于春雨+鄧嶸+陸敏捷+喬凱

摘要：無損檢測是一門實踐性極強的課程，實驗操作在專業(yè)培養(yǎng)中占有很大比例，為實現(xiàn)實驗設(shè)備應(yīng)用的最大化、實驗室開放的最優(yōu)化、實驗教學(xué)效果的最佳化，提出網(wǎng)絡(luò)課堂與實驗教學(xué)貫穿結(jié)合的實驗教學(xué)模式。設(shè)置“基礎(chǔ)——拓展——創(chuàng)新”的網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)模塊，面向“學(xué)生——教師——企業(yè)”多個教學(xué)對象，實行“互動——測評”式的教學(xué)方式。實踐證明，依托網(wǎng)絡(luò)課堂與實物教學(xué)相結(jié)合的多元化實驗教學(xué)體系可顯著提高實驗設(shè)備利用率，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新實踐能力。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)課堂；實驗教學(xué)；無損檢測；創(chuàng)新

1 引言

無損檢測是一門實踐性極強的課程，實驗課程實際開展過程中存在“實驗內(nèi)容經(jīng)久不變”“創(chuàng)新性實驗寥寥無幾”“精密儀器無法有效利用”等諸多問題，目前的實驗教學(xué)模式僅能滿足課程基礎(chǔ)知識的應(yīng)用，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)， 提高學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和技術(shù)創(chuàng)新能力幫助甚微。

筆者結(jié)合實際情況，提出將現(xiàn)有實驗教學(xué)方式與網(wǎng)絡(luò)課堂、虛擬仿真等實驗方式有機結(jié)合，利用網(wǎng)絡(luò)課堂預(yù)習(xí)基礎(chǔ)實驗，擴展專業(yè)知識，增設(shè)創(chuàng)新實驗，演示及介紹精密儀器，設(shè)定專業(yè)知識的實際應(yīng)用情景。通過對實驗?zāi)Ｊ郊皩嶒灧椒ǖ奶剿鲗嵺`，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新實踐能力。

2 網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)模式的建立

本文以無損檢測類課程為例，通過對網(wǎng)絡(luò)課堂的教學(xué)模塊、教學(xué)對象、教學(xué)方式進行設(shè)置，形成以實驗室實踐教學(xué)為“針”、網(wǎng)絡(luò)課堂為“線”的帶動、引導(dǎo)式教學(xué)模式。

2.1實驗教學(xué)模塊

實驗教學(xué)模塊的設(shè)置既要讓學(xué)生通過該模塊完成課堂知識的總結(jié)、基礎(chǔ)實驗的預(yù)習(xí)，也要讓學(xué)生通過該模塊實現(xiàn)知識的貫通、引申、融合，探索新技術(shù)與新方法，進行創(chuàng)新型實驗研究。圖1為無損檢測類網(wǎng)絡(luò)課堂的實驗教學(xué)模塊設(shè)置。

2.1.1基礎(chǔ)模塊

基礎(chǔ)模塊主要介紹無損檢測類基本檢測手段及實驗方法，該模塊立足于課堂基礎(chǔ)知識，主要介紹常規(guī)成熟的檢測技術(shù)，每種檢測技術(shù)分別從檢測原理、實驗室配備儀器介紹、國標規(guī)定的相關(guān)檢測技術(shù)要求、實驗指導(dǎo)書及操作視頻等幾個方面進行詳細介紹，學(xué)生通過該模塊可以實現(xiàn)課堂基礎(chǔ)知識的匯總、應(yīng)用，實驗課程的預(yù)習(xí)。

2.1.2拓展模塊

實驗教學(xué)設(shè)備的更新?lián)Q代永遠無法跟進科技進步的腳步，使用設(shè)備與掌握技術(shù)的滯后性也會阻礙學(xué)生或者教師的創(chuàng)新型研究，為了消除或進一步縮小硬件差距帶來的影響，在網(wǎng)絡(luò)課堂環(huán)節(jié)設(shè)置拓展模塊。拓展模塊主要介紹先進檢測技術(shù)及實驗方法，該模塊立足于課堂知識的延伸，重點使學(xué)生了解現(xiàn)代檢測技術(shù)及檢測方法。西南石油大學(xué)石油天然氣裝備技術(shù)實驗教學(xué)中心目前配備了相當數(shù)量的現(xiàn)代檢測設(shè)備，但由于大精設(shè)備使用復(fù)雜、維修困難、單種類臺套數(shù)少等問題，無法滿足本科實驗教學(xué)的需求。采用網(wǎng)絡(luò)課堂的形式，可以使學(xué)生對相關(guān)檢測方法的原理及儀器提前進行學(xué)習(xí)，并觀看儀器設(shè)備適用視頻再預(yù)約采用該儀器實驗，確保精密儀器的最大化利用。

2.1.3創(chuàng)新模塊

該模塊立足于采用無損檢測的方法解決工程實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想和創(chuàng)新能力。學(xué)生可以選擇相應(yīng)的工程案例，根據(jù)給出的工件情程及工程情況，提出相應(yīng)的解決方案并給出基本操作步驟及依據(jù)，任課教師可以網(wǎng)上評審，認為方案基本可行后可批準學(xué)生進入實驗室進行創(chuàng)新類實驗。

2.1.4預(yù)約現(xiàn)場操作

該模塊是學(xué)生獲取現(xiàn)場操作資格的檢驗?zāi)K。學(xué)生進行現(xiàn)場操作前需先進行網(wǎng)絡(luò)預(yù)約，并參加預(yù)約內(nèi)容的測試考試，測試考試著重檢查學(xué)生是否掌握了測試的基本原理、方法及測試儀器的使用，考核合格后方可進入實驗室現(xiàn)場進行操作。

2.2實驗教學(xué)對象

實驗室摒棄傳統(tǒng)的僅面向本科生開放的原則，同時面向本科生、研究生、教師科研團隊、企業(yè)等多層次開放，通過網(wǎng)絡(luò)課堂預(yù)約測試均可預(yù)約，開放類別可預(yù)約選擇保密或者公開，對于可公開的研究內(nèi)容實驗室允許通過測試的本科生加入實驗。

實驗教學(xué)對象的多元化可以實現(xiàn)“傳、幫、帶”功能，學(xué)生通過參與科研項目、解決企業(yè)生產(chǎn)實際等進行深層次的研究，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，科研團隊、企業(yè)在引導(dǎo)學(xué)生實驗的過程中培養(yǎng)相關(guān)方面的創(chuàng)新型技術(shù)人才，實驗室通過設(shè)立多元化的服務(wù)對象實現(xiàn)設(shè)備利用的最大化，實驗室開放的最優(yōu)化，達到雙贏及多贏的效果。

2.3實驗教學(xué)方式

實驗教學(xué)方式摒棄原有的指導(dǎo)式實驗教學(xué)，采用互動式及測評式實驗教學(xué)。實驗教學(xué)操作方式如圖2所示：

對于基礎(chǔ)類實驗操作，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)課堂對實驗內(nèi)容熟悉了解，參加網(wǎng)絡(luò)課堂的理論測試后進入實驗室進行操作，操作中教師不再進行引導(dǎo)，僅根據(jù)學(xué)生的操作給出實驗操作成績。對于創(chuàng)新類實驗操作，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)課堂了解檢測對象及基本工況，并選擇檢測方法給出檢測方案，教師對檢測方案審查合格后允許進入實驗室操作，操作過程中學(xué)生與教師可互動處理，最終給出檢測結(jié)果并對結(jié)果進行分析。

采用測評式及互動式教學(xué)，可以調(diào)動學(xué)生的實驗積極性，有效節(jié)約時間，減輕實驗教師繁瑣的重復(fù)性工作，充分發(fā)揮實驗室的最大效益。

3 配套措施的建設(shè)

基于網(wǎng)絡(luò)課堂的實驗教學(xué)建設(shè)不能獨立存在，要確保網(wǎng)絡(luò)課堂的運行效果，需要在儀器設(shè)備資源、教學(xué)資源、教學(xué)組織與管理等方面進行協(xié)同建設(shè)。

3.1儀器設(shè)備資源

基于網(wǎng)絡(luò)課堂的實驗教學(xué)模式的開展，使綜合型、創(chuàng)新型實驗增加，參與開放實驗的學(xué)生人數(shù)激增，要保證實驗的效果及學(xué)生參與實驗的課時，需要注意以下幾點：

（1）增加基礎(chǔ)設(shè)備的臺套數(shù)?；A(chǔ)型設(shè)備受益面廣、使用率高，同時高使用率必然造成維修率高等問題，為保證學(xué)生實驗質(zhì)量不受影響，應(yīng)保證基礎(chǔ)實驗設(shè)備的臺套數(shù)除滿足正常實驗教學(xué)要求外同時滿足學(xué)生的課外開放實驗、相關(guān)科研研究的借用等等。

（2）整合設(shè)備資源，引進和購買大型精密儀器設(shè)備。為提高儀器設(shè)備的有效利用率，更好地服務(wù)實驗教學(xué)，可將儀器設(shè)備按功能進行資源整合，同時關(guān)注最新檢測技術(shù)與檢測方法，對成熟的新技術(shù)應(yīng)引進購買相關(guān)設(shè)備，讓學(xué)生有機會站在研究的前沿。endprint

（3）儀器設(shè)備維護及保養(yǎng)。維護和保養(yǎng)是提高設(shè)備使用率的重要因素，實驗中心應(yīng)該配有專業(yè)老師對儀器設(shè)備進行維護和保養(yǎng)，并在網(wǎng)絡(luò)課堂內(nèi)就相關(guān)方面進行答疑。

3.2虛擬仿真建設(shè)

虛擬仿真實驗內(nèi)容是網(wǎng)絡(luò)課堂的重要教學(xué)資源，是實物實驗的重要補充。嵌入網(wǎng)絡(luò)課堂內(nèi)的虛擬仿真實驗可以完成精密儀器的功能演示和遠程控制虛擬實驗。學(xué)生通過虛擬仿真可以直觀了解并掌握精密儀器設(shè)備的工作原理和使用方法，避免因缺少相關(guān)知識造成“觀摩”型實驗或造成實驗設(shè)備的損壞，同時學(xué)生可以通過遠程控制進行虛擬實驗，實時監(jiān)測實驗結(jié)果，最大限度地提高儀器設(shè)備的使用率。

3.3實踐基地建設(shè)

實踐基地是網(wǎng)絡(luò)課堂和實物課堂的進一步擴充，是學(xué)生的第二課堂?？蒲袑嵺`基地能夠加強教研互動，提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造精神，企業(yè)實踐基地能夠緊貼產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，實踐性和應(yīng)用性強。學(xué)生能夠從實踐中感受到知識的迅速發(fā)展，接觸到研究理論及研究，同時也激發(fā)他們尋找問題、設(shè)計實驗、開展實驗的熱情，這種專業(yè)實踐對學(xué)生畢業(yè)后盡快進入企業(yè)科研或技術(shù)人員角色有明顯幫助。

4 結(jié)語

基于網(wǎng)絡(luò)課堂的實驗教學(xué)模式能夠最大程度地將理論與實驗相結(jié)合，促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)、主動思考、主動探索，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，其主要優(yōu)點體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）實驗效率與效果的顯著提高。利用網(wǎng)絡(luò)課堂的預(yù)先學(xué)習(xí)功能和測試預(yù)約功能，學(xué)生進行基礎(chǔ)實驗操作課時減少，創(chuàng)新類實驗課時增加，學(xué)生的動手能力提高。

（2）設(shè)備的使用率及實驗室開放程度提高。創(chuàng)新類實驗的開展、研學(xué)結(jié)合、產(chǎn)學(xué)結(jié)合的實驗方式能夠最大程度地提高設(shè)備的使用率和實驗室的開放程度。

（3）網(wǎng)絡(luò)課堂的可擴展性。網(wǎng)絡(luò)課堂的內(nèi)容可實時更新，確保學(xué)生更快、更好、更及時地接受新知識、新技術(shù)。

當然，基于網(wǎng)絡(luò)課堂的實驗教學(xué)模式在使用中必然會暴露出諸多問題，仍需要實際運行過程中去發(fā)現(xiàn)并解決。

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