張 黎 周盟鈞 鐘 鈴

1.重慶警察學(xué)院 重慶 401131；2.龍湖巴蜀小學(xué) 重慶 401143

“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”是采用科學(xué)的邏輯思維配合實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)，對(duì)擬定研究的目的(或問(wèn)題)進(jìn)行的一種有明確目的的探索性研究。它是綜合性實(shí)驗(yàn)的延伸，在學(xué)生具有一定實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)上，把所學(xué)到的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能運(yùn)用到解決問(wèn)題中。

一、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的必要性

利用“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”能有效培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的目標(biāo)。在系統(tǒng)地學(xué)習(xí)完痕跡檢驗(yàn)技術(shù)(包括手、足、工、槍、特)的理論知識(shí)后，教師需要采用一套綜合的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)于痕跡檢驗(yàn)知識(shí)掌握情況和實(shí)踐技能操作的熟練程度；學(xué)生也能通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提前感受科學(xué)研究的氛圍，為后期的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

典型的“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式包括五個(gè)環(huán)節(jié):實(shí)驗(yàn)選題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案實(shí)施、實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示匯報(bào)、實(shí)驗(yàn)論文撰寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)。它把傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課堂由簡(jiǎn)單的“教師講解驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生照本宣科進(jìn)行實(shí)踐操作”變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)參與、自主設(shè)計(jì)的主動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程。

二、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展

如何進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的選題?這是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)展最為困難的地方。教師的精力有限，不可能給出所用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的選題。選題的方向更多來(lái)自于學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)知識(shí)的反思，源于他們對(duì)于學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的困擾和難題的思考。下面通過(guò)實(shí)例說(shuō)明設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)如何開(kāi)展。

(一)足跡步幅特征定量化檢驗(yàn)適用范圍的探討。在“足跡檢驗(yàn)”步幅特征知識(shí)講授部分，教師會(huì)向?qū)W生講授步幅特測(cè)量的三變量(步長(zhǎng)、步寬、步角)，以及步幅特征在公安實(shí)戰(zhàn)中的運(yùn)用。學(xué)生們常常會(huì)有這種疑問(wèn)，步幅特征的定量化檢驗(yàn)可以直接認(rèn)定人身，為什么在實(shí)戰(zhàn)中運(yùn)用這種方法很少了?這就涉及到步幅特征定量化檢驗(yàn)適用范圍的探討，即在哪些條件下步幅特征的定量化檢驗(yàn)可以使用。因此，學(xué)生們選擇了“足跡步幅特征定量化檢驗(yàn)適用范圍”這個(gè)實(shí)驗(yàn)研究題目，進(jìn)行了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，探討步幅特征定量化檢驗(yàn)的使用范圍。

首先，學(xué)生們根據(jù)查閱文獻(xiàn)資料和基層調(diào)研，選取可能影響步幅特征測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的偽裝方式，希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索步幅特征定量化檢驗(yàn)的適用范圍。第二，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和相應(yīng)的技術(shù)路線，并開(kāi)展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。第三，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)展示，并將實(shí)驗(yàn)所得進(jìn)行小結(jié)歸納完成研究報(bào)告和科學(xué)論文的寫(xiě)作。在此部分，教師主要通過(guò)面對(duì)面輔導(dǎo)的方式，完成對(duì)學(xué)生研究報(bào)告的指導(dǎo)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)論文寫(xiě)作的方法和技巧。第四，邀請(qǐng)校內(nèi)外專(zhuān)家，對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的研究報(bào)告進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生提前體會(huì)到科研的氛圍，激發(fā)了他們對(duì)于科學(xué)研究的濃厚興趣。基于這個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生成功申報(bào)了一項(xiàng)重慶市級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，并完成了兩篇畢業(yè)論文的寫(xiě)作。

(二)指紋三面捺印方法的優(yōu)化探索。在“手印學(xué)”知識(shí)講授部分，學(xué)生們均需要開(kāi)展“手印捺印”這個(gè)基礎(chǔ)性的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的油墨捺印，油墨涂抹指頭是否均勻，捺印時(shí)力度、角度，被捺印人是否配合等因素，會(huì)影響指紋捺印的質(zhì)量；實(shí)戰(zhàn)中采用的電子掃描方式，可能存在被捺印人不配合造成紋線缺失等現(xiàn)象，進(jìn)而影響后續(xù)的手印分析鑒定。如何將手印捺印做得更高效，避免人為因素的干擾了?帶著這些疑問(wèn)，學(xué)生查閱了大量的文獻(xiàn)資料，提出了自己的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案。

首先，學(xué)生通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)和調(diào)研，發(fā)現(xiàn)了已有學(xué)者對(duì)于單個(gè)手指油墨捺印方法進(jìn)行了改進(jìn)，即便攜式手指紋按捺儀器。此種方法克服了傳統(tǒng)油墨捺印，環(huán)指和小指三面滾動(dòng)捺印易受外界因素干擾的缺陷；但此種方法采集的指紋還要進(jìn)行電子采集輸入。學(xué)生們結(jié)合“警采通”采集手印信息的方法，提出了自己設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案，希望通過(guò)有益的實(shí)驗(yàn)對(duì)手印采集的方法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。第二，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，并開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)探索。第三，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納小結(jié)，并展示匯報(bào)。第四，邀請(qǐng)校內(nèi)外專(zhuān)家對(duì)此次設(shè)計(jì)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)?；诖舜卧O(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生成功申報(bào)一項(xiàng)學(xué)院學(xué)生的科研創(chuàng)新項(xiàng)目。

三、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)考核方式

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種典型的過(guò)程教學(xué)，實(shí)驗(yàn)考核應(yīng)側(cè)重于過(guò)程考核、情境化考核。實(shí)驗(yàn)考核應(yīng)分成三階段。第一階段，實(shí)驗(yàn)選題和設(shè)計(jì)方案的考核，占比10%；第二階段，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案實(shí)施和結(jié)果展示，占比50%；第三階段，實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告撰寫(xiě)，占比40%。考核的內(nèi)容包含了課題設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力、綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、文獻(xiàn)的總結(jié)歸納能力、動(dòng)手操作能力、語(yǔ)言表達(dá)和寫(xiě)作能力以及獨(dú)立分析解決問(wèn)題能力等方面。由于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)，教師在操作時(shí)一定要注意時(shí)間的安排。設(shè)計(jì)性設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)選題、實(shí)驗(yàn)開(kāi)展、以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)，一般是學(xué)生利用課余時(shí)間完成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示匯報(bào)最好在課堂上完成，這樣不僅能給學(xué)生一定的學(xué)習(xí)壓力，也能對(duì)學(xué)生起到一定的激勵(lì)作用。若條件允許，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該獨(dú)立設(shè)課。

四、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的展望

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)既能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、科研意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神，還有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求知求真的科學(xué)精神。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展離不開(kāi)學(xué)院的大力支持。首先，應(yīng)重視培養(yǎng)，提高教師的自身專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)；其次，應(yīng)形成有效的激勵(lì)機(jī)制，提高教師參加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的積極性；然后，應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，基本滿(mǎn)足本科教學(xué)需求的前提下，適當(dāng)增加科研儀器設(shè)備的購(gòu)入，協(xié)調(diào)好教學(xué)與科研的關(guān)系。