保障理工類本科實驗教學質量的幾個重要環節

摘? 要：實驗教學是高校理工類專業教學工作的重要組成部分，對培養學生理論聯系實際、解決實際問題的能力等方面具有不可替代的作用。通過數十年本科實驗教學的實踐，論述了保障實驗教學質量的幾個重要環節，包括實驗教學指南編制，實驗教學的準備，實驗教學的環境，實驗教學的內容，實驗教學研究與改革，實驗教學師資、實驗成績評定、實驗教學質量控制，實驗教學總結。其分析結果可供高校理工類本科專業教學實驗參考與借鑒。

關鍵詞：高等教育;實驗教學;實驗教學質量

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）16-0066-03

Abstract： Experimental teaching is an important part of the teaching work of science and engineering majors in colleges and universities. It has an irreplaceable role in cultivating students' ability to link theory with practice and solve practical problems. Through the practice of undergraduate experimental teaching for decades， several important links to guarantee the quality of experimental teaching were discussed in this paper， including the compilation of experimental teaching guidelines， the preparation of experimental teaching， the environment of experimental teaching， the content of experimental teaching， the research and reform of experimental teaching， the teachers of experimental teaching， the evaluation of experimental results， the quality control of experimental teaching， and the summary of experimental teaching. The analysis results can be used for reference and reference for undergraduate teaching experiments.

Keywords： higher education; experimental teaching; quality of experimental teaching

子曰，“學而時習之，不亦說乎”，對于當代在校大學生而言，“學”指課堂的理論學習，“習”可指實驗室進行的實驗課程，即在實驗中驗證、鞏固或者創新理論知識。實驗教學作為高校理工類專業教學工作的重要組成部分，對培養學生理論聯系實際、增強學生實踐能力和創新能力、團隊協作能力與解決實際問題的能力等方面具有不可替代的作用，同時，實驗教學也是高校質量評估與工程教育認證考查的重要內容[1-3]。目前，國家將強化實踐教學放到了一個前所未有的高度[4]，以著力培養學生的科學素養，求實創新的科學態度和作風，訓練學生實驗技能，提高學生對理論知識的理解和運用能力。筆者以幾十年的高校本科實驗教學經驗，總結出保障實驗教學質量的幾個重要環節，供同僚參考借鑒。

一、實驗課程指南

編制詳細的實驗課程指南，并在實驗教學中心網站上掛出該指南，使得學生對實驗課程有充分的了解，如華中科技大學材料科學與工程實驗教學中心，《模具CAD/CAE/CAM一體化綜合實驗》[5]實驗指南如下：

1. 《模具CAD/CAE/CAM一體化綜合實驗》課程為材料卓越計劃實驗班、材控專業本科生必修的一門獨立實驗技術課，共16學時，0.5學分。開課時間安排在大學四年級第一學期，即在先修課程《材料成形理論基礎》、《現代材料成形方法》、《模具CAD/CAM》之后，你可以在此規定的時間內，在華中科技大學材料科學與工程實驗教學中心網上（網址：http：//lab.mat.hust.edu.cn/）預約實驗時間。

2. 網上預約成功后，一定按預約的時間做實驗，無故缺課者，本次實驗成績記0分。

3. 在實驗課開始以前，請仔細閱讀《模具CAD/CAE/CAM綜合實驗指導書》，書中對有關實驗儀器設備的操作、性能、實驗步驟、注意事項等有詳盡的說明。實驗指導書在華中科技大學材料科學與工程實驗教學中心網頁上隨時可以下載，這樣可以節約學生及指導教師的大量時間。

4. 實驗課地點，聯系人，聯系方式等。

5. 進入實驗室時需要帶的有：實驗指導書、實驗筆記本、計算器、尺子和筆等文具，請不要攜帶即占空間又有潛在危險的物品進入實驗室。

6. 在實驗室內，要遵守紀律，不得大聲喧嘩，不準亂扔紙屑、飲料瓶（杯）等雜物，同時應保管好自己隨身攜帶的手機、書本和筆等物品。

7. 每個實驗都會有教師或管理人員監督管理，他們隨時可以提供指導和幫助，有問題就提問。

8. 課堂實驗之前，必須提交本次實驗的預習報告，經指導教師檢查并簽名后，方可進入實驗室（沒有預習者不得進行本次實驗課），同時提交上一次的實驗報告，經指導教師核查后放入實驗室專門的文件架上。每遲交一周將酌情扣分。

9. 進入實驗室后，即在簽到簿上簽到并記錄進入實驗室的時間。

10. 注意安全，防止發生人身事故和其他重大事故。使用電源時，須經指導教師檢查線路許可后，才能接通電源。

11. 愛護儀器設備，不得擅自調換、搬弄儀器;使用儀器時，必須嚴格按照操作規程進行，不是測量需要或不明確規程的，不允許動用儀器;若儀器有非正常原因損壞，除應主動向指導老師報告外，還應照章賠償。

12. 實驗完成后，應切斷電源，將儀器整理還原，并做好整潔工作，經教師（老師簽名）同意后，才能離開實驗室。

13. 除特別要求之外，實驗報告應采用華中科技大學統一的實驗報告紙書寫，注意填寫好自己的姓名及學號，同組者姓名，實驗時間等信息。實驗報告要文理通順，字跡清楚，圖表規范，實驗報告中所有圖表的幅面不要超出實驗報告用紙單頁的幅面，且圖表隨文意走，并且整潔地粘貼在實驗報告上。

14. 實驗報告要獨立完成，不允許相互抄襲，若發現兩份或以上實驗報告分析內容雷同者，不管誰抄誰的，全部以0分計;沒有做實驗而交實驗報告者，視作抄襲，計0分。

15. 不允許篡改實驗數據，拼湊實驗結果，經證實為“造假”者，記0分。

16. 沒有單獨的實驗考試，每次實驗的成績經加權綜合后，以百分制作為本門實驗課程的最終成績。本門實驗課不安排補考（或清考），若最終成績不及格者，需重修。最終成績可在學校網上的HUB系統中查詢。

二、實驗教學的準備

（一）實驗教學大綱

實驗教學大綱是實驗教學的指導性文件，是組織實施實驗教學、規范實驗教學過程、檢查實驗教學質量的重要依據。實驗教學大綱規定了實驗課程的名稱，實驗課程的層次，一般包括基礎性實驗、綜合設計性實驗、研究創新性實驗三個層次，課程編碼，課程性質，如選修或必修，學時學分使用專業，課程教程，課程任務與目的、要求，基本理論、實驗方式、考核方式與評分方式，實驗課所包括的實驗項目等。

（二）實驗教材

實驗教材（包括實驗講義、實驗指導書、實驗教案、實驗課件等）是實驗教學的基本依據，是體現教學內容、教學方法、指導學生開展實驗的重要載體，是推進素質教育、培養創新人才的重要保證，也是學校教學、科研成果及水平的具體展現。實驗教材主要包括實驗原理、實驗目的、實驗方法、實驗內容、預習思考及討論題等內容。由于現代知識處于日新月異年代，實驗軟硬件更新換代迅速，實驗教材也應注重實驗教學內容和實驗方法的更新，一般選用最近4-5年出版的教材。

三、實驗教學的環境

（一）實驗室網絡建設

實驗教學中心網站不僅掛出上述實驗指南、實驗視頻指導、課件等之類的教學文件，還應有包括實驗課程預約機制下的實驗管理系統，使得教學實驗室具有（時間、場地等）開放功能。

（二）實驗室管理

實驗教學中心應有健全的規章制度，如安全管理制度、學生實驗手冊、實驗設備操作規程等文件。

（三）實驗場地及設備

實驗場地整潔衛生，實驗設備布置合理。通過平時對實驗設備的維護及保養，做到實驗時無設備故障影響教學的情況發生。

四、實驗教學內容要求

教務處下達某學期的實驗課任務書（一般提前一個學期），任務書包括課程名稱、班級、人數、學時數、教材信息（實驗指導書）、實驗時間等等。應盡可能增開多的選做實驗，增加綜合設計性實驗、研究創新性實驗的比例。實驗教學任務必須按培養計劃和實驗教學大綱執行，不得隨意更改，若需要變更教學計劃或教學大綱中的實驗項目或內容，由任課教師提出書面申請，經實驗中心、院系主管領導批準并簽署意見后報學校教務處備案。注意實驗內容知識的銜接，雖然現在許多實驗技術課獨立于某門理論課之外，但有知識結構的聯系問題，一般可在與此相關理論課程的3-4周以后開課，可與有關的理論課程老師保持溝通。在實驗課的前一學期需檢查實驗課所需要的儀器及設備。對存在問題的儀器設備進行檢修，問題嚴重的可能需要與生產廠家聯系維修。對實驗耗材及所需費用預先報給中心并落實采購情況。實驗課之前要準備一份學生的名冊，各班班長（或學習委員）的姓名及聯系方式，并建立微信或QQ群，以便隨時溝通。

五、實驗教學研究與改革

實驗教學改革必須堅持以人為本，以學生為中心，全面服務學生學習與成長的目標。通過實驗教學改革，構建起充滿活力的實驗教學創新人才培養體系，激發學生的學習熱情，使其學習知識、技能內化。通過不斷進行實驗課程整合，建立以能力培養為主線，分層次、多模塊、相互銜接的科學系統的實驗教學體系，使實驗教學體系與理論教學既有機結合又相對獨立。實驗教學內容與社會應用實踐密切聯系形成良性互動，實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合。加強綜合性、設計性、創新性實驗。目前，在各普通高校中廣泛設立的實驗技術研究項目，對于提高實驗教學質量發揮了極大作用[6]。

六、實驗教學師資

實驗教師隊伍，是實驗教學的核心，是培養學生實踐與創新能力的根本保證。一門優良的實驗教學課程，必須至少具有一名積極從事教學研究，注重專業知識學習，熟悉行業國內外技術的發展動態及趨勢，在實驗理論、方法和技術上有所專長的領軍人物，其作為負責人，組織指導實驗課程的建設、規劃及實驗教學的工作計劃，包括制訂教學方案、教學大綱、課件編寫及完善、制定評分標準等教學實驗環節的整個過程。實驗教師也必須掌握國內外先進教學理念，能熟練運用現代教育手段與方法，同時，實驗教學師資隊伍也應注意知識、年齡結構的合理搭配。

七、實驗成績考核評定

（一）實驗報告撰寫要求

通過寫實驗報告來交流觀點、想法和敘述事實并給出使人信服的結論，并將復雜的技術報告用簡單易懂的方式寫出來;告知學生，在其職業生涯中要寫許多的報告，對寫報告的訓練是極其重要的。寫得越多，就越感到容易，其水平就越高。實驗報告的常規布局：標題和實驗日期（含姓名、學號、提交日期、實驗組等信息）。實驗內容：實驗目的、實驗原理、儀器及設備、步驟、基本理論（實例計算）、觀察結果、討論及改進意見、結論、附錄（需要的時候）。

（二）實驗報告評分標準

嚴格制訂實驗報告的評分標準，如《液壓與氣壓傳動》實驗報告評分標準。

1. 本門實驗共列九道思考題，每題10分;

2. 實驗報告書寫及報告規范方面不合要求者，酌情扣分，但不超過10分;

3. 每道思考題回答錯誤或未回答扣10分;

4. 部分答對或回答不完全扣5分;

5. 實驗之前沒有預習者，原則上不能評滿分;

6. 只做實驗而不交報告者，原則上無成績;

7. 沒有做實驗而交實驗報告者，視為抄襲計零分;

8. 不按時交實驗報告者，在截至時間內，每遲交一天扣一分;在截止時間之外者，無成績;

9. 學生實驗成績正常情況下呈均勻正態分布。

每屆學生實驗課程中，總有出類拔萃的學生，對于具有獨創性、新穎性等令人震撼的實驗報告（特別是綜合性、研究性實驗），可以建議并幫助學生在正式期刊上發表，并給出高分成績。

八、實驗教學質量控制

普通高校一般實行校、院（系）兩級實驗教學質量監控。學校組織對實驗教學課堂進行隨機聽課，進行監督、檢查和指導，反饋實驗課堂教學信息，為實驗教學的管理工作提供依據。院（系）除組織實驗教學課堂質量監控外，還要求指導教師所在院系在實驗結束后組織學生對實驗指導教師教學質量進行網上評教。教務處負責對回收的學生評價表進行數據處理，并將評價結果反饋至院系。

九、實驗教學總結

（一）實驗教學文檔管理

實驗教學過程中及實驗結束后，及時做好實驗教學資料的收集整理和管理工作，包括實驗教學計劃、實驗大綱、實驗教材、實驗教學安排表、學生實驗報告、有關實驗教學的教學研究項目、應用成果、發表的實驗教學論文等。這些文件可供工程教育認證或教學質量評估時，專家隨時調閱。

（二）實驗教學的評估

由院系、校實驗教學評估領導小組及專家評估組通過評估，客觀的衡量學校實驗教學質量及管理質量，促使實驗教學不斷改革。

參考文獻：

[1]瞿振元.推動高等工程教育向更高水平邁進[J].高等工程教育研究，2017（1）：12-16.

[2]蔡述庭，李衛軍，章云.工程教育認證中畢業要求達成度的三維度評價實踐[J].高等工程教育研究，2018（2）：71-76.

[3]曹晶，羅堯成，姚巍巍.我國本科教學評估研究熱點與發展趨勢[J].黑龍江高教研究，2018（8）：45-51.

[4]國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）[EB/OL].http：//www.china.com.cn/，2010.

[5]俞彥勤，劉輝，鄒佳鵬.模具CAD/CAE/CAM一體化教學實驗的研究[J].實驗技術與管理，2019（3）：210-213.

[6]湯潔，楊祖幸，賴春霞，等.實驗技術立項在本科實驗教學質量體系中的特殊作用和地位[J].實驗技術與管理，2008，25（2）：133-

136.