淺析基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐

王曉東 夏 欣 四川大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心

目前高校都根據(jù)本校實(shí)際情況建設(shè)了特色實(shí)驗(yàn)研究室，高校中開設(shè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程雖然也多，但不代表質(zhì)量就高。本文將從實(shí)現(xiàn)“基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐”的必要性、關(guān)于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的相關(guān)原則、基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目目標(biāo)、基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)來源、基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐總結(jié)等五個(gè)方面展開討論，力求針對(duì)現(xiàn)在高校中實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)設(shè)計(jì)存在的內(nèi)容、相關(guān)體系、教學(xué)方式等方面做一個(gè)探討。

高校； 教學(xué)科研平臺(tái)； 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐； 紅外視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1.實(shí)現(xiàn)“基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐”的必要性

古人論證讀書與實(shí)踐的關(guān)系要做到：“紙上得來終覺淺。絕知此事要躬行?！苯袢苏f學(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)該“知行合一”。雖然并不是所有定理和知識(shí)都需要我們自己去時(shí)間創(chuàng)造，但為了能夠?qū)χR(shí)本身做到真正理解運(yùn)用，實(shí)踐是再好不過的方式了。在高校人才培養(yǎng)的過程中，不同專業(yè)不同學(xué)院對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力和實(shí)驗(yàn)水平的要求是不同的，但總的來說，大部分專業(yè)都需要各自的專業(yè)實(shí)踐技能，特別是很多理科性質(zhì)的課程。

筆者認(rèn)為，目前高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在3個(gè)主要問題：

（1）科學(xué)技術(shù)發(fā)展快速，無論是技術(shù)、設(shè)別還是理論研究更新?lián)Q代都很快，但是另一方面學(xué)校教材的更新速度卻很慢，一些高校教師又只會(huì)簡(jiǎn)單省力地將書本知識(shí)灌輸給學(xué)生，有些大學(xué)教授講師本身也是與社會(huì)發(fā)展方向偏離，與社會(huì)最新前沿偏離的。

（2）高校學(xué)生在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室所做的試驗(yàn)項(xiàng)目大多是在老師的帶領(lǐng)監(jiān)督下模仿，由于各種條條款款的約束，不能開展創(chuàng)造性研究。

（3）即使是在高校內(nèi)，大多數(shù)時(shí)候也還是采取老師講，學(xué)生只負(fù)責(zé)接收信息的這樣一個(gè)模式。這樣很難激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。

近些年來隨著高校擴(kuò)張，高等教育走向平民教育，越來越多的企業(yè)和用人單位反映高校人才缺乏實(shí)際操作能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。高校培養(yǎng)的人才應(yīng)該是國(guó)家未來特色社會(huì)主義建設(shè)的中堅(jiān)力量，但如果水平不過關(guān)，在大學(xué)虛度時(shí)光，那就浪費(fèi)了青春和校園資源。所以，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)方面的培養(yǎng)，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力，不僅能讓理論知識(shí)的綜合運(yùn)用和動(dòng)手技能的專業(yè)訓(xùn)練相結(jié)合，還可以進(jìn)一步形成利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工作問題的能力，進(jìn)而為國(guó)家和社會(huì)輸送更多優(yōu)秀人才。同時(shí)，這也就是實(shí)現(xiàn)“基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐”的必要性。

2.關(guān)于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的相關(guān)原則

（1）綜合性原則。關(guān)于綜合性原則，主要是在試驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)際操作中內(nèi)容的專業(yè)性、重點(diǎn)在于專業(yè)知識(shí)的復(fù)合和交叉。目的在于培養(yǎng)高校學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題的綜合應(yīng)用水平。 交叉性就是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容能夠反映專業(yè)知識(shí)內(nèi)容之間的交叉和聯(lián)系，又可以通過綜合幾種專業(yè)理論來解決實(shí)際問題。這樣下來，就能達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐的樂趣動(dòng)力，又能在這個(gè)學(xué)習(xí)過程中提高他們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

（2）科學(xué)性原則。實(shí)驗(yàn)既然成為科學(xué)實(shí)驗(yàn)，那么必然是與科學(xué)性分不開的?；诮虒W(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐也是如此，首先，要遵循客觀規(guī)律和實(shí)際情況，立足于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作的規(guī)范意識(shí)；其次，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)踐都應(yīng)該盡量使規(guī)范但不死板的，在可控安全情況下盡量讓學(xué)生自主去摸索和實(shí)踐；最后，設(shè)計(jì)方法要科學(xué)，有利于實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施和有效性。

（3）可行性原則。可行性原則也可以說是可操作原則，就是在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作中，一要讓實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與本校師生的知識(shí)能力水平和認(rèn)知規(guī)律，以及綜合本校擁有的相關(guān)設(shè)施配備情況，使得學(xué)生能夠結(jié)合本專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃和自身知識(shí)結(jié)構(gòu)來消化實(shí)驗(yàn)知識(shí); 二是校內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所涉及的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備一定要具備設(shè)備可操作性和環(huán)境安全性的要求。

3.基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目目標(biāo)

試驗(yàn)項(xiàng)目開設(shè)的目的就是提高高校學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐的動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的能力，以及能夠綜合運(yùn)用專業(yè)學(xué)科相關(guān)內(nèi)容解決實(shí)際問題的能力。在我?，F(xiàn)有的紅外視頻檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，我們?cè)O(shè)定的幾個(gè)基本目標(biāo)是：

（1）基本要求是了解這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和使用的基本原理，并且熟悉基本操作

（2）對(duì)于課程中老師給出的實(shí)驗(yàn)操作要求，能夠基本完成

（3）在完成課堂要求的過程中思考和記錄不同操作的影響和結(jié)果，并且能夠簡(jiǎn)單分析原因和解決方案，這就是一個(gè)能力培養(yǎng)和創(chuàng)新思維培養(yǎng)的基本過程。

（4）能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)得來的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)知識(shí)相關(guān)分析

（5）在小組完成實(shí)驗(yàn)中相互配合，增強(qiáng)與他人協(xié)作能力

4.基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)來源

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中討論了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程需要遵循科學(xué)性、綜合性、可操作性、安全性等原則?？偟膩碚f，基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)來源主要有兩個(gè)方面：

（1）來源于常規(guī)驗(yàn)證類型實(shí)驗(yàn)展開。以紅外線系統(tǒng)的基本工作原理、操作嘗試、應(yīng)用領(lǐng)域等情況作為基礎(chǔ)開展試驗(yàn)。比如：采用紅外視頻檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行瀝青路面施工過程溫度離析檢測(cè)時(shí)，就可以從綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的角度出發(fā)，對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，選取一些特點(diǎn)，線或面，再根據(jù)原先設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案根據(jù)溫度與空間位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系繪制溫度變化曲線，根據(jù)曲線的狀態(tài)可進(jìn)一步判斷溫度離析的程度。

（2）從行業(yè)先進(jìn)的理論研究或者傳統(tǒng)經(jīng)典研究中提煉精要，在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新做出自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作過程中一定要遵守以上原則，遇到故障或出現(xiàn)不能解決是要及時(shí)求助于老師或?qū)I(yè)人士，以免造成傷害。

5.基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐總結(jié)

基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐相對(duì)傳統(tǒng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案具有不可否認(rèn)的優(yōu)勢(shì)，但要在實(shí)踐中運(yùn)用得當(dāng)卻還有一段相當(dāng)長(zhǎng)的路要探索和進(jìn)步。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段中，還需要各個(gè)實(shí)驗(yàn)階段之間的合理安排：紅外視頻檢測(cè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)與基本操作、瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生過程中溫度檢測(cè)與分析實(shí)驗(yàn)、研究溫度離析現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)等等。

雖然基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐這種模式并不是在全國(guó)高校范圍內(nèi)普遍展開教學(xué)的，但一部分先采用和推廣這種教學(xué)模式的高校已經(jīng)取得一定成果：學(xué)生通過這種主動(dòng)式的學(xué)習(xí)，不僅將專業(yè)理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐，還培養(yǎng)了動(dòng)手操作能力。

[1]基于教學(xué)科研平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐.劉永; 李紅鏑; 秦旻 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2015.03.15

[2]基于優(yōu)秀科研成果構(gòu)建綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)探索與實(shí)踐.楊繼森; 張靜; 江中偉; 李宏偉.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2014.05.20

[3]基于教科研的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).高鳳.大連理工大學(xué). 2013.06.18