趙 霞，武蘭珍，王引弟，黃彩霞，朱燕琴，王麗萍

(甘肅農(nóng)業(yè)大學 水利水電工程學院,甘肅 蘭州 730070)

甘肅農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)創(chuàng)建于1974年，是甘肅省創(chuàng)辦最早的水利類本科專業(yè)。該專業(yè)立足甘肅、面向西部、服務(wù)全國，為國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展提供人才保障和智力支持。2014年獲批省級特色專業(yè)[1]。從近幾年就業(yè)單位的反饋情況看，該專業(yè)人才培養(yǎng)模式還存在諸如教育課程知識陳舊、與社會需求脫節(jié)、學生實踐動手能力不足等問題，難以滿足社會產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和當代水利行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對工程科技人才的要求。因此，迫切需要加快工程教育改革創(chuàng)新。我校水利水電工程學院以人才培養(yǎng)實踐教學這一薄弱環(huán)節(jié)為突破口，按照工科水利類復合型人才培養(yǎng)要求，修訂人才培養(yǎng)方案，納入專業(yè)綜合實驗課程，及時更新和補充水利工科教學內(nèi)容。旨在培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強能力”，能在水利、國土、水保、農(nóng)業(yè)等部門從事與農(nóng)業(yè)水利工程及相關(guān)工程有關(guān)的規(guī)劃與設(shè)計、施工與管理、教學與科研等工作的復合型人才。

專業(yè)綜合實驗是將《土壤學與農(nóng)作學》《土壤物理學》《地下水利用》《灌溉排水工程學》《節(jié)水灌溉理論與技術(shù)》等課程實驗從其相應(yīng)的課程中分離出來，進行優(yōu)化整合，形成《專業(yè)綜合實驗Ⅰ》(16學時)，《專業(yè)綜合實驗Ⅱ》(16學時)兩門單獨設(shè)置的，獨立考試的綜合實驗課程[2]。兩門課實驗項目共計16項，均由驗證性、設(shè)計性、綜合性實驗組成。畢業(yè)要求學分均為0.5學分，分別在大學第五、第六學期開課。通過兩門實驗課程的學習，學生能夠掌握實驗基本原理和測定方法，能夠認識實驗儀器并掌握儀器使用方法，能夠在實踐中深入領(lǐng)會理論知識并擴展思維，鍛煉學生的實踐動手能力、團隊合作能力、溝通與交流能力、寫作能力，為后續(xù)課程畢業(yè)實習和畢業(yè)論文打下良好基礎(chǔ)。然而，專業(yè)綜合實驗在當前的實際教學過程中效果不理想。

筆者立足我校農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)實驗室現(xiàn)有實驗教學條件，探討實驗教學中存在的不足之處，從加強實驗平臺建設(shè)、開展不同教學模式、健全教學管理制度、完善教學考核機制等方面對實驗教學進行改革，以學生為中心，將本科教學、科研有機融合，互相促進，讓學生在一個完整的實踐訓練中，實踐動手、團隊合作、溝通與交流、寫作等能力得到鍛煉，使他們掌握解決本專業(yè)復雜工程問題和科研工作的基本程序和方法。

1 實驗教學現(xiàn)狀

1.1 實驗設(shè)備薄弱

實驗室硬件設(shè)施是開展實驗教學的基礎(chǔ)和保障。近年來，我校加大資金投入力度和政策保障力度建設(shè)專業(yè)實驗室來推動各學科科研水平的快速發(fā)展[3]。農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)基礎(chǔ)實驗教學實驗室面積、儀器設(shè)備添置、實驗室維修等硬件建設(shè)均得到了一定的改善，如水資源與灌溉排水實驗室數(shù)量由1間房擴展到3間房，實驗室用房面積增加了231.64m2。然而實驗室面積仍然嚴重不足，受實驗室面積制約大型實驗儀器安放場地不足，導致大型基礎(chǔ)實驗儀器臺套數(shù)量較少。同時，一些精密實驗儀器價格較高，學校很難同時配備足夠設(shè)備來滿足本科教學實驗需求[4]。

1.2 教學模式傳統(tǒng)

驗證性、設(shè)計性、綜合性實驗項目均采用以教師為主體的講授法。驗證性實驗，在室外大田實施，按教學計劃正常完成。設(shè)計性實驗和部分綜合性實驗需要在實驗室完成，受實驗儀器臺套數(shù)量短缺限制，筆者采用同時段開展4組不同的實驗項目，每組完成1個實驗項目。在這種情況下，教師分別講授4個實驗原理和演示實驗儀器操作，然后再安排學生動手做實驗，往往出現(xiàn)兩種情況：第1種情況是超時完成實驗，加重教師和學生負擔。第2種情況是在規(guī)定的學時內(nèi)按時完成實驗，但是實驗由動手能力強的學生按照教師講授的步驟操作完成，部分學生全過程觀看。該模式下，學生被動接受知識，思維能力、團隊合作能力、溝通與交流能力未得到有效鍛煉。

1.3 教學管理制度落后

現(xiàn)有實驗教學管理方式建立在傳統(tǒng)的以學生考勤、課堂操作表現(xiàn)及實驗報告考核制度上[5]。學生按學號5-6人分為1組，進行分組實驗，實行組長負責制，組長由班長按學號順序選定?？记诓捎谜n初點名制度考查學生是否出勤，在室外實驗過程中出現(xiàn)部分學生在點名后中途逃課的現(xiàn)象。實驗操作過程中特別是設(shè)計性和綜合性實驗過程，部分學生“等、靠、混”思想嚴重，一問三不知，課堂參與流于形式，組長并未實行組織安排職責。此外，教師沒有明確實驗報告撰寫要求，上交的實驗報告全班同學幾乎均為打印版，無人撰寫“論文式實驗報告”，甚至抄襲現(xiàn)象嚴重，實驗教學效果較差。

1.4 考核方式不完善

實驗考核是檢查學生掌握實驗技能的手段，對學生實驗成績的評定直接影響學生做實驗的積極性。因此，建立有效的、具有可操作性的考評辦法和考核制度是必需的[6]?，F(xiàn)有的考核學習評價主要以實驗報告為考察主要手段，所占比重為70%；另一部分為平時成績，所占比重較低，為30%，包括學生的實際出勤和對實驗操作的隨堂檢查。其中考勤依據(jù)個人到課情況給定成績。實驗操作是以小組表現(xiàn)給定成績，該考核方式并不能客觀地反映學生學習過程的真實情況。

2 實驗教學探討改進措施

2.1 加強實驗室平臺建設(shè)

以學校農(nóng)業(yè)水利工程一流本科專業(yè)建設(shè)項目為契機，依托學科建設(shè)優(yōu)勢，加強實驗室平臺建設(shè)。在學院現(xiàn)有實驗室的基礎(chǔ)上，采用“循序漸進、分步實施”的方針，逐步加大實驗教學資金投資力度，遵循先進、適用、經(jīng)濟相結(jié)合的原則購置實驗儀器，擴展實驗室面積，不斷完善實驗室平臺。此外，探索專業(yè)實驗室開放管理方式，并建立相關(guān)管理制度，全面提升實驗室教學條件和管理制度。

2.2 開展不同教學模式

針對實驗教學傳統(tǒng)模式講授法難以滿足復合型人才培養(yǎng)目標質(zhì)量要求，開展不同教學模式。驗證性實驗仍采用講授法，實驗操作實行獨立操作。設(shè)計性和綜合性實驗主要通過使用先進的精密儀器設(shè)備，來推動科學研究和人才培養(yǎng)的無縫對接[7]，實施以學生為中心的合作探究式教學模式，在該模式下，教師安排學生提前幾天預約實驗室觀看實驗設(shè)備，下發(fā)電子版儀器說明書，向?qū)W生強調(diào)儀器使用注意事項。此外，提供給學生的實驗指導書盡可能簡單化，從實驗設(shè)計表格、實驗方案、實驗操作全過程均是學生合作完成。教師在教學過程中引導學生能夠在已制定的實驗方案上進行實驗方案優(yōu)化，能夠啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)、解決實驗中碰到的問題，能夠協(xié)助學生意識到實驗操作中的違規(guī)行為并進行糾正。該模式不僅讓學生深刻體驗到實驗學習的樂趣和困難，而且深刻理解了團隊的重要性，提高了分析和解決問題的能力。

2.3 健全教學管理制度

實現(xiàn)復合型人才培養(yǎng)目標，必須要實施嚴格的教學管理制度才可有效驅(qū)動學生學習，高效保障實驗課堂有序開展。為了保障教學效果，充分發(fā)揮組長的組織負責作用，組長人選不再由班長按學號順序選定，而是由教師調(diào)取授課班級學生學習成績單結(jié)合班長推薦認真負責的學生擔任。新的教學管理制度建立在改革后的考勤、預習、交流討論、實驗操作、實驗報告等5方面考核制度上。如圖1所示。

圖1 教學管理制度

(1)考勤實行簽到制。即實行課前點名，課后簽到制度，嚴格控制學生上課期間逃課現(xiàn)象，保證學生全程參與。

(2)預習實行“請出去”制度，即以組為單位，隨機檢查提問小組成員，如有1/2的人回答不上問題，當場取消該組實驗資格，杜絕學生存在“等、靠、混”搭便車的思想。

(3)交流討論實施“三步走”制度，課前利用班級QQ群和組長建立的小組QQ群重點進行實驗方案討論、預習交流，課中實驗過程進行實驗方案優(yōu)化、課后進行實驗總結(jié)，實驗細節(jié)討論等“三步走”制度，提高學生團隊合作、溝通與交流能力。

(4)實驗操作，教師將檢查提問作為輔助手段，促進學生動腦思考，提高實踐動手能力。

(5)實驗報告實行“手寫版”和“請進來”制度。教師明確要求實驗報告為手寫版，將實驗報告分類處理，并分批次將學生請進辦公室反饋實驗報告中存在的問題并提出修改要求。第一類存在雷同實驗報告，要求學生必須重寫。第二類存在實驗數(shù)據(jù)表格不規(guī)范、實驗數(shù)據(jù)處理不完整的，對這類學生進行面對面的一一輔導，要求修改補全。第三類存在語言照搬照抄實驗指導書、語言不規(guī)范、口語化嚴重，教師結(jié)合學生歷年成績冊，將部分學有余力的學生請進辦公室，要求規(guī)范化書寫并查閱參考文獻，撰寫“論文式實驗報告”，通過這種方式以期全面提升學生的寫作能力。

2.4 完善教學考核機制

考核方式的改進有助于教學質(zhì)量的提高[8]。傳統(tǒng)的考核中，以學生考勤、實驗操作表現(xiàn)及實驗報告三部分組成。實驗教師改進完善考核方式，實施過程性考核，加大過程性考核比重，該項考核所占比重為50%，分為考勤、預習、交流討論、實驗操作、學生態(tài)度及教學紀律、按時提交實驗報告等6部分。其中，預習、交流討論、實驗操作考核分數(shù)均是以小組表現(xiàn)與個人表現(xiàn)結(jié)合給定成績?？记?、學生態(tài)度及教學紀律、按時提交實驗報告依據(jù)個人表現(xiàn)給定成績。最后以學生的實驗報告所占比重為50%作為輔助手段考察學生的寫作能力。這種考核機制較傳統(tǒng)的考核更客觀，即一方面有利于實驗教師通過學生在學習過程中的表現(xiàn)評判每位學生的學習水平，另一方面有利于驅(qū)動學生學習。

3 實驗教學改革成效

通過加強實驗室平臺建設(shè)、針對不同實驗項目采用不同教學模式、提升教學管理制度、完善考核機制等4方面進行實驗教學改革，取得了一定成效。實驗室平臺的建設(shè)為本科生實踐教育發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)條件。改革后的教學模式、管理制度、考核機制提高了學生學習積極性和主動性，部分學生能夠主動聯(lián)系實驗教師咨詢實驗的不足，并能對實驗方案進行再次優(yōu)化，根據(jù)自己的時間補做實驗。部分學生能夠?qū)I(yè)實驗課程中所學到的知識、技能、方法應(yīng)用到其他課程中。學生做科研訓練計劃(SRTP)項目能夠分析和解決實際問題，并能規(guī)范性書寫，實驗成效受到一致好評。

4 深入推進改革的設(shè)想

本著以學生為中心，持續(xù)改進的原則，專業(yè)綜合實驗教學將進一步深入推進改革，實驗教師需不斷提高自己的實驗教學水平。對接甘肅農(nóng)業(yè)大學教學管理系統(tǒng)，對實驗教學環(huán)節(jié)成績進行分析和整理，對比平衡班級學習狀態(tài)和效果差異，優(yōu)化教學考核環(huán)節(jié)。進一步改進教學模式，借助網(wǎng)絡(luò)在線平臺，探索“人工智能+教育”“互聯(lián)網(wǎng)+教育”實驗教學模式，深入推進信息技術(shù)與實驗教學的融合，研究實驗教學線上與線下相結(jié)合的教學方法。