趙霞，賈生海，張芮，張金霞，朱燕琴，薛媛

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利水電工程學(xué)院,甘肅 蘭州）

一 引言

專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)Ⅱ課程是甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)水利工程專(zhuān)業(yè)推薦選修中的一門(mén)實(shí)踐課程，是將《地下水利用》《灌溉排水工程學(xué)》《節(jié)水灌溉理論與技術(shù)》三門(mén)課程實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化整合，單獨(dú)設(shè)置、獨(dú)立考試的綜合實(shí)驗(yàn)課程[1,2]。這門(mén)課程共計(jì)16 學(xué)時(shí)，由專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)教師負(fù)責(zé)，在大學(xué)第六學(xué)期開(kāi)課，主要以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，通過(guò)學(xué)習(xí)讓學(xué)生能夠掌握實(shí)驗(yàn)基本原理和測(cè)定方法，重點(diǎn)借助大型基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)儀器和精密儀器設(shè)備，讓學(xué)生能夠自主設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方案，在應(yīng)用中利用所學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備解決實(shí)際碰到的各種復(fù)雜問(wèn)題，從而鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、分析能力、創(chuàng)新能力以及科研意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神[3]。

目前，專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)Ⅱ課程在學(xué)院水資源與灌溉排水學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成，教學(xué)中主要存在的突出問(wèn)題一是大型實(shí)驗(yàn)儀器和精密實(shí)驗(yàn)儀器臺(tái)套數(shù)量均不足，學(xué)校很難同時(shí)配備足夠設(shè)備來(lái)滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)需求[4]；二是在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，部分學(xué)生存在“等、靠、混”思想嚴(yán)重，未真正參與實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致這部分學(xué)生實(shí)踐不足。立足現(xiàn)有本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，如何嚴(yán)格落實(shí)教學(xué)計(jì)劃的同時(shí)又能保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。筆者從教學(xué)管理方式入手進(jìn)行改革，注重學(xué)生之間的差異性，注重對(duì)學(xué)生科研能力的培養(yǎng)。以2016 級(jí)該專(zhuān)業(yè)學(xué)生為研究對(duì)象，以小組學(xué)習(xí)為主要組織形式，在學(xué)生分組做實(shí)驗(yàn)實(shí)行組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制的基礎(chǔ)上，引進(jìn)組長(zhǎng)跟進(jìn)制度，是一個(gè)不錯(cuò)的教學(xué)管理方式，取得了一定的成效。

二 組長(zhǎng)跟進(jìn)制度內(nèi)涵

組長(zhǎng)跟進(jìn)制度指為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的計(jì)劃管理，保證實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在規(guī)定的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)完成，將班級(jí)學(xué)生分成n 個(gè)小組，每個(gè)組5～6 人，在每個(gè)小組內(nèi)安排一個(gè)具有較強(qiáng)組織能力和學(xué)習(xí)能力的學(xué)生擔(dān)任組長(zhǎng)，跟進(jìn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，稱(chēng)為組長(zhǎng)跟進(jìn)制。該制度在實(shí)驗(yàn)課堂中主要是針對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)運(yùn)用。即當(dāng)?shù)谝唤M的學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，第二組的組長(zhǎng)跟進(jìn)第一組學(xué)習(xí)。同理，當(dāng)?shù)诙M做實(shí)驗(yàn)時(shí)，第三組組長(zhǎng)跟進(jìn)第二組學(xué)習(xí)，直至最后一組完成實(shí)驗(yàn)。

三 教學(xué)實(shí)驗(yàn)安排

以最長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為上下時(shí)間段，筆者將不同學(xué)時(shí)、難易不同的4 個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行合理配置，難易實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目錯(cuò)時(shí)進(jìn)行。以第一次實(shí)驗(yàn)為例，具體安排如表1 所示。其中溝灌條件下，土壤水分運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)和氨氮實(shí)驗(yàn)難度較大，電導(dǎo)率和濁度實(shí)驗(yàn)難度相對(duì)較小。實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排溝灌條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)規(guī)律由實(shí)驗(yàn)第一組學(xué)生做，第2 組的組長(zhǎng)跟進(jìn)學(xué)習(xí)，因該實(shí)驗(yàn)裝沙過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量灰塵，故要求學(xué)生課前30分鐘裝好沙。待正式上課時(shí)（15:00）第3 組學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始做氨氮實(shí)驗(yàn)，第4 組的組長(zhǎng)跟進(jìn)學(xué)習(xí)。30 分鐘后，第5 組學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行濁度測(cè)定，第6 組的組長(zhǎng)跟進(jìn)學(xué)習(xí)。以上課時(shí)間為起點(diǎn)，待60分鐘后，第7 組學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)定，第8 組的組長(zhǎng)跟進(jìn)學(xué)習(xí)。同一時(shí)段，4 個(gè)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均能在規(guī)定學(xué)時(shí)內(nèi)完成。實(shí)驗(yàn)前每個(gè)項(xiàng)目均有30 分鐘時(shí)間教師通過(guò)檢查提問(wèn)的方式，協(xié)助學(xué)生進(jìn)一步調(diào)整完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，理順實(shí)驗(yàn)總體思路。

表1 教學(xué)實(shí)驗(yàn)安排

四 組長(zhǎng)跟進(jìn)制在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐

1.突出課前充分預(yù)習(xí)

實(shí)施組長(zhǎng)跟進(jìn)制度后，跟進(jìn)組長(zhǎng)及時(shí)給自己所在小組反饋被跟進(jìn)小組的實(shí)驗(yàn)情況，包括實(shí)驗(yàn)教師提出的問(wèn)題、被跟進(jìn)小組組員分工安排、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的疑難問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等。目的在于組長(zhǎng)更好地發(fā)揮其組織職責(zé)，通過(guò)建立小組QQ 群、微信群等交流工具，使自己小組組員實(shí)驗(yàn)前有一個(gè)明確的預(yù)習(xí)方向，重點(diǎn)了解被跟進(jìn)小組的方案、重難點(diǎn)、遇到的疑難問(wèn)題等。組員在預(yù)習(xí)時(shí)能夠分析被跟進(jìn)小組的方案優(yōu)缺點(diǎn)，產(chǎn)生更新的想法積極思考新的方案設(shè)計(jì)。能夠?qū)?shí)驗(yàn)重難點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)書(shū)籍和文獻(xiàn)的查找。能夠?qū)Ρ桓M(jìn)小組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的疑難點(diǎn)展開(kāi)充分交流討論，得出一套做實(shí)驗(yàn)的總體實(shí)施思路和解決方案等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)前這些問(wèn)題的解決，學(xué)生充分預(yù)習(xí)，做到心中有數(shù)。

2.重視實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)

實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵[5]。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，往往忽視指導(dǎo)書(shū)中的注意事項(xiàng)，或未對(duì)其中的幾點(diǎn)進(jìn)行深刻思考，造成實(shí)驗(yàn)失敗。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師必須要引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。例如，溝灌條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)其目的是通過(guò)室內(nèi)長(zhǎng)方體土槽觀察土壤濕潤(rùn)鋒的擴(kuò)展過(guò)程，了解入滲水量隨時(shí)間的變化關(guān)系和濕潤(rùn)體水分分布情況。該實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)第一條為細(xì)沙的裝入方式會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果，這是一個(gè)關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，如果學(xué)生操作不得當(dāng)，一次性裝入細(xì)沙，或者在裝入的過(guò)程中將細(xì)沙壓實(shí)，造成的后果是實(shí)驗(yàn)效果不理想，則必須要將長(zhǎng)、寬、高分別為0.8m、0.2m、0.7m 長(zhǎng)方體體積的濕沙倒出，晾于實(shí)驗(yàn)室地面上，等濕沙經(jīng)過(guò)1～2 天的晾干才能再做實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐，該實(shí)驗(yàn)合理的細(xì)沙裝入方式是先裝大約10cm 一層的厚度，再將細(xì)沙平鋪，循環(huán)此過(guò)程直至裝到所設(shè)置的V 型壟溝底與進(jìn)水口齊平的位置高度。

3.準(zhǔn)確把握，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作

規(guī)范性使用儀器是對(duì)學(xué)生基本行為素質(zhì)的訓(xùn)練，也是提高儀器使用壽命的基本要求。組長(zhǎng)在跟進(jìn)學(xué)習(xí)時(shí)，必須要準(zhǔn)確把握規(guī)范性實(shí)驗(yàn)操作方法，及時(shí)記錄并反饋組員。例如，溝灌條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)規(guī)范性的操作做法為兩位同學(xué)必須同步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一位學(xué)生在長(zhǎng)方體土槽的玻璃面上用畫(huà)筆畫(huà)濕潤(rùn)輪廓線的同時(shí)，另一位同學(xué)掐秒表記錄時(shí)間，此外，實(shí)驗(yàn)成功的濕潤(rùn)體圖形是呈橢圓狀的[6]；又如濁度實(shí)驗(yàn)，規(guī)范性操作包括三項(xiàng)：第一，拿取樣瓶時(shí)只能拿取瓶體十字刻度線上半部分，以避免指紋進(jìn)入光路；第二，將試樣瓶放入儀器中，測(cè)定前必須采用吸水性較好的不落毛的紙巾或軟布擦拭干凈試樣瓶上的水跡和指紋；第三，將零濁度水倒入試樣瓶對(duì)應(yīng)刻度線，懸上瓶蓋，試樣瓶十字刻度線對(duì)準(zhǔn)機(jī)殼基準(zhǔn)線，蓋上遮光蓋。

五 組長(zhǎng)跟進(jìn)制度對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的作用

1.優(yōu)化教學(xué)模式

應(yīng)用組長(zhǎng)跟進(jìn)制度后，充分依托學(xué)院實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，成功打破大型精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備被列為演示性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的局限性。將本科教學(xué)與科研有機(jī)融合、互相促進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了以教師為中心的教學(xué)模式向以學(xué)生為中心的合作探究式教學(xué)模式轉(zhuǎn)化，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。學(xué)生改變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，不再按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及教師的講授機(jī)械式地做實(shí)驗(yàn)，而是小組合作共同探討，使用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)又不拘泥于指導(dǎo)書(shū)，鉆研方案、操作、數(shù)據(jù)處理、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論等。教師從教學(xué)主講轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)輔助，引導(dǎo)學(xué)生去思考實(shí)驗(yàn)中用到的理論知識(shí)和技能，完善實(shí)驗(yàn)方案等。

2.優(yōu)化教學(xué)過(guò)程管理質(zhì)量

引進(jìn)組長(zhǎng)跟進(jìn)制度后，組長(zhǎng)提前按教師發(fā)布的實(shí)驗(yàn)要求和跟進(jìn)上一組的學(xué)習(xí)后，在上課前分解課堂實(shí)驗(yàn)任務(wù)，有效的保證了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂中有序、高質(zhì)量的開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。具體的做法是：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計(jì)（1 人）、實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)記錄（1 人）、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理與歸納（1 人）、主要實(shí)驗(yàn)儀器操作（1 人）、輔助實(shí)驗(yàn)儀器操作（1～2 人）。小組成員全部參與實(shí)驗(yàn)，在課堂中有效杜絕了“等、靠、混”學(xué)生搭便車(chē)的現(xiàn)象。教師在實(shí)驗(yàn)課堂中隨機(jī)提問(wèn)，巡回隨機(jī)指導(dǎo)不同分工的學(xué)生，記錄學(xué)生在數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)整理、儀器操作中存在的問(wèn)題，以便教師更好的了解到每位學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，有針對(duì)性的指導(dǎo)學(xué)生，糾正學(xué)生不規(guī)范性表格設(shè)計(jì)及違規(guī)操作，整體推進(jìn)實(shí)驗(yàn)課堂質(zhì)量的提升。

3.提升本科生科研能力

利用大型實(shí)驗(yàn)儀器和精密實(shí)驗(yàn)儀器，是培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)能力的一個(gè)重要手段。實(shí)施組長(zhǎng)跟進(jìn)制度后，每個(gè)組在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下不僅減少了學(xué)生對(duì)昂貴儀器存在的畏懼動(dòng)手心理，而且養(yǎng)成了良好的習(xí)慣，主動(dòng)查閱儀器說(shuō)明書(shū)根據(jù)其操作步驟進(jìn)行儀器操作。在課堂中，教師鼓勵(lì)學(xué)生大膽做各種實(shí)驗(yàn)方案。例如電導(dǎo)率測(cè)定，該實(shí)驗(yàn)影響其結(jié)果之一的因素是土壤樣品水土比例[7]。一般標(biāo)準(zhǔn)水土比例配置為5:1，其具體操作步驟是稱(chēng)取標(biāo)準(zhǔn)已風(fēng)干土樣4g（精確到0.01g）于25mm×200mm 的試管中加水20ml 蓋緊皮塞，振蕩3 分鐘，靜置澄清后利用電導(dǎo)率儀測(cè)定[8]。為比較該因素對(duì)電導(dǎo)率的影響，可設(shè)置多種實(shí)驗(yàn)方案與標(biāo)準(zhǔn)方案做對(duì)比。如設(shè)置不同水土比例配置對(duì)電導(dǎo)率的影響。同理，還可考慮時(shí)間對(duì)電導(dǎo)率的影響，設(shè)置同一水土比例配置電導(dǎo)率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)實(shí)驗(yàn)，不同水土比例配置電導(dǎo)率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)設(shè)計(jì)多種方案促使學(xué)生擴(kuò)展思維，提升本科生科研能力。

4.強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐技能

實(shí)施組長(zhǎng)跟進(jìn)制度后，組長(zhǎng)反饋被跟進(jìn)組實(shí)驗(yàn)情況，跟進(jìn)組組員抱有競(jìng)爭(zhēng)心理，在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、交流討論等每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的積極性較高，強(qiáng)化不同學(xué)習(xí)程度的學(xué)生實(shí)踐技能的提高。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中可運(yùn)用文獻(xiàn)檢索工具查詢(xún)所需信息，實(shí)驗(yàn)操作中組員合作完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程交流討論時(shí)充分運(yùn)用多門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，如水工制圖CAD 基礎(chǔ)課程、水力學(xué)、灌溉排水工程學(xué)等理論知識(shí)解決實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題。此外，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)時(shí)能借助軟件應(yīng)用技術(shù)分析所測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋?zhuān)⑼ㄟ^(guò)綜合信息得到合理有效的結(jié)論。強(qiáng)化了對(duì)學(xué)生從事水利、國(guó)土、農(nóng)業(yè)等部門(mén)有關(guān)的設(shè)計(jì)、管理、科研等工作實(shí)踐能力的培養(yǎng)。學(xué)生的認(rèn)知、動(dòng)手操作、創(chuàng)新等綜合實(shí)踐能力得到進(jìn)一步提升。

六 實(shí)施組長(zhǎng)跟進(jìn)制度建議

首先，必須要抽調(diào)班級(jí)學(xué)年綜合成績(jī)表，結(jié)合班干部的推薦，選擇責(zé)任心、學(xué)習(xí)能力雙方面較強(qiáng)的學(xué)生來(lái)?yè)?dān)當(dāng)組長(zhǎng)。其次，實(shí)驗(yàn)教師必須要提前安排部署實(shí)驗(yàn)，做好較為詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。最后，實(shí)驗(yàn)教師必須提前下發(fā)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，給學(xué)生提供充分預(yù)習(xí)時(shí)間。

七 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)水利工程專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)Ⅱ課程在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出一種針對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)展開(kāi)的新的教學(xué)管理方式——組長(zhǎng)跟進(jìn)制度。該制度的應(yīng)用一方面有效解決因高校大型精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，本科生對(duì)大型儀器接觸較少，基本科研素養(yǎng)較低的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題；一方面又嚴(yán)格落實(shí)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃。

組長(zhǎng)跟進(jìn)制度在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用中突出課前充分預(yù)習(xí)，重視實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，準(zhǔn)確把握，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。第一，優(yōu)化教學(xué)模式，成功打破大型精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備被列為演示性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的局限性，轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)以教師為中心的教學(xué)模式向以學(xué)生為中心的合作探究式教學(xué)模式轉(zhuǎn)化。第二，組長(zhǎng)在上課前分解課堂實(shí)驗(yàn)任務(wù)，有效保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂中實(shí)驗(yàn)有序、高質(zhì)量的開(kāi)展，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程管理質(zhì)量。第三，在組長(zhǎng)帶領(lǐng)下學(xué)生養(yǎng)成良好習(xí)慣，主動(dòng)查閱儀器說(shuō)明書(shū)，大膽做出各種實(shí)驗(yàn)方案，思維得到擴(kuò)展，提升本科生科研能力。第四，被跟進(jìn)小組與跟進(jìn)小組之間形成學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，促進(jìn)不同程度的學(xué)生共同進(jìn)步，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐技能，保障實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。