍然嚴(yán)重不足，受實驗室面積制約大型實驗儀器安放場地不足，導(dǎo)致大型基礎(chǔ)實驗儀器臺套數(shù)量較少。同時，一些精密實驗儀器價格較高，學(xué)校很難同時配備足夠設(shè)備來滿足本科教學(xué)實驗需求[4]。

1.2 教學(xué)模式傳統(tǒng)

驗證性、設(shè)計性、綜合性實驗項目均采用以教師為主體的講授法。驗證性實驗，在室外大田實施，按教學(xué)計劃正常完成。設(shè)計性實驗和部分綜合性實驗需要在實驗室完成，受實驗儀器臺套數(shù)量短缺限制，筆者采用同時段開展4組不同的實驗項目，每組完成1個實驗項目。在這種情況下，教師分別講授4個實驗原理和演示實驗儀器操作，然后再安排學(xué)生動手做實驗，往往出現(xiàn)兩種情況：第1種情況是超時完成實驗，加重教師和學(xué)生負擔(dān)。第2種情況是在規(guī)定的學(xué)時內(nèi)按時完成實驗，但是實驗由動手能力強的學(xué)生按照教師講授的步驟操作完成，部分學(xué)生全過程觀看。該模式下，學(xué)生被動接受知識，思維能力、團隊合作能力、溝通與交流能力未得到有效鍛煉。

1.3 教學(xué)管理制度落后

現(xiàn)有實驗教學(xué)管理方式建立在傳統(tǒng)的以學(xué)生考勤、課堂操作表現(xiàn)及實驗報告考核制度上[5]。學(xué)生按學(xué)號5-6人分為1組，進行分組實驗，實行組長負責(zé)制，組長由班長按學(xué)號順序選定?？记诓捎谜n初點名制度考查學(xué)生是否出勤，在室外實驗過程中出現(xiàn)部分學(xué)生在點名后中途逃課的現(xiàn)象。實驗操作過程中特別是設(shè)計性和綜合性實驗過程，部分學(xué)生“等、靠、混”思想嚴(yán)重，一問三不知，課堂參與流于形式，組長并未實行組織安排職責(zé)。此外，教師沒有明確實驗報告撰寫要求，上交的實驗報告全班同學(xué)幾乎均為打印版，無人撰寫“論文式實驗報告”，甚至抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，實驗教學(xué)效果較差。

1.4 考核方式不完善

實驗考核是檢查學(xué)生掌握實驗技能的手段，對學(xué)生實驗成績的評定直接影響學(xué)生做實驗的積極性。因此，建立有效的、具有可操作性的考評辦法和考核制度是必需的[6]?，F(xiàn)有的考核學(xué)習(xí)評價主要以實驗報告為考察主要手段，所占比重為70%；另一部分為平時成績，所占比重較低，為30%，包括學(xué)生的實際出勤和對實驗操作的隨堂檢查。其中考勤依據(jù)個人到課情況給定成績。實驗操作是以小組表現(xiàn)給定成績，該考核方式并不能客觀地反映學(xué)生學(xué)習(xí)過程的真實情況。

2 實驗教學(xué)探討改進措施

2.1 加強實驗室平臺建設(shè)

以學(xué)校農(nóng)業(yè)水利工程一流本科專業(yè)建設(shè)項目為契機，依托學(xué)科建設(shè)優(yōu)勢，加強實驗室平臺建設(shè)。在學(xué)院現(xiàn)有實驗室的基礎(chǔ)上，采用“循序漸進、分步實施”的方針，逐步加大實驗教學(xué)資金投資力度，遵循先進、適用、經(jīng)濟相結(jié)合的原則購置實驗儀器，擴展實驗室面積，不斷完善實驗室平臺。此外，探索專業(yè)實驗室開放管理方式，并建立相關(guān)管理制度，全面提升實驗室教學(xué)條件和管理制度。

2.2 開展不同教學(xué)模式

針對實驗教學(xué)傳統(tǒng)模式講授法難以滿足復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)質(zhì)量要求，開展不同教學(xué)模式。驗證性實驗仍采用講授法，實驗操作實行獨立操作。設(shè)計性和綜合性實驗主要通過使用先進的精密儀器設(shè)備，來推動科學(xué)研究和人才培養(yǎng)的無縫對接[7]，實施以學(xué)生為中心的合作探究式教學(xué)模式，在該模式下，教師安排學(xué)生提前幾天預(yù)約實驗室觀看實驗設(shè)備，下發(fā)電子版儀器說明書，向?qū)W生強調(diào)儀器使用注意事項。此外，提供給學(xué)生的實驗指導(dǎo)書盡可能簡單化，從實驗設(shè)計表格、實驗方案、實驗操作全過程均是學(xué)生合作完成。教師在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生能夠在已制定的實驗方案上進行實驗方案優(yōu)化，能夠啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決實驗中碰到的問題，能夠協(xié)助學(xué)生意識到實驗操作中的違規(guī)行為并進行糾正。該模式不僅讓學(xué)生深刻體驗到實驗學(xué)習(xí)的樂趣和困難，而且深刻理解了團隊的重要性，提高了分析和解決問題的能力。

2.3 健全教學(xué)管理制度

實現(xiàn)復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)，必須要實施嚴(yán)格的教學(xué)管理制度才可有效驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí)，高效保障實驗課堂有序開展。為了保障教學(xué)效果，充分發(fā)揮組長的組織負責(zé)作用，組長人選不再由班長按學(xué)號順序選定，而是由教師調(diào)取授課班級學(xué)生學(xué)習(xí)成績單結(jié)合班長推薦認真負責(zé)的學(xué)生擔(dān)任。新的教學(xué)管理制度建立在改革后的考勤、預(yù)習(xí)、交流討論、實驗操作、實驗報告等5方面考核制度上。如圖1所示。

圖1 教學(xué)管理制度

(1)考勤實行簽到制。即實行課前點名，課后簽到制度，嚴(yán)格控制學(xué)生上課期間逃課現(xiàn)象，保證學(xué)生全程參與。

(2)預(yù)習(xí)實行“請出去”制度，即以組為單位，隨機檢查提問小組成員，如有1/2的人回答不上問題，當(dāng)場取消該組實驗資格，杜絕學(xué)生存在“等、靠、混”搭便車的思想。

(3)交流討論實施“三步走”制度，課前利用班級QQ群和組長建立的小組QQ群重點進行實驗方案討論、預(yù)習(xí)交流，課中實驗過程進行實驗方案優(yōu)化、課后進行實驗總結(jié)，實驗細節(jié)討論等“三步走”制度，提高學(xué)生團隊合作、溝通與交流能力。

(4)實驗操作，教師將檢查提問作為輔助手段，促進學(xué)生動腦思考，提高實踐動手能力。

(5)實驗報告實行“手寫版”和“請進來”制度。教師明確要求實驗報告為手寫版，將實驗報告分類處理，并分批次將學(xué)生請進辦公室反饋實驗報告中存在的問題并提出修改要求。第一類存在雷同實驗報告，要求學(xué)生必須重寫。第二類存在實驗數(shù)據(jù)表格不規(guī)范、實驗數(shù)據(jù)處理不完整的，對這類學(xué)生進行面對面的一一輔導(dǎo)，要求修改補全。第三類存在語言照搬照抄實驗指導(dǎo)書、語言不規(guī)范、口語化嚴(yán)重，教師結(jié)合學(xué)生歷年成績冊，將部分學(xué)有余力的學(xué)生請進辦公室，要求規(guī)范化書寫并查閱參考文獻，撰寫“論文式實驗報告”，通過這種方式以期全面提升學(xué)生的寫作能力。

2.4 完善教學(xué)考核機制

考核方式的改進有助于教學(xué)質(zhì)量的提高[8]。傳統(tǒng)的考核中，以學(xué)生考勤、實驗操作表現(xiàn)及實驗報告三部分組成。實驗教師改進完善考核方式，實施過程性考核，加大過程性考核比重，該項考核所占比重為50%，分為考勤、預(yù)習(xí)、交流討論、實驗操作、學(xué)生態(tài)度及教學(xué)紀(jì)律、按時提交實驗報告等6部分。其中，預(yù)習(xí)、交流討論、實驗操作考核分數(shù)均是以小組表現(xiàn)與個人表現(xiàn)結(jié)合給定成績。考勤、學(xué)生態(tài)度及教學(xué)紀(jì)律、按時提交實驗報告依據(jù)個人表現(xiàn)給定成績。最后以學(xué)生的實驗報告所占比重為50%作為輔助手段考察學(xué)生的寫作能力。這種考核機制較傳統(tǒng)的考核更客觀，即一方面有利于實驗教師通過學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)評判每位學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，另一方面有利于驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí)。

3 實驗教學(xué)改革成效

通過加強實驗室平臺建設(shè)、針對不同實驗項目采用不同教學(xué)模式、提升教學(xué)管理制度、完善考核機制等4方面進行實驗教學(xué)改革，取得了一定成效。實驗室平臺的建設(shè)為本科生實踐教育發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)條件。改革后的教學(xué)模式、管理制度、考核機制提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性，部分學(xué)生能夠主動聯(lián)系實驗教師咨詢實驗的不足，并能對實驗方案進行再次優(yōu)化，根據(jù)自己的時間補做實驗。部分學(xué)生能夠?qū)I(yè)實驗課程中所學(xué)到的知識、技能、方法應(yīng)用到其他課程中。學(xué)生做科研訓(xùn)練計劃(SRTP)項目能夠分析和解決實際問題，并能規(guī)范性書寫，實驗成效受到一致好評。

4 深入推進改革的設(shè)想

本著以學(xué)生為中心，持續(xù)改進的原則，專業(yè)綜合實驗教學(xué)將進一步深入推進改革，實驗教師需不斷提高自己的實驗教學(xué)水平。對接甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)管理系統(tǒng)，對實驗教學(xué)環(huán)節(jié)成績進行分析和整理，對比平衡班級學(xué)習(xí)狀態(tài)和效果差異，優(yōu)化教學(xué)考核環(huán)節(jié)。進一步改進教學(xué)模式，借助網(wǎng)絡(luò)在線平臺，探索“人工智能+教育”“互聯(lián)網(wǎng)+教育”實驗教學(xué)模式，深入推進信息技術(shù)與實驗教學(xué)的融合，研究實驗教學(xué)線上與線下相結(jié)合的教學(xué)方法。