一、实验教学指导思想
转变设计指导思想和设计方法,将以参观、验证为主的实验过渡到以系统设计、模拟分析和系统实现为主;强化CAD技能训练和加强工程意识培养,将现代制造和计算机领域的新技术融入实验教学;注重系统观念的培养和系统设计方法的训练,逐步增强设计性实验和综合性实验的比重;不断提升对实验过程中各环节的要求和精细程度,不追求完成实验的数量,而重在让学生从每个实验中得到兴趣、得到收获,学到最多、学得最好。
二、实验教学方法
中心以“学生为主体、教师为主导、实验为主线、能力为目的”为教学模式。在知识、能力、素质的三维空间中,构建有特色的农业机械化及其自动化实验课程教学体系,突出创新能力的培养。
1.学生为主体
学生课前自学实验理论、仪器设备操作方法及实验内容,独立完成实验,培养学生独立获取知识和应用已有知识进行开拓、发展、创造新知识的能力。
要完成实验需要分四步,第一步:参阅大量资料学懂吃透理论知识。第二步:在实验室对照仪器设备说明书学会仪器设备的使用方法。第三步:参考教材中的实验方法构思实验过程,写出预习报告,第四步:到实验室独立完成实验。这种实验课的教学模式提高了学生的自学能力,给学生营造了一个有利于创新意识培养和个性发展的空间。为了实验的顺利实施,实验采取大循环编组模式,其特点是:
(1)每个实验室安排多个实验项目,学生做完一个实验项目可以在实验室对照仪器设备预习其他实验项目内容,熟悉仪器设备,实现了实验室局部开放。
(2) 实验中,根据仪器设备合理编组,培养了同学们独立思考,独立操作,独立解决问题的能力。每次实验课安排一定数量的学生做同一个实验项目,这些学生形成一个课外学习小组,在预习过程中,讨论分析知识要点,找出重点难点,相互启发,互帮互助、互促互进。
(3)将大量的学习资料和实验仪器设备介绍发布到网上,供学生参考。
这种编排方式给学生提供了最佳的学习环境。
2.教师为主导
课堂上教师辅导学生做实验,面对面,一对一。
大循环的实验模式给实验指导教师提出了更高的要求,因为,工程实验课是学生感性认知、创新思维的重要途径,指导教师要拓展学生的好奇心,提高学生的求知欲,开发学生的禀赋,挖掘出每个学生的潜能。所以,实验指导教师必须具备广博的专业基础知识和熟练的实验技能。当学生遇到问题时,应及时给予正确答复;实验设备出现故障时能及时排除,帮助学生顺利达到预期目的。指导教师应全面掌握各种基本实验方法,熟知其各自特点、应用范围和相互关系,对相关仪器设备的结构、原理、性能、使用方法必须了如指掌。实验中应以学生为主体,以教学相长之态,平等对待学生,要善于激情引趣,鼓励学生共同探讨问题,引导学生广泛涉猎知识,创造和谐、融洽、愉快的教学环境,让他们不拘定格,敢于大胆提问讨论。激发他们的标新立异思维,及时抓住他们创造思维的火花给予鼓励,让学生充分展示自己的个性天赋。现在,重视学生个性发展和创新能力培养的思想已成为广大实验指导教师的共识。
3.实验为主线
实验过程合理编组,培养学生善于观察、勤于思考、实事求是的工作作风及独立动手的操作能力。
实验过程是学生将所学的新知识运用于实际,灵活地分析问题和解决问题,掌握知识,形成技能的实践过程。我们的实验合理编组,独立完成。为保证教学质量,达到人才培养目标,要求指导教师认真巡回,指导学生实验,做到四勤:
(1)勤巡视:检查每个学生实验过程设计是否合理,观察学生仪器设备使用是否规范及仪器设备的运行情况是否正常,发现问题及时解决;
(2)勤辅导:对动手能力差的学生要及时给予启发,适当做一些提示、引导,克服畏难情绪,增强学生自信心。
(3)勤提问:对自学能力和动手能力都比较强的学生,要提问一些与该实验相关联的小问题,引导学生积极思考,提高对实验的情趣,激发学生探索科学奥秘的欲望和原创力。
(4)勤记录:把每个学生的实验情况详细记录,全程考评,实际、客观、全面、准确地评定 评定学生每一次实验的成绩。
教师在指导过程中主要起一个启迪和引导的作用,帮助学生掌握科学的实验方法、了解仪器设备的精妙构思、思考实验中的不足等等。由于获得了学习的自主权,极大地提高了学生的学习兴趣,激发了他们的学习欲望和潜能。有的学生为了要搞清一个问题或获得一个比较圆满的实验结果,常常花去了比以前被动式教学多几倍的实验时间,实验教学质量显著提高。
4.能力为目的
全面考核教学改革的目的是为了提高教学质量,是为了培养强能力、高素质的大学生。能力的培养是多方面的,如听课能力;收集阅读参考资料的能力;归纳总结能力;发现和提出问题的能力;逻辑思维和分析综合能力;文字表述能力;口头表达能力;实验动手能力等。
通过实验设计、科研训练项目、机械创新设计竞赛,电子设计竞赛、大学生创新设计计划等学生科学实践和训练活动,着重培养学生团队合作精神和科学研究、写作演讲、交集沟通能力。
三、实验手段
应用计算机、多媒体课件和网络资源等多种实验教学辅助手段,构建以开放式自主实验为主的多元化教学模式,培养学生在知识综合应用、系统设计、工程实践和创新实践等多方面能力。
1.运用信息技术制作了丰富的教学资料
把现代化的多媒体和网络技术应用于实验教学,建成了网络技术教学平台。实验中心网站和我校《农业机械学》、《拖拉机汽车学》等精品课程网站上提供了丰富的网上教学资源。目前提供给学生的教学资料有:理论课和实验课的课堂录像;实验教学的电子课件;实验仪器设备的操作录像;实验过程的软件仿真等。它们可以帮助学生预习和复习实验课程的教学目的和要求;学生可以通过PowerPoint 多媒体课件掌握实验课程中的重点和难点;网上习题是教材习题的补充,习题还提供了参考答案;网上提问与网上答疑可及时解答学生在学习中的问题。融合多种教学手段辅助实验教学,在实验教学中发挥了重要作用。
2.多媒体技术的应用
中心运用现代教育技术手段,丰富了教学设计环节和反馈环节。学院专门购置服务器一台,以校园网为依托,构建网络教学平台,该平台的建立,为学生网上预约实验、网上提交实验数据和实验报告、教师网上答疑等提供了先进的互动手段。实验室配备有多台计算机,任课老师可以根据每个实验的特点选择不同的授课方式,可以播放实验视频、操作示教仪或者配合电子课件和展板讲解实验原理和实验仪器设备调试等,使教学手段多样化。
3.处理实验数据数字化
中心鼓励学生提交电子文档实验报告,提倡使用计算机进行数据处理,使学生在学习本课程的同时,可以学习用更多的方法和手段分析实验数据,省去繁杂的手工计算和画图的过程,也锻炼了计算机的文档处理能力。
四、实验考核方法
中心对实验教学成绩采用全程考评法。全程考评有三个环节:预习抽查、现场操作、实验报告。为提高现场操作的重视程度,特制定详细《实验现场操作评价细则》作为现场教师的评价参考。重在操作过程,结合书面考察,全面评定总成绩;平时成绩考评贯穿于全学期的各个实验之中,贯穿于每一个实验的各个教学环节之中。
全面实施实验考试制度,考核成绩是评价实验教学的重要因素之一。每门实验结束设置考核,采用不同实验学习方式的同学均需参加,以确保质量。考题中实验理论与实验操作并重。以档案方式,详细记录系列课程每一环节的学习情况,并给出下一个学习环节的指导意见。鼓励在多元化模式下自主学习。对于超标完成的实验或研究项目的学生,给予免修相关基础实验内容及加分奖励。具体成绩分布如下表所示。
各实验环节所占实验课总成绩比例
平 时 实 验 | 期末考试 |
预习设计 | 实验操作 | 实验能力 | 实验结果 | 实验报告 |
10% | 15% | 15% | 20% | 10% | 30% |
以上措施既保证了学生具有宽厚的理论知识体系,又能充分调动学生的主观能动性,提高实验学习的兴趣和树立从事科学研究的志向,为培养厚基础、宽口径、强能力、广适应的复合型、应用型人才和高层次专业创新人才奠定了坚实的基础。