《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》實驗教學(xué)改革探索

摘要：針對重慶理工大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》實驗教學(xué)存在的不足，從專業(yè)現(xiàn)有實際條件出發(fā)，擬定了改革總體指導(dǎo)思想，對實驗內(nèi)容、教學(xué)方法、評價體系等進(jìn)行了改革探索和優(yōu)化，并建設(shè)了實驗教學(xué)網(wǎng)站。問卷調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果表明：改革提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和對實驗的興趣，增強(qiáng)了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作和競爭意識、成就感和自信心。其改革探索也可為本專業(yè)其他課程的實驗改革提供借鑒。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；實驗教學(xué)；誤差理論與數(shù)據(jù)處理

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）23-0027-02

《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》是重慶理工大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)必修課，主要講授測量系統(tǒng)的精度理論以及測量數(shù)據(jù)的處理方法等。希望學(xué)生通過學(xué)習(xí)該課程，掌握誤差、靜態(tài)測量及精度、動態(tài)測量及精度和精度評定指標(biāo)及方法等基本概念，并能正確設(shè)計實驗和選用合適的數(shù)據(jù)處理方法來對實驗結(jié)果進(jìn)行分析和處理[1-3]。為進(jìn)一步驗證和深化理論課程教學(xué)，促使學(xué)生在理論與實際的聯(lián)系中加深對所學(xué)知識的理解和掌握，課程加大了實驗的比重，由最初的4學(xué)時調(diào)整為現(xiàn)在的6學(xué)時。這就要求我們在實驗教學(xué)中進(jìn)一步改革實驗教學(xué)內(nèi)容與方法，充分利用實驗室儀器和設(shè)備，增強(qiáng)學(xué)生的動手操作能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識，以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實踐教學(xué)的質(zhì)量。

一、實驗教學(xué)改革指導(dǎo)思想

《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生深入掌握課堂教學(xué)內(nèi)容、綜合運(yùn)用誤差理論進(jìn)行誤差分析及數(shù)據(jù)處理的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。以往的實驗教學(xué)存在很多問題，如實驗項目陳舊、內(nèi)容單一、實驗條件不足，實驗方法固定、教學(xué)方法落后、評價體系不完善等，導(dǎo)致實驗設(shè)計不夠合理，選題內(nèi)容較少，實驗過程缺乏對方案構(gòu)思等設(shè)計能力的訓(xùn)練，學(xué)生的主觀能動性不能得到充分調(diào)動和發(fā)揮，難以引起其興趣。針對以上問題，課題組根據(jù)該課程實驗教學(xué)的特點，對《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》實驗教學(xué)進(jìn)行改革，取得了良好的效果。改革的基本指導(dǎo)思想是：從學(xué)?，F(xiàn)有實際條件出發(fā)，結(jié)合重慶理工大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)特色，以人才培養(yǎng)方案為依托，以學(xué)生自身素質(zhì)為基礎(chǔ)制定實驗教學(xué)大綱，以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生動手能力和創(chuàng)新意識為目的進(jìn)行實驗改革，提升學(xué)生綜合素質(zhì)，充分體現(xiàn)實驗教學(xué)的價值。

二、實驗改革

按照上述指導(dǎo)思想，在進(jìn)行實驗改革時，為充分培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識，課題組根據(jù)學(xué)生不同的素質(zhì)，改革了實驗內(nèi)容，保留了部分驗證性實驗，增設(shè)了設(shè)計性實驗和綜合性實驗；為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，課題組精心設(shè)計實驗內(nèi)容，使得實驗內(nèi)容與實際應(yīng)用緊密結(jié)合；為激發(fā)學(xué)生主動實驗、積極思考的熱情，進(jìn)一步培養(yǎng)其創(chuàng)新意識，課題組也積極改革實驗教學(xué)方法和實驗考核體系，并著手進(jìn)行實驗網(wǎng)站建設(shè)，充分體現(xiàn)“學(xué)生主體，教師主導(dǎo)”的實驗教學(xué)新模式。

1.實驗內(nèi)容改革。課題組在設(shè)計實驗內(nèi)容時，改革了實驗項目，將原來的3個實驗變?yōu)楝F(xiàn)在的5個，并加大了設(shè)計性和綜合性實驗的比重，組成了新的《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》實驗教學(xué)體系，如表1所示。

表1中，根據(jù)難易的不同，將實驗分為驗證性實驗、設(shè)計性實驗和綜合性實驗。這樣，可使不同層次的學(xué)生依據(jù)自己的能力水平，選擇適合自己的實驗內(nèi)容。同時，這些實驗與實際應(yīng)用結(jié)合也非常緊密，更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.教學(xué)方法改革。長期以來，《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》實驗采取的教學(xué)程序是：學(xué)生預(yù)習(xí)→教師講解實驗?zāi)康募霸怼處熝菔尽鷮W(xué)生完成→提交報告[2]。這種傳統(tǒng)的教學(xué)過程抹殺了學(xué)生的好奇心和主動學(xué)習(xí)的源動力，學(xué)生的整個實驗過程沒有任何過多的思考和探索，實驗變成了對教師演示的不完全復(fù)制，失去了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。改革后的教學(xué)程序為：學(xué)生預(yù)習(xí)→教師講解實驗內(nèi)容及目的→學(xué)生設(shè)計實驗步驟→學(xué)生實驗→發(fā)現(xiàn)問題→展開討論→解決問題→完成實驗并提交實驗報告。與傳統(tǒng)教學(xué)程序不同的是，教師不再演示實驗，而是將實驗的主動權(quán)切實交給學(xué)生，只是在學(xué)生遇到問題時給予適當(dāng)?shù)狞c撥，以激發(fā)學(xué)生積極思考、積極實驗的主動性，從而實現(xiàn)“學(xué)生主體，教師主導(dǎo)”的實驗教學(xué)新模式。

3.實驗網(wǎng)站建設(shè)。去年，課題組成員就開始著手進(jìn)行《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》課程的網(wǎng)站建設(shè)，其中有1項就是對實驗教學(xué)的建設(shè)。與其他課程網(wǎng)站建設(shè)所不同的是，我們在實驗教學(xué)欄目中專門增設(shè)了實驗教學(xué)視頻這項內(nèi)容。將實驗過程中教師講解的實驗內(nèi)容、實驗?zāi)康暮蛯嶒炘砼臄z下來，并拍攝下具有一定難度的實驗操作過程，制成錄像放到網(wǎng)站上。借助網(wǎng)站進(jìn)行實驗教學(xué)，既可大幅擴(kuò)展授課信息，解決課程容量與學(xué)時有限的矛盾，又能使學(xué)生在觀看視頻后了解實驗難度，幫助學(xué)生根據(jù)自身素質(zhì)合理選擇實驗項目。學(xué)生通過觀看難度較大的實驗操作過程，可增強(qiáng)其獨立完成實驗的信心，并培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗行為習(xí)慣，提高其動手能力，實現(xiàn)“學(xué)生主體，教師主導(dǎo)”的實驗教學(xué)新模式。

4.實驗考核體系改革。《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》課程中，雖然實驗教學(xué)只有6個學(xué)時，占整個課程的比重不大，但仍應(yīng)將實驗成績計入該門課程的總成績中。現(xiàn)行的考核辦法中，我們規(guī)定實驗成績占總成績的30%（遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出實驗學(xué)時所占該課程總學(xué)時的比例），以考核學(xué)生對該門課程的實際應(yīng)用能力，充分體現(xiàn)“全面推進(jìn)素質(zhì)教育，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為重點”的教學(xué)指導(dǎo)思想。以往實驗教學(xué)的考核中，僅僅把實驗報告作為考核指標(biāo)，非常片面，不能全面考查學(xué)生的實驗技能，不利于提高學(xué)生實驗的主動性。因此，課題組對實驗考核指標(biāo)進(jìn)行了改革。改革后各指標(biāo)及其所占的比重為：實驗成績=考勤成績20%+操作能力50%+實驗報告30%。該考核體系可全面考查學(xué)生在實驗各環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，充分反映學(xué)生的綜合能力，調(diào)動學(xué)生對實驗的興趣，大大提高學(xué)生主動參與實驗的積極性。

三、結(jié)束語

通過對《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》課程實驗教學(xué)改革的探索和優(yōu)化可知，改革后的實驗教學(xué)不僅能提高學(xué)生的基本實踐能力，深化學(xué)生對課堂知識的理解，而且還能顯著增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，也是學(xué)生實現(xiàn)與企業(yè)接軌、增強(qiáng)就業(yè)競爭力的一種有效方式，其改革探索也可為本專業(yè)其他課程的實驗改革提供借鑒。當(dāng)然結(jié)合測控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)特色，《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》課程實驗教學(xué)改革仍需進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：魯進(jìn)（1980-），女，重慶銅梁人，碩士，重慶理工大學(xué)電子信息與自動化學(xué)院測控技術(shù)與儀器系講師。