改革實驗考核體系提高學生實驗能力論文
【摘要】文章以流體力學實驗考核體系為例，對實驗前、實驗中、實驗后的各個環(huán)節(jié)，提出一套切實可行的實驗考核體系，重點在于提高學生的實驗能力。
【關鍵詞】實驗考核體系；實驗能力；流體力學實驗
實驗教學是高等學校教學工作的重要組成部分。高校實驗教學應該注重培養(yǎng)學生的實驗能力，滿足高等教育應用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。學生在實驗室通過觀察、思考和操作，來提高判斷能力和創(chuàng)新能力，做到有思想地做實驗，自主完成實驗任務。實驗能力的培養(yǎng)應該配合實驗考核來具體實施，文章就此提出了一套旨在提高學生實驗能力的流體力學實驗考核體系，對實驗前、實驗中、實驗后的各個環(huán)節(jié)列出了具體的考核方法，主要包括五個考核部分：實驗準備、實驗操作、實驗報告、實驗創(chuàng)新和實驗考試。
1．實驗準備考核
實驗準備要求學生在實驗前理解實驗原理，明確實驗要求，熟悉實驗內容及步驟，并按照要求言簡意賅地編寫實驗預習報告。通過實驗準備培養(yǎng)學生的自學能力，加深對流體力學理論知識的理解。實驗教師根據(jù)學生的實驗準備情況進行具體考核，對實驗預習報告打分，對未完成實驗準備的學生，取消其實驗資格。實驗準備考核占實驗總成績的10%，詳細評分標準見表1，取所有實驗準備考核分值的平均分作為實驗準備考核成績。通過實驗準備考核，可以起到兩個作用：一是實驗準備考核成績組成實驗總成績的一部分；二是實驗準備考核對學生進實驗室起到一個篩選作用。
表1流體力學實驗準備考核評分標準
序號評分標準分值
1實驗準備充分，實驗預習報告規(guī)范認真，有預習思考10
2實驗準備比較充分，實驗預習報告規(guī)范認真，有預習思考痕跡8
3實驗準備基本充分，實驗預習報告規(guī)范認真，但僅是抄書，無思考痕跡6
4實驗準備不充分，實驗預習報告馬虎，不規(guī)范，無思考痕跡4
5未完成實驗準備，未完成實驗預習報告0
在實驗準備這一階段，實驗教師需要給學生準備具體的預習資料，包括：學生實驗守則，規(guī)定學生進實驗室需要遵守哪些規(guī)則；流體力學實驗要求細則，對學生說明參加流體力學實驗的具體要求；流體力學分室平面布置圖，以便學生了解實驗室情況；流體力學實驗指導書，主要給學生提供每個實驗的具體指導，如：實驗目的要求、實驗儀器、實驗原理、實驗方法與步驟、實驗成果及要求、實驗分析與討論、實驗數(shù)據(jù)記錄表、實驗數(shù)據(jù)計算表；另外，還可以補充說明一下，實驗預習報告書寫要求、原始實驗數(shù)據(jù)記錄要求、實驗報告要求書寫哪些內容等等。
特別是實驗儀器這一塊，因為學生事先不熟悉儀器，實驗時操作儀器比較困難，所以一定要先讓學生熟悉儀器設備，有必要提供實驗儀器的說明書。另外，實驗教師還可以提供一些經(jīng)典實驗的介紹，如雷諾實驗的工作環(huán)境，增加學生的學習興趣。實驗教師可以把這些資料編寫成流體力學實驗指導書，印發(fā)給每位學生，還可以把相關資料放到實驗室網(wǎng)站上去，讓學生自行下載查閱學習。
2．實驗操作考核
實驗操作考核作為實驗教師對學生連續(xù)評估的主要形式，在平時實驗當中對學生進行觀察，并將觀察記錄作為對學生操作能力的直接評價。實驗操作主要考核學生實驗操作技能和分析問題、解決問題的能力[1]。實驗教師在實驗指導過程中，以啟發(fā)學生思維為主，充分發(fā)揮學生的主動性，在學生提問時予以適當指點和提示，主要考察學生的動手能力和排除故障能力。因為這部分考核以實驗教師的主觀判斷為主，所以在實驗操作考核過程中要作定性定量處理，以便實驗操作考核具體實施。實驗操作考核占實驗總成績的20%，具體評分標準見表2。下面簡要介紹一下流體力學實驗操作考核的過程。
實驗開始時，實驗教師對每組學生的實驗情況進行觀察，簽字確認。如能量方程（伯努利方程）實驗開始時，檢查每組學生是否將能量方程實驗儀的所有測壓管液面調整到齊平狀態(tài)，簽字確認。
實驗過程中，實驗教師檢查學生的實驗操作情況。如實驗操作時間是否符合要求，實驗次數(shù)是否達標等等。
實驗結束時，實驗教師對每位學生的實驗原始數(shù)據(jù)記錄進行初步分析，判斷實驗結果是否符合規(guī)律，確保實驗質量。引導啟發(fā)學生分析歸納實驗結果，撰寫好實驗報告。對實驗有重大錯誤、失敗或不能完成者，安排其在實驗室開放時間重做。
實驗結束后，要求學生按要求關閉儀器，清理現(xiàn)場，做好環(huán)境清潔工作。實驗教師檢查每組學生儀器設備整理情況，電源是否關閉，水桶（水杯）水是否倒入水箱中，雷諾實驗的有色水閥門是否關閉，桌面是否整理，并作相應記錄。
表2流體力學實驗操作考核評分標準
序號評分標準扣分值
1測壓管齊平缺認可/次–0.5
2測壓管測點未達到實驗要求/次–0.5
3排氣泡缺核查/次–0.5
4操作時間未達到實驗要求/次–0.5
5操作次數(shù)未達到實驗要求/次–1
6儀器電源未關、閥門未關水未處理、桌面未整理/項–0.5
7實驗結果不符合規(guī)律/組數(shù)據(jù)–0.5
8沒參加實驗操作/個實驗–5
注：流體力學實驗操作考核滿分20分，如在實驗過程中，發(fā)生上述情況，則扣除相應的分值，扣完為止。
3．實驗報告考核
實驗報告作為考核的依據(jù)，自身存在不足的地方，既不能反映學生的操作技能，不能表現(xiàn)學生動手解決實際問題的能力。即使學生不動手或不作為主要參與者，也可以寫出一份較好的實驗報告。另外，由于實驗報告是在實驗室外完成的，可能會出現(xiàn)修改數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，實驗教師也很難了解學生對某些問題的理解程度和真實的看法。因此，實驗報告需要補充一些主觀方面的報告成果，比如實驗作業(yè)、實驗總結等等。實驗報告考核占實驗總成績的30%，由三部分組成：實驗報告成績、實驗作業(yè)成績和實驗總結成績。
實驗報告主要考核學生實驗后對所做實驗進行的分析和評價，以及撰寫報告的能力，達到總結和提高的目的。實驗報告成績滿分20分，取所有實驗報告分值的平均分作為實驗報告成績，詳細評分標準見表3，主要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算是否正確，實驗現(xiàn)象分析是否客觀完整等評定。對于實驗報告其固有的缺陷，流體力學實驗報告考核采用數(shù)據(jù)記錄復份，來避免學生修改數(shù)據(jù)。
表3流體力學實驗報告評分標準
序號評分標準分值
1實驗報告規(guī)范認真，圖表清晰，實驗數(shù)據(jù)計算正確，實驗現(xiàn)象分析客觀完整，能做較深層的探研，優(yōu)秀20
2實驗報告規(guī)范認真，圖表清晰，實驗數(shù)據(jù)計算正確，實驗現(xiàn)象分析比較客觀，良好16
3實驗報告規(guī)范，圖表清晰，實驗數(shù)據(jù)計算基本正確，實驗現(xiàn)象分析基本客觀，及格12
4實驗報告格式規(guī)范，實驗數(shù)據(jù)計算不正確，實驗現(xiàn)象分析不正確，不及格8
5未完成實驗報告0 實驗作業(yè)是根據(jù)實驗內容和實驗要求精心設計的，可以加深學生對實驗的認識、補充和擴展。實驗準備時，教師對將要進行的實驗提出問題，引導學生深入思考。學生通過查找資料，操作實驗，編寫實驗報告，將問題引入深層次的探究，然后回答問題。如能量方程實驗，提出問題：“測點2、3和測點10、11的測壓管讀數(shù)分別說明了什么問題？[2]”學生進行一系列思考后探究答案。實驗作業(yè)成績滿分5分，每個實驗作業(yè)以5分制為標準進行評分，最后求平均分作為實驗作業(yè)成績。
實驗總結在流體力學全部實驗結束后完成。此時，學生對實驗知識、技能、儀器設備等都有了真切的體會、深刻的認識，每個人都會有不同程度的收獲。學生可以在實驗總結中寫：實驗后的收獲和感想，對實驗教學的意見和建議，對實驗室發(fā)展的建設性意見。這些信息反饋給實驗教師，可使教師進一步了解學生對實驗的真實感受，從而總結出寶貴的經(jīng)驗和教訓，改進實驗教學方法。實驗總結是教師提高實驗教學水平的基礎。實驗總結成績滿分5分，以5分制為標準打分。
4．實驗創(chuàng)新考核
實驗創(chuàng)新主要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。流體力學實驗創(chuàng)新分兩個方向：學習性實驗創(chuàng)新和創(chuàng)造性實驗創(chuàng)新。實驗創(chuàng)新考核占實驗總成績的20%。
對于那些創(chuàng)新能力比較薄弱的學生，可以從學習別人的已有成果開始，讓學生收集現(xiàn)有的實驗創(chuàng)新實例，運用學過的流體力學理論知識和實驗知識重新剖析，在規(guī)定的時間內闡明自己的觀點，進行答辯。學習性實驗創(chuàng)新成績滿分10分。
對于創(chuàng)新能力較強的學生，鼓勵學生在現(xiàn)有儀器設備基礎上，進行創(chuàng)新性、設計性研究與探索，組合成為新的實驗或量測新的內容，也可以通過電腦進行模擬。實驗創(chuàng)新也鼓勵改良改進設計實驗設備裝置。另外，鼓勵教師教改項目、科研項目帶進實驗室，開設綜合性、設計性實驗，研制開發(fā)教學儀器設備，更新和改造舊的實驗內容和手段。
開展實驗研究可由團體進行，研究的一般步驟包括：確定題目、收集資料、制訂研究計劃、實驗測試、分析與概括、反復論證或實踐驗證、完成實驗報告或論文。學生在教師的指導下，自主選題、自主進行研究性學習、自主進行實驗方法設計、開展實驗性研究、進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析處理，撰寫研究性論文和總結報告等工作。實驗創(chuàng)新小組向全體參加同學和指導老師介紹實驗設計思路、實驗過程、創(chuàng)新點等主要內容，并回答同學和教師的提問，由同學和實驗教師一起打分考核。創(chuàng)造性實驗創(chuàng)新成績滿分20分。
通過實驗創(chuàng)新求得學生的發(fā)展，教師的`發(fā)展，實驗室的發(fā)展。
5．實驗考試考核
流體力學實驗考核分兩種形式：教師與學生的交談、閉卷考試。實驗考試考核占實驗總成績的20%，實驗考試成績滿分100分，其中教師與學生交談成績50分，閉卷考試成績50分。
教師與學生的交談，可以了解學生在實驗室獲得知識的掌握情況，可以評估學生對知識的理解及口頭表達的技巧，以及對實驗結果的解釋等，具有教高的表面效度。
閉卷考試可以克服實驗報告的某些缺陷。流體力學實驗考試內容側重于實驗方法與原理的理解，流體流動的某些基本概念和基本原理的認識，靜態(tài)流動參數(shù)測試方法的掌握。
綜合流體力學實驗五個部分的考核，可以給出完整的流體力學實驗考核體系，如表4所示。
表4流體力學實驗操作考核體系
序號實驗考核比例分值備注
結束語：
隨著實驗課程的獨立開設，需要更精確、更契合實際的實驗考核方法來適應實驗課程的發(fā)展建設需要。實驗考核要求能夠公平合理地評價每個學生的實驗成績，能夠對學生實驗學習起到較好的引導作用，激發(fā)學生的實驗興趣，規(guī)范學生的實驗過程，提高學生的實驗能力[3]。流體力學實驗考核體系根據(jù)實驗教學的過程，對實驗前、實驗中、實驗后各個環(huán)節(jié)，分別進行具體考核，提出了一套新的實驗考核體系。該實驗考核體系從實驗整體出發(fā)，注重培養(yǎng)學生各項實驗能力，提高學生綜合素質，提倡自主實驗來提高學生的學習自主性，通過定性定量的實驗操作考核來提高學生的實際動手能力，以實驗創(chuàng)新考核來推動學生的創(chuàng)新能力，從而真正提高實驗教學效果。
參考文獻
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