張偉靜

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

關(guān)鍵詞：實驗教學；大學；專業(yè)課

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

一、概述

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

二、實驗的目的

課程中實驗設(shè)置的目的一般包括以下幾點：（1）激發(fā)學生對課程的興趣。部分理論課程內(nèi)容復(fù)雜且抽象，理解起來難度較大，會使學生產(chǎn)生厭學心理。此時恰當?shù)卦O(shè)置部分實驗內(nèi)容，通過有趣的實驗現(xiàn)象，可以大大激發(fā)學生的學習興趣。（2）增加學生對理論知識的感性認識。理論學習學到的知識，多為灌輸性學習，記憶居多，缺乏對內(nèi)涵的理解和擴展，通過實驗動手操作，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）通過學習相關(guān)儀器及仿真軟件的使用，促進知識的掌握。使用儀器完成一個實驗，需要對儀器進行校準、參數(shù)設(shè)置等一系列的操作，使用難度相對較高，因此就促使學生必須要掌握其基本原理、操作方法和注意事項，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，也是對課堂所學理論知識的一個再應(yīng)用和驗證的過程。

三、實驗時間的安排

目前國內(nèi)高校在專業(yè)課實驗設(shè)置方面，普遍存在實驗環(huán)節(jié)安排在理論課程結(jié)束后統(tǒng)一進行的問題，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：（1）由于實驗時間比較集中，有利于實驗室的管理；（2）學生已經(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驗內(nèi)容；（3）實驗內(nèi)容的連續(xù)性較好，教師指導相對容易。然而這樣安排的缺點也是非常明顯的，從上一節(jié)中給出的實驗?zāi)康膩砜矗瑢嶒炓粋€最為重要的角色是激發(fā)學生的學習興趣。雖然目前的這種實驗安排同樣也可以激發(fā)出學生對這門課程的興趣，但是常常有同學反映“通過實驗，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想要達到的效果。另外在實驗過程中，同學可以對相關(guān)理論知識有更為感性的認識，這對于理論知識的理解是非常有幫助的。然而如果實驗安排在最后統(tǒng)一進行，這一作用將明顯減弱，有些同學很可能因為無法理解某一概念，而對這門課程產(chǎn)生排斥，甚至放棄。而合理的實驗時間的安排，則幫助這部分同學。此外細心的同學往往在實驗過程中能夠發(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，因此合理的實驗安排可以使得同學帶著問題去學習相關(guān)的理論知識，這必然會提升學生對相關(guān)內(nèi)容的認知深度，從surface learning轉(zhuǎn)化為deep learning。盡可能早讓學生接觸實驗儀器，使用仿真軟件，將有利于提升學生對一些知識點的認知深度和掌握的牢固程度，并且做到在實際工作中能夠更好地將理論和仿真聯(lián)系。從實驗的角色可以看出，實驗對于激發(fā)學生的學習興趣、認知深度等方面有著非常重要的作用。理論與實驗的交替進行可以激發(fā)學生學習積極性，實驗中碰到的問題又可以讓學生們帶著問題去學習相應(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)一進行實驗，實驗激發(fā)興趣以及帶著問題去學習等這些非常重要的作用就無法發(fā)揮。即便后來在實驗過程中，學生產(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，由于在講課過程中某些內(nèi)容不能掌握，導致他放棄這門課程，甚至在實驗當中也不愿意認真學習了。因此實驗時間的安排，一定要綜合考慮實驗內(nèi)容和實驗時間的安排，將理論講述和實驗驗證，包括對實驗結(jié)果的預(yù)測等有機地交叉結(jié)合在一起，這樣才能夠達到更好的教學效果。

四、實驗內(nèi)容的設(shè)置

實驗課程大概包括有演示實驗、仿真實驗以及動手實驗。不同類型的實驗，在課程學習中扮演不同的角色，需要根據(jù)內(nèi)容及要求分別設(shè)置，以達到作用最大化。（1）演示實驗。這類實驗主要由任課教師在課堂上進行實物或者視頻的演示，成本低，靈活性較強。因此講授新的概念之前，教師可以通過相應(yīng)的演示實驗對一些有趣現(xiàn)象進行演示。以此來提升學生興趣。（2）仿真實驗。這類實驗便于設(shè)置各種不同的參數(shù)條件，讓同學們可以對各類情況進行嘗試和驗證，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習。在理論講解之前和之后均可以加入仿真實驗。之前加入的實驗主要讓學生觀察現(xiàn)象，用來產(chǎn)生相應(yīng)的問題，讓同學們帶著問題走進課堂。在理論之后的實驗，則偏重于對理論預(yù)測結(jié)果的驗證，進一步拓展理論結(jié)果。（3）動手實驗。這類實驗主要偏重于培養(yǎng)學生的動手能力，增加對所學知識的感性認識，提升所學知識的實用性。因此在實驗設(shè)置時，重點在內(nèi)容的實現(xiàn)性、操作規(guī)范性、安全性（人員和儀器）等方面。

五、實驗教師的選擇

實驗課應(yīng)該由什么人來指導？主要還是應(yīng)該由授課老師進行，這樣理論和實踐才能夠更緊密地結(jié)合起來。授課教師在理論教學的過程中，對學生的掌握程度有最直觀的了解，最清楚何時安排什么內(nèi)容的實驗最有助于學生的學習。而交由專職實驗老師來帶，不能做到適時調(diào)整實驗安排、因材施教。由授課老師指導實驗，對教師的動手能力、儀器的使用能力等也有較高的要求，這進一步促進了教師教學能力的提升，也有助于進一步提高教學水平。

六、總結(jié)

通過上述分析，實驗的角色主要包括激發(fā)學生的興趣，增強學生對實際器件感性認識，培養(yǎng)動手能力，在實驗中通過對知識的再應(yīng)用加深對理論知識的理解。理論與實驗的交替進行可以激發(fā)學生學習積極性，實驗中碰到的問題又可以讓學生們帶著問題去學習相應(yīng)的內(nèi)容，兩者相互促進，會有很好的效果。如果僅僅在最后統(tǒng)一進行實驗，借實驗激發(fā)興趣以及帶著問題去學習等這些非常重要的作用就無法發(fā)揮。即便后來在實驗過程中，學生產(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，由于在講課過程中某些內(nèi)容不能掌握，導致他放棄這門課程，甚至在實驗當中也不愿意認真學習了，而過程中的實驗則可以激發(fā)這些學生的學習興趣。由此可以看出實驗在大學專業(yè)課教學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驗內(nèi)容，而是要從時間、人員、形式等多維的層面去仔細思考，讓實驗發(fā)揮更好的作用，進一步提升學生的理論、實踐水平。

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