淺談實(shí)驗(yàn)在大學(xué)專業(yè)課教學(xué)中的角色及設(shè)置

張偉靜

摘要：實(shí)驗(yàn)在大學(xué)專業(yè)課教學(xué)中扮演著非常重要的角色，好的實(shí)驗(yàn)安排可以幫助課程取得更好的教學(xué)效果。本文從實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)的安排、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)教師的選擇等幾個方面，探討了實(shí)驗(yàn)在大學(xué)專業(yè)課教學(xué)中的角色和設(shè)置。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；大學(xué)；專業(yè)課

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）25-0270-02

一、概述

大學(xué)專業(yè)課程很多都設(shè)置有實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，安排實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)有的是為了提升學(xué)生的動手能力，有的是為了加深對相關(guān)知識的理解，有的則是為了讓學(xué)生學(xué)會操作某類儀器或者某種軟件等等。無論是出于哪種目的，不可否認(rèn)的是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在大學(xué)專業(yè)課的教學(xué)過程中擔(dān)任非常重要的角色。如何讓實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)發(fā)揮更大的作用，是需要專業(yè)課教師及教學(xué)管理人員認(rèn)真思考的一個問題。作者就日常教學(xué)管理中發(fā)現(xiàn)的大學(xué)專業(yè)課實(shí)驗(yàn)設(shè)置存在的一些問題和弊端，從實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)時間的安排、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置以及實(shí)驗(yàn)教師安排等幾個方面出發(fā)，對實(shí)驗(yàn)在大學(xué)專業(yè)課教學(xué)中的重要角色以及如何合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步探討。

二、實(shí)驗(yàn)的目的

課程中實(shí)驗(yàn)設(shè)置的目的一般包括以下幾點(diǎn)：（1）激發(fā)學(xué)生對課程的興趣。部分理論課程內(nèi)容復(fù)雜且抽象，理解起來難度較大，會使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)心理。此時恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（2）增加學(xué)生對理論知識的感性認(rèn)識。理論學(xué)習(xí)學(xué)到的知識，多為灌輸性學(xué)習(xí)，記憶居多，缺乏對內(nèi)涵的理解和擴(kuò)展，通過實(shí)驗(yàn)動手操作，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，有助于拓展思維，加深對知識的理解。（3）通過學(xué)習(xí)相關(guān)儀器及仿真軟件的使用，促進(jìn)知識的掌握。使用儀器完成一個實(shí)驗(yàn)，需要對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)、參數(shù)設(shè)置等一系列的操作，使用難度相對較高，因此就促使學(xué)生必須要掌握其基本原理、操作方法和注意事項(xiàng)，并具有相應(yīng)的動手能力。掌握一種仿真軟件，對于以后從事相關(guān)研究是必不可少的技能。仿真軟件的使用過程，也是對課堂所學(xué)理論知識的一個再應(yīng)用和驗(yàn)證的過程。

三、實(shí)驗(yàn)時間的安排

目前國內(nèi)高校在專業(yè)課實(shí)驗(yàn)設(shè)置方面，普遍存在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)安排在理論課程結(jié)束后統(tǒng)一進(jìn)行的問題，這樣的安排雖然有其一定合理之處，但是同時也會帶來一系列的問題。這樣的安排有以下的優(yōu)點(diǎn)：（1）由于實(shí)驗(yàn)時間比較集中，有利于實(shí)驗(yàn)室的管理；（2）學(xué)生已經(jīng)對相關(guān)課程的理論內(nèi)容有了較多的了解，因此有利于較為全面地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的連續(xù)性較好，教師指導(dǎo)相對容易。然而這樣安排的缺點(diǎn)也是非常明顯的，從上一節(jié)中給出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩砜?，?shí)驗(yàn)一個最為重要的角色是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。雖然目前的這種實(shí)驗(yàn)安排同樣也可以激發(fā)出學(xué)生對這門課程的興趣，但是常常有同學(xué)反映“通過實(shí)驗(yàn)，我開始對這門課有了濃厚的興趣，但是課程已經(jīng)結(jié)束了”，這顯然不是我們教學(xué)想要達(dá)到的效果。另外在實(shí)驗(yàn)過程中，同學(xué)可以對相關(guān)理論知識有更為感性的認(rèn)識，這對于理論知識的理解是非常有幫助的。然而如果實(shí)驗(yàn)安排在最后統(tǒng)一進(jìn)行，這一作用將明顯減弱，有些同學(xué)很可能因?yàn)闊o法理解某一概念，而對這門課程產(chǎn)生排斥，甚至放棄。而合理的實(shí)驗(yàn)時間的安排，則幫助這部分同學(xué)。此外細(xì)心的同學(xué)往往在實(shí)驗(yàn)過程中能夠發(fā)現(xiàn)一些有趣的現(xiàn)象，而這些現(xiàn)象是可以利用課程所涉及的理論知識來解釋和預(yù)測的，因此合理的實(shí)驗(yàn)安排可以使得同學(xué)帶著問題去學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識，這必然會提升學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容的認(rèn)知深度，從surface learning轉(zhuǎn)化為deep learning。盡可能早讓學(xué)生接觸實(shí)驗(yàn)儀器，使用仿真軟件，將有利于提升學(xué)生對一些知識點(diǎn)的認(rèn)知深度和掌握的牢固程度，并且做到在實(shí)際工作中能夠更好地將理論和仿真聯(lián)系。從實(shí)驗(yàn)的角色可以看出，實(shí)驗(yàn)對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、認(rèn)知深度等方面有著非常重要的作用。理論與實(shí)驗(yàn)的交替進(jìn)行可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，實(shí)驗(yàn)中碰到的問題又可以讓學(xué)生們帶著問題去學(xué)習(xí)相應(yīng)的內(nèi)容。兩者相互激發(fā)，會有很好的效果。如果僅僅在最后統(tǒng)一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)激發(fā)興趣以及帶著問題去學(xué)習(xí)等這些非常重要的作用就無法發(fā)揮。即便后來在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生產(chǎn)生了興趣或者有了疑問，但是課程已經(jīng)結(jié)束，并不能很好地解決問題。還有一些同學(xué)，由于在講課過程中某些內(nèi)容不能掌握，導(dǎo)致他放棄這門課程，甚至在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中也不愿意認(rèn)真學(xué)習(xí)了。因此實(shí)驗(yàn)時間的安排，一定要綜合考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)時間的安排，將理論講述和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，包括對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測等有機(jī)地交叉結(jié)合在一起，這樣才能夠達(dá)到更好的教學(xué)效果。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置

實(shí)驗(yàn)課程大概包括有演示實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)驗(yàn)以及動手實(shí)驗(yàn)。不同類型的實(shí)驗(yàn)，在課程學(xué)習(xí)中扮演不同的角色，需要根據(jù)內(nèi)容及要求分別設(shè)置，以達(dá)到作用最大化。（1）演示實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)主要由任課教師在課堂上進(jìn)行實(shí)物或者視頻的演示，成本低，靈活性較強(qiáng)。因此講授新的概念之前，教師可以通過相應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)對一些有趣現(xiàn)象進(jìn)行演示。以此來提升學(xué)生興趣。（2）仿真實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)便于設(shè)置各種不同的參數(shù)條件，讓同學(xué)們可以對各類情況進(jìn)行嘗試和驗(yàn)證，以此來印證相應(yīng)的理論分析，加深并拓展對理論知識的學(xué)習(xí)。在理論講解之前和之后均可以加入仿真實(shí)驗(yàn)。之前加入的實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，用來產(chǎn)生相應(yīng)的問題，讓同學(xué)們帶著問題走進(jìn)課堂。在理論之后的實(shí)驗(yàn)，則偏重于對理論預(yù)測結(jié)果的驗(yàn)證，進(jìn)一步拓展理論結(jié)果。（3）動手實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)主要偏重于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，增加對所學(xué)知識的感性認(rèn)識，提升所學(xué)知識的實(shí)用性。因此在實(shí)驗(yàn)設(shè)置時，重點(diǎn)在內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)性、操作規(guī)范性、安全性（人員和儀器）等方面。

五、實(shí)驗(yàn)教師的選擇

實(shí)驗(yàn)課應(yīng)該由什么人來指導(dǎo)？主要還是應(yīng)該由授課老師進(jìn)行，這樣理論和實(shí)踐才能夠更緊密地結(jié)合起來。授課教師在理論教學(xué)的過程中，對學(xué)生的掌握程度有最直觀的了解，最清楚何時安排什么內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)最有助于學(xué)生的學(xué)習(xí)。而交由專職實(shí)驗(yàn)老師來帶，不能做到適時調(diào)整實(shí)驗(yàn)安排、因材施教。由授課老師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，對教師的動手能力、儀器的使用能力等也有較高的要求，這進(jìn)一步促進(jìn)了教師教學(xué)能力的提升，也有助于進(jìn)一步提高教學(xué)水平。

六、總結(jié)

通過上述分析，實(shí)驗(yàn)的角色主要包括激發(fā)學(xué)生的興趣，增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)際器件感性認(rèn)識，培養(yǎng)動手能力，在實(shí)驗(yàn)中通過對知識的再應(yīng)用加深對理論知識的理解。理論與實(shí)驗(yàn)的交替進(jìn)行可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，實(shí)驗(yàn)中碰到的問題又可以讓學(xué)生們帶著問題去學(xué)習(xí)相應(yīng)的內(nèi)容，兩者相互促進(jìn)，會有很好的效果。如果僅僅在最后統(tǒng)一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，借實(shí)驗(yàn)激發(fā)興趣以及帶著問題去學(xué)習(xí)等這些非常重要的作用就無法發(fā)揮。即便后來在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生產(chǎn)生了興趣或者有了疑問，但是課程已經(jīng)結(jié)束，并不能很好地解決問題。還有一些同學(xué)，由于在講課過程中某些內(nèi)容不能掌握，導(dǎo)致他放棄這門課程，甚至在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中也不愿意認(rèn)真學(xué)習(xí)了，而過程中的實(shí)驗(yàn)則可以激發(fā)這些學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由此可以看出實(shí)驗(yàn)在大學(xué)專業(yè)課教學(xué)中扮演著非常重要的角色，因此其設(shè)置就不能僅僅考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而是要從時間、人員、形式等多維的層面去仔細(xì)思考，讓實(shí)驗(yàn)發(fā)揮更好的作用，進(jìn)一步提升學(xué)生的理論、實(shí)踐水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]易紅.高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2008，27（2）：1-4.

[2]廖蓉.高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的新途徑[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011，（1）：157-158.

[3]黃永琴.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與發(fā)展趨勢探討[J].高等理科教育，2001，（1）：77-80.

[4]付又香.探討高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和發(fā)展趨勢[J].大家，2010，（10）：115-115.

[5]郭永霞.試論高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].黑龍江高教研究，2002，（4）：118-120.

[6]王永會，高智琛.實(shí)理一體化：高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的新途徑[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2013，16（3）：1-3.

[7]劉天寧，徐清.高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2007，（6）：101-103.