综合性实践实验的探索与思考

摘要:以开展的“激光加工技术”实验为例,讨论如何开展综合性实践实验,分析了实验设计的原则,介绍了实验实施过程,提出开展综合性、研究型实验的一些思考和心得。

关键词:综合性实践实验 研究型实验 实验教学

近年来,笔者在《激光技术及应用》课程教学中对原实验课程教学进行了改革,开展了综合性实践实验教学的探索,进行了实验课程的设计及教学实践,并获得了一定的收效,同时也对开展综合性、研究型实验总结了一些体会和思考。

1 综合性实践实验的设计

综合性、研究型实验是实验教学改革的必然趋势和发展方向,它强调综合能力的培养和学生的原创精神,使学生在宽松的实验环境中实现从被动到主动学习的转变。实验的设计目的应尽量体现对学生的锻炼,通过实验过程实现对学生多方面能力的培养。《激光技术及应用》是一门校选课,向不同年级、不同专业的学生介绍激光技术及其在各行各业中的应用,开拓学生视野,加深其对激光技术的认识。以激光在加工中的应用为切入点,通过进行实践实验的设计,将知识综合、知识应用、动手能力、合作能力和研究总结能力培养包含在一项实践实验中,具有综合性、设计性、创新性的特点。实验设计的原则和考虑包括:

1.1 要体现合作性,培养学生协作精神

合作精神是从事科学研究乃至为人处事必不可少的一种素质。为体现这一点,笔者设计将整个实验作为一项研究课题,将其分解设计了不同的研究任务；将整个班级作为一个研究课题组,将学生分成的多个研究小组,承担不同的任务。各小组间的工作有联系和承接性,小组内部必须进行交流与讨论,给出小组的成果。这样使得学生在研究过程中自觉地培养了团队协作的精神,同时,对学生人际交往能力也是一个锻炼。

1.2 要利于调动学生的兴趣,促进学生的学习主动性

实验的难易程度应适中,在实现上难度太大的话,势必会影响学生参与的积极性。另外要在实验设计中体现出学生的兴趣与爱好,充分发挥学生的特长,并给其特长发挥提供空间和机会,使学生在完成实验的过程中具有乐趣和成就感。笔者在实验设计中,对学生分工采取选择加分配的方式,使学生可选择自己感兴趣的工作。另外还加入了学生自己设计图形的环节,取得了良好的效果。

1.3 任务设计要明确,保证实验顺利进行

实验设计各部分任务越细化,越有利于学生对实验的理解。要使学生明确本小组研究的目标、研究的途径、成果和形式、研究任务在整体实验中的作用以及与其他小组之间的关系。学生要在教师的组织和指导下有目的地、相对独立地进行探索研究,这样才能保证实验的

顺利进行。

最终设计将实验分为五部分任务:包括激光加工原理、激光防护知识、实验图形的设计、实验程序的编写、实验参数摸索及加工。对学生的锻炼包括资料信息的查找总结、图形设计、编程、实验加工步骤的设计、实验研究思想的锻炼以及实际加工技术的体验。

2 综合性实践实验的实施

实验的实施需要进行精心组织和周密策划,需要教师进行阶段划分、任务布置、时间安排、形式安排等细致的工作。在本实验中,笔者将实验是分为五个阶段:

首先对学生进行思想动员,告诉学生实践实验课程的目的、任务分配及方式方法。其次让学生进行资料搜集方面的准备,即课外查阅文献、资料,完成资料整理。通过组织一堂讨论课,由学生进行分组讨论分析,并进行各组之间的交流,确定实验操作的步骤,完成设计报告,教师在这当中只需给出学生实验的目的和一些指导性意见。报告通过老师评审后,学生进行实验操作,在此过程中对有些学生无法解决的问题,指导老师给予相应的帮助,但仍坚持学生为主。最后由学生将整个实验进行总结,完成实验报告,展示研究型实验结果, 总结交流在实验中的收获,由老师进行点评。

3 开展综合性实验的思考

3.1 精心安排教学过程是综合性、研究型实验教学的保证 由于实验具有综合性、研究性的特点,必然不像通常实验只需学生预习就可以进行实验。需要有前期资料收集整理、实验方案的准备和讨论、实验的实施及总结等多个阶段,因此需要教师进行详细的介绍和周密的安排,保证每个环节都能顺利进行,否则学生将无所适从。

3.2 综合性实验可调动学生自主学习的积极性

好的实验主题可以激发起学生的兴趣,点燃学生心中的探究欲望,由被动“要我学”转变为主动“我要学”,主动地查阅资料,拟定实验方案,进行科学实验并撰写论文,培养了学生自主学习的能力。

3.3 综合性、研究型实验有利于培养学生的科研素质

通过综合性、研究型实验的实施,学生了解了科学研究的过程,体验到了科学研究中的选题、查找文献、实验方案设计、实验准备、实验操作、实验总结等多个阶段,明确了科学研究的思路,也明白了科学研究需要团队协作的道理。

3.4 综合性、研究型实验有利于提高学生的综合能力

查阅资料、收集信息,锻炼了学生获取新知识的能力。为解决一

项难题、达到研究目标提出新设想、新方案,培养学生的创新思维和创新意识。实验中遇到问题想办法解决,提高了他们分析和解决问题能力。在整理和分析实验数据的基础上撰写报告,锻炼了学生的逻辑思维能力和科技论文的写作能力。实验必须依靠同学间的协作配合来完成,培养了学生的团队协作能力。通过举办论文报告交流,锻炼了他们的交流能力和口头表达能力。

4 结语

综合性实践实验是新型的适应学生能力培养、鼓励探索的实验教学模式,它有助于推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。因此在综合性、研究型实践实验探索的道路上,我们还要做很多创新性的、扎实的工作,最大限度利用实验资源,提高实验教学附加值。

参考文献 [1]

李小昱,王为,胡波.研究型实验教学改革的探索与思考[J].实

验室研究与探索,2008,27(6):105～107.

[2]

范君柳,罗宏,樊斌,刘永奇,潘涛,吴泉英.创新研究型实验的

探索和实践[J].实验室研究与探索,2010,29(10):78～79.

[3] 刘养杰.研究型实验课程的设计与教学实践—以“结晶学与

矿物学”实验课程教学为例[J].高等理科教育,2008(6):106～108.

[4]

张暴.研究型实验教学探究[J].齐齐哈尔师范高等专科学校

校报,2008(1):139～140.

[5]

杨华庚,颜速亮,符常明,陈慧娟.研究型实验的教学实践与体

会[J].科教文汇,2009(8):95～96.

[6]

袁桂云.微生物学自主设计性实验教学研究[J].科技创新导

报,2010(19):177.