实验教学学时、组数和每组人数的变化,使实验课程的教学工作量剧增,但是实验课教师队伍并没有明显扩充。原来两名教师指导一个班的实验课变为一名教师指导一个班,或者开放实验室,以教师值班的方式辅导实验课,实质上是弱化了实验课的功能。实验教师在百忙中也不得不放弃实验室的管理与设备维护,从而进一步造成实验教学质量的下滑。
在目前状态下,有个别学生甚至认为实验课就是抄一遍实验指导书,抄走教师认为对的实验数据,抄一份实验报告而已,没有真正认识和体会到实验课的意义。另外,由于基础实验人时数的增加,造成实验设备老化的周期缩短,加之投资力度不够,不能及时更新,客观上增大了学生完成实验的难度。因此,有些学生在实验中并没有真正感受到实验的快感和成功的喜悦,造成不必要的学习压力。
目前,实验课的授课方式从基础、专业基础、专业三个层面综合考虑,大致分为独立设置型实验课和随课程进行型实验课两类。随着实验教学改革的深入,基础和专业基础实验课开始向“独立设课型”的方向发展,而专业实验课大多数仍继续随课程进行。实验课的设置多数还是从属课程的要求,实验课的内容也往往脱离不了理论课的内容,实验项目中多数为验证型实验,设计型、综合型实验的有效实施受到设备与经费的限制,改革有一定困难。
另外由于实验教学需要环境、设备、资金的保障,加之人们对实验课的重视程度还存在一定的偏差,造成这一重要教学环节实质上受到一定削弱,实验教学远不能满足当前人才培养模式的要求,实验课的质量亟待提高。
三、实验教学环节设计与设想
在本科教学和人才培养工作中,实验课的独特功能和作用是其他教学环节不能替代的,本科生实践能力的培养也不是一朝一夕能够完成的,必须做到4年一贯制,对实验课的设置进行科学合理的设计与实践,通过精心的设计将培养学生的实践能力、创新意识的教育落实到实验课的各个教学环节中。在课程中加强各环节的管理,保证实验课教学质量的提高。
(一)实践环节的统筹设计
借人才培养目标和专业设置改革之机,把实验教学改革的计划纳入学校整体教学计划,在教务处相关部门的领导下,从人才培养的全过程出发,结合各学院的人才培养计划统筹考虑。把本科生实验技能的培养贯穿在4年实践教学环节中,使学生通过4年实验课、课程设计及毕业设计等实践教学活动的系统学习,在实验理论、基本技能、独立开展实验、独立分析和解决问题等方面得到切实的培养与训练。
因此,需要依托科研项目建立校级理工类综合实验平台,设置多学科互相渗透的综合实验项目,并以选修课的形式向本科生开放,形成科研带实验、实验促科研的高水平创新人才培养基地。
(二)实验课教学体系的设计
实验课教学体系的设计是实验教学改革的关键环节,与实验教学的投资关系密切,因此要由有实践经验的理论课教师与实验课教师组成的实验课程改革小组,根据实验课教学大纲的要求来完成整体设计。
通过对实验教学体系的整体设计,体现人才培养能力的框架,丰富实验课本身的内容,确保课程内容鲜活,使其在学生实践能力的培养过程中发挥更大的作用。形成重基础、保技能、会自学、能设计、强综合的系列化本科生实践能力培养的课程体系。例如,我们设计了非电专业模拟电子技术实验体系,主要分为基础训练、技能培养、自主实践、设计实验、综合应用等5个教学环节。其中自主实践环节是结合自学内容所开设的实验项目,强调学生自主学习与自主实践,有意识地培养学生学习的主动性,收到良好的教学效果。
(三)实验项目的设计
在实验体系确定后,选择什么样的实验项目来具体实现也是需要认真设计的。一个基本的原则是实验项目要确实可行,涵盖课程的多个知识点,工程性强,可以在规定的学时内完成,贴近现实生活,有趣味性,有利于提高学生的学习兴趣。以模拟电子技术实验课的实验项目设计为例,我们确定了基础性实验,包括仪器使用、单管放大、运算放大器的线性应用等;学习性实验,以集成功率放大器为代表;设计性实验,以医用放大器为例;综合性实验,包括稳压电源、波形发生器等,共4种类型近10个实验项目。
实验项目的设计与实施是检验实验教学体系设计是否合理的重要标准。
(四)实施环节的设计与管理
实验课中实验项目实施环节的设计与管理是非常重要的,这个环节的主要设计目标就是要保证学生在实验课中能力得到全面的提高。该项工作由具体承担实验课的教师组集体讨论完成,因为每个教师必须了解实施环节的方法与管理要求,切实负起责任。例如,我们针对模拟实验课的实施环节进行了设计,分为学生预习(预习报告,教师检查)、多媒体讲授(教师)、操作过程(教师指导和管理)、课堂讨论(教师组织)及考核(教师管理)等5个步骤,强调了教师的责任和学生的任务,保证在每个实验项目中学生都有收获和实验顺利进行,对提高实验课的教学质量起到了一定的促进作用。
四、实验课考核环节的设计与管理
实验教学的改革,推动了实验教学模式的改革,许多实验课脱离理论课后,进入学分制运行轨道,成为独立课程。这样就使实验课的考核问题凸显出来。实验课的独立考核具有特殊性,在设计考核指标时要充分体现学生实验项目中各环节的表现,根据既鼓励个性发展,又注重学生的综合能力表现的原则,制定科学合理的评价标准。不能只凭实验报告或一次实验表现和是否参加实验来评定学生的成绩。近几年,我们针对实验课程的考核进行了设计与实践,并通过对实验环节的考核管理,加强了实验课环节的指导,使实验课教学质量有所提高。
1.试卷考核方式
围绕实验课所做过的实验项目进行闭卷考核,这是传统的考核方式,简便又相对公平,投入的人力较少。但是这仅能考核学生的记忆能力,不能充分体现学生的实践能力。
2.实操考核方式
结合课内实验项目进行实际操作考核,由于场合与仪器设备台套数的限制,在学生人数多时,教师工作量较大。
3.答辩考核方式
围绕理论与实验问题出题签,学生随机抽取后进行答辩,也属于记忆性考试方式,工作实验课教学环节的设计与实践
量也很大,但是可以充分培养学生的交流与表达能力。
4.单项实验考核方式
在实验课的项目中,选定一个综合实验项目作为考试的题目,教师根据现场实验的结果打分,作为该课程的成绩。这也具有片面性,但对促进学生认真实验起到一定的推动作用.
5.综合考核方式
对实验课中的各实验项目进行全程跟踪,成绩由四部分组成,开学初由教学组指定评分标准。例如,实验预习报告占实验项目成绩的20%;实验过程占50%;实验报告占20%;综合占10%。
教师在指导实验过程中逐一记载学生完成上述内容的表现,记入学生登记表内,给出该实验项目成绩,所有实验项目的平均分就是学生实验课的成绩。这种综合考核方式强调了教师对实验过程的指导与管理,避免了“混实验”的现象。现场检查,现场评分,现场指导,实现教师与学生的交流,鼓励学生独立解决问题,是科学评价学生实验成绩的好办法。
五、结束语
高质量的本科教育是培养创新型人才的基础,高水平的教学环节设计与实践是保证高质量本科教育的根本,是创建研究型大学的重要基础之一,需要我们继续认真地思考与实践。
参考文献
[1]房国志.大学生创新思维培养的探索与实践[J].电气电子教学学报,2007:6.
[2]申长雨.加强课程建设培养创新人才[J].中国大学学报,2008:3.