層次性、漸進性實驗考核方式的思考與探索

邰金華，郝用興，上官林建，楊杰

(華北水利水電學(xué)院機械學(xué)院，河南鄭州450011)

層次性、漸進性實驗考核方式的思考與探索

邰金華，郝用興，上官林建，楊杰

(華北水利水電學(xué)院機械學(xué)院，河南鄭州450011)

機電類課程上機實驗教學(xué)的考核方式十分重要，層次性、漸進性實驗考核方式的思路、內(nèi)容、流程及成績評定效果顯著。在教學(xué)實踐中，由于采用了自主設(shè)計、自主實驗考核模式，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉了學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，取得了較好的教學(xué)效果。

實驗教學(xué);考核方式;層次性;漸進性

一、前言

在機械學(xué)院課程教學(xué)體系中，CAD/CAM類課程及機電控制類課程中有大量的專業(yè)課程實驗需要使用計算機或通過計算機與其他實驗儀器的結(jié)合完成。如AutoCAD、PRO/E、SolidWorks三維實體設(shè)計、有限元分析、數(shù)控技術(shù)、單片機原理、微機原理、PLC、MATLAB等。這些課程的實驗涉及機自、材控、測控、交通運輸4個專業(yè)，實驗項目80余項，實驗學(xué)時超過學(xué)院總實驗學(xué)時的三分之一。因此，實驗教學(xué)的效果直接決定了課程教學(xué)效果。而能夠增加感性認識、鍛煉實踐能力、激發(fā)創(chuàng)新思維、提高綜合素質(zhì)的實驗考核評價方式無疑值得研究與探索。

二、機電類課程上機實驗的特點

機電類課程上機實驗有別于其他機電類課程實驗的特點是，上機實驗通常不需要首先搭建一個開環(huán)或者閉環(huán)的系統(tǒng)，在施加各類輸入信號后對相應(yīng)輸出信號進行測量和分析。上機類實驗內(nèi)容主要是在計算機上練習(xí)指令的基本功能，應(yīng)用指令進行一般的設(shè)計，最終是指令的綜合運用。其中，指令的綜合性、靈活性、創(chuàng)新性、合理性運用是這類實驗的重點和難點。對學(xué)生進行綜合設(shè)計能力訓(xùn)練是這類實驗的目的。在我院驗證性實驗、設(shè)計性實驗、綜合性實驗和演示性實驗四大類實驗課程中，上機實驗的類型多數(shù)屬于設(shè)計性實驗和綜合性實驗。

三、考核體系與內(nèi)容

實驗考核觀念實際上是教育觀的反映。我院考核體系的核心思想是，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)規(guī)范的操作方法，讓實驗室實質(zhì)上成為科學(xué)訓(xùn)練的場所、科技創(chuàng)新的場所，讓學(xué)生成為主動實驗的主角，在實驗室主動求索進行研究性學(xué)習(xí)［1，2］。

(一)預(yù)習(xí)階段考核

預(yù)習(xí)階段考核是考核進程的第一步，要求學(xué)生在進入實驗室時已經(jīng)了解實驗?zāi)康暮鸵?，并且準備好實驗方案。如果預(yù)習(xí)工作做不好，學(xué)生就沒有足夠的時間完成后續(xù)全部實驗內(nèi)容，因此，要使學(xué)生充分了解實驗預(yù)習(xí)的重要性和必要性。相對于上機類實驗而言，非上機類實驗設(shè)備差異巨大，學(xué)生未進入實驗室前，難以對設(shè)備全面了解，因此，實驗預(yù)習(xí)多數(shù)情況下只能做到對實驗原理的預(yù)習(xí)，不要求提出實驗方案。

預(yù)習(xí)階段考核標準為按要求填寫了實驗指導(dǎo)書中的預(yù)習(xí)部分。教師在考核時，只需要記錄學(xué)生是否完成預(yù)習(xí)，對方案的優(yōu)劣對錯、是否可行等不作評價，實驗結(jié)束后，學(xué)生會在實踐中體驗到個人方案的優(yōu)缺點，并拿出改進辦法。

(二)基礎(chǔ)知識階段考核

在基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)階段，考核目標是學(xué)生掌握基本的命令和技巧，以實驗指導(dǎo)書的基礎(chǔ)要求部分為考核依據(jù)。實驗指導(dǎo)書基礎(chǔ)知識部分內(nèi)容的編寫要緊扣教材和課堂講授內(nèi)容，根據(jù)需要直接采用教材中的經(jīng)典例子未嘗不可。要求學(xué)生能正確調(diào)試程序、運行程序、對數(shù)據(jù)流進行解釋和分析。教師在此階段要對出現(xiàn)的語法、語義、邏輯、運行等錯誤及時答疑解惑，同時要注意用語言調(diào)動學(xué)生的探究興趣。實驗進行至此階段等同于完成了驗證性實驗的教學(xué)目的。此階段考核內(nèi)容看似簡單，卻是進行后續(xù)考核的基礎(chǔ)和前提，學(xué)生只有更好地理解并掌握了基本指令，才能承擔設(shè)計性任務(wù)。

(三)設(shè)計性題目階段考核

設(shè)計性題目學(xué)習(xí)階段，考核目標是學(xué)生完成設(shè)計及實驗的能力。從此階段起，學(xué)生已經(jīng)沒有標準的實驗方案、實驗步驟可以參考。要求學(xué)生必須進行獨立、細致的思考，完全自行設(shè)計、自行操作完成實驗。為避免抄襲情況的發(fā)生，教師應(yīng)該時刻觀察學(xué)生的完成情況。同時，每有2～3位學(xué)生完成后，隨機組成小組，要求學(xué)生分組進行方案交流，用軟件工程的思想進行方案優(yōu)劣分析，并對各個方案寫出評語。經(jīng)過此階段后，學(xué)生對實驗涉及的基礎(chǔ)命令的作用、靈活運用的技巧會有所領(lǐng)悟，對解決問題的思路進行了梳理思考，為下一階段復(fù)雜的的實驗任務(wù)打好基礎(chǔ)［3］。

(四)挑戰(zhàn)性題目階段考核

挑戰(zhàn)性題目的學(xué)習(xí)為研究性學(xué)習(xí)。此階段應(yīng)當明確告訴學(xué)生，此類題目來源于工程案例及各類競賽題目或者是科研項目，學(xué)生也可以根據(jù)自己的興趣和需求自行設(shè)計實驗題目。學(xué)生可以自由選擇是否進行此項內(nèi)容實驗。教師要注意對學(xué)生進行鼓勵，激發(fā)學(xué)生的挑戰(zhàn)意識、建功立業(yè)意識，引導(dǎo)學(xué)生走上創(chuàng)新之路。同時，在此階段，教師也可以對信心不足、無從下手的學(xué)生指出難點所在，使其少走彎路，爭取讓每一個學(xué)生都能夠經(jīng)歷此階段的學(xué)習(xí)［4－6］。另外，因題目難度較大，往往無法在一次實驗課時內(nèi)完成，這種考核可以貫穿此門課程實驗的始終，每次實驗完成其中一部分即可。

此階段題目因為內(nèi)容覆蓋面廣，并有相當?shù)碾y度，學(xué)生缺少互相啟發(fā)和團隊協(xié)作，沒有下苦功的挑戰(zhàn)精神難以完成。在這個過程中，學(xué)生的溝通能力、合作意識、創(chuàng)新意識得到鍛煉和考驗，耳濡目染的團隊精神自然地會激發(fā)她們強烈的求知欲。親歷一次產(chǎn)品的研發(fā)，一次項目建設(shè)，一次學(xué)科競賽，一次論文書寫，這種“實驗——失敗——再實驗——再失敗——直至成功”的經(jīng)歷會對個人成長帶來深刻影響。學(xué)生體會了艱辛，收獲了信心和辦法，敢于承擔更復(fù)雜的任務(wù)了，能力增強了［7，8］。

(五)實驗文檔考核

實驗文檔整理貫穿實驗始終，最終體現(xiàn)形式為實驗報告。實驗報告包括實驗?zāi)康?、原理、設(shè)計方案、方法、步驟、數(shù)據(jù)分析等。優(yōu)秀的實驗報告要突出實驗方案的特色，要突出方案的評價與分析。論文式實驗報告應(yīng)該是實驗報告的最高層次。實驗報告和工作總結(jié)、項目申請書、項目結(jié)題報告以及論文寫作有很強的關(guān)聯(lián)性和相似性。引導(dǎo)學(xué)生站在寫論文的高度去完成實驗報告的書寫，會讓學(xué)生受益終生。考核時需要注意的是，對于實驗結(jié)果不理想?yún)s能夠認真分析和總結(jié)的學(xué)生，仍然要給予好的評價。對于抄襲他人結(jié)果，不注重過程而照本宣科填寫實驗結(jié)果的學(xué)生要給予批評，做實驗也離不開“誠信”［9］。

四、成績評定辦法

實驗成績由實踐過程成績、實驗文檔成績、態(tài)度及行為意識成績構(gòu)成。其中，實踐過程成績、實驗文檔成績所占比例分別為60%、40%。態(tài)度及行為意識成績是一個調(diào)控性成績，是在前兩項成績基礎(chǔ)上最終決定成績是否升檔或者降檔的標準。例如，某生實踐過程成績、實驗文檔成績均為優(yōu)秀，但是實驗態(tài)度和行為意識達到降檔標準，那么，他的最終成績將是良好。反之，如果某生實踐過程成績、實驗文檔成績均為良好，但實驗態(tài)度和行為意識達到升檔標準，那么，他的最終成績將是良好。

每次實驗結(jié)束后都要進行成績評定。另外，各個階段的完成時間不作為考核依據(jù)。這是考慮到學(xué)生基礎(chǔ)不同，如果將完成時間作為考核依據(jù)，那么，基礎(chǔ)差的學(xué)生的實驗積極性就會受到影響，同時，部分基礎(chǔ)好的學(xué)生為趕時間在出現(xiàn)預(yù)想結(jié)果后不求甚解直接進行下一項，也會在實質(zhì)上影響實驗效果。

(一)實踐過程成績

實踐過程成績的具體內(nèi)容如表1所示。

(二)態(tài)度、行為、意識成績

態(tài)度意識是指在整個實驗過程中，學(xué)生在以下七個方面的表現(xiàn):第一，認真的實驗態(tài)度;第二，科學(xué)嚴謹?shù)木?第三，愛護實驗設(shè)備，遵守操作規(guī)程;第四，愛護實驗室衛(wèi)生;第五，尊重老師，同學(xué)之間的禮貌及合作;第六，勇于挑戰(zhàn)精神;第七，創(chuàng)新意識。以上七項，具備其中六項成績升一檔，不具備其中三項，成績降一檔。工科的學(xué)生沒有好的態(tài)度、行為、意識的訓(xùn)練很難成為好的工程技術(shù)人員和科研人員，因此明確提出以上細節(jié)并引導(dǎo)學(xué)生重視，將使學(xué)生受益終生;反之，輕則損壞儀器，沒有實驗結(jié)果，重則造成不可收拾的局面［10］。教師在實驗室中要留心，及時提醒學(xué)生，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣。

五、結(jié)語

實踐證明，層次性、漸進性的考核方式很有成效，抄襲實驗報告的學(xué)生沒有了，喜歡提問題的學(xué)生多了，關(guān)注科研和競賽的學(xué)生多了，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性強了。學(xué)生在實驗儀器的愛護、維護上以及團隊合作意識上也有了新的提高。同時，由于成績評定標準透明易量化，學(xué)生對待實驗成績的心態(tài)平和了，學(xué)生知道要得到優(yōu)秀的成績應(yīng)該做好那些工作。但是考核是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程［11］，它在硬件上要求要保證每個學(xué)生一臺計算機;在軟件上要求實驗指導(dǎo)書的編寫要和考核方式相匹配，要求實驗教師不僅要掌握基礎(chǔ)理論知識、實驗技能，而且要積極主動學(xué)習(xí)和實驗內(nèi)容相關(guān)的學(xué)科研究熱點，關(guān)注工程實踐?？傊?，考核方式是實驗教學(xué)的指揮棒，找到切實可行同時使學(xué)生受益最大化的考核方式是廣大實驗教師長期的努力方向。

［1］楊叔子．創(chuàng)新源于實踐(續(xù))［J］．實驗室研究與探索，2004，(8)．

［2］邱玲，朱為玄，王京榮．實驗教學(xué)中設(shè)計性實驗的應(yīng)用及效果［J］．實驗技術(shù)與管理，2009，(2)．

［3］姜慧梅，王亞萍，韓軼南．《C語言程序設(shè)計》案例教學(xué)及其考核方法研究［J］．價值工程，2010，(29)．

［4］張曉寧．國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)狀況［J］．實驗室研究與探索，2009，(10)．

［5］高素琴．數(shù)控編程與操作教學(xué)探討［J］．職業(yè)教育研究，2005，(11)．

［6］施玉嫻．“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法在AutoCAD教學(xué)中的應(yīng)用［J］．中國信息技術(shù)教育，2010，(22)．

［7］宋衛(wèi)星．設(shè)計性實驗教學(xué)過程規(guī)范化的思考與探索［J］．實驗技術(shù)與管理，2009，(7)．

［8］王儉，葉小燕，任建平．重視過程質(zhì)量的電子電路類設(shè)計實驗［J］．實驗室研究與探索，2009，(11)．

［9］楊維立．在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力［J］．內(nèi)江科技，2009，(10)．

［10］邰金華，王麗君．機械控制理論實驗教學(xué)實踐與研究［J］．實驗室科學(xué)，2007，(5)．

［11］李廉水．實驗室是建設(shè)一流大學(xué)的基礎(chǔ)［J］．實驗室研究與探索，2008，(7)．

Consideration and Exp loration on Layered and Progressive Experiment Evaluation

TAIJin-hua，HAO Yong-xing，SHANG-GUAN Lin-jian，Yang Jie
(School of Mechanical Engineering，North China University ofWater Resources and Electric Power，Zhengzhou450011，China)

Based on the importance of experiment assessing on the computer in mechanical engineering experiment teaching，the Layered and progressive experiment evaluation，method，content，process and effect are introduced．Due to using self－determination design and manipulation experiment mode，the student＇s learning interest is excited，practical ability is exercised，and innovation thought is trained．The practical experiment teaching illustrates that better teaching effect is obtained by the designable experiment．

Experiment teaching;Experimental evaluation methods;Hierarchy and the progressive

G642．0

A

1008—4444(2011)04—0176—03

2011－05－05

華北水利水電學(xué)院教改立項項目(201008)

邰金華(1973—)，女，河南濮陽人，華北水利水電學(xué)院機械學(xué)院講師，碩士。

(責任編輯:王菊芹)