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