• 教学方法与手段

1、实验教学方法

(1)“双主”模式的教学方法

        在实验教学中改变传统的以教为主的教学模式,强调学生的主体作用,特别重视学生的自主性,这是实验方法改革的核心。在整个实验过程中均要求学生独立自主地完成,鼓励学生的“三主”:自主动脑,自主动手,自主学习。教师在实验过程中的作用表现为策划、引导和激励,例如:对预习报告的检查、方案可行性的审核、疑难问题的指导及实验结果的检查等。

(2)“区别个体”的教学方法

        不同学生的领悟能力、学习能力和动手能力的差异较大,在实验教学中,注意个体的差别。对于学习、领悟和操作能力较弱的学生,指导教师课下多给予指导,在实验操作方面也尽量提供更多的时间。对于能力较强的学生,指导教师尽可能提供一个最大限度的能力发挥空间。根据不同学生,在实验任务安排上将实验内容分为基本要求和提高(扩展)要求;在教学指导中,教师对能力较强的学生提出更高的设计要求。

(3)开放式的教学方法

        “中心”实行全面开放式的创新教学机制,在教师指导下,做到实验时间开放、内容开放、仪器设备开放,学生的实践能力和综合素质得到充分的锻炼和提高。

2、实验技术与教学手段

(1)应用多媒体课件,提高课堂效率

        通过精心设计与制作的实验课程多媒体课件,图文并茂,生动形象,使学生更好的理解实验原理和仪器操作等,提高了教学效率。在使用多媒体课件的同时,也使用传统的板书,避免“讲解员式”的讲课效果,使课堂气氛生动、活泼和富有启发性。

(2)应用现代科技手段,丰富教学资源

        实验教学中心的专用网站和精品课程网站上提供了丰富的网上教学资源,包括实验室介绍、课程大纲、实验教学案例和多媒体课件等。实验课程的课件含相关实验的指导、实验过程、步骤、方法等,有些实验还提供了网上虚拟实验方式;知识扩展和相关链接为学生了解本课程的知识体系结构、在实际中的应用、相关理论和技术的发展前沿、实验内容的相关参考材料等提供了方便;网上提问与网上答疑可随时解答学生在学习中的问题与困难,便于分类指导。

(3)应用各种工具软件的仿真,增强学生的学习兴趣

        在实验教学中,鼓励学生了解和运用各种仿真模拟软件,如Matlab、Pspice、Multisim、虚拟仪器等,充分利用这些工具软件进行设计仿真,使学生更好的理解设计参数对设计结果的影响,增强学生的学习兴趣。同时,这些工具软件也是工程应用中的常用工具,培养了学生的工程设计能力。

(4)开放中心实验室,充分利用教学资源

        为了更好地发挥实验室利用率,中心实行向本科生全面开放的管理机制。实验教学中心的开放分为实验内容开放和实验平台开放两个层面。

        在实验内容开放方面,首先是把实验分为必做型和选做型,前者保证教学基本要求和基本技能训练;后者则由学生根据自身的条件与兴趣,在众多的实验课题中选择,可以达到因材施教的目的。除了教学计划之内的实验内容外,学生还可以在课余时间进入实验中心进行自主实验或研究。比较突出的学生还可以通过科创类项目和老师的科研课题进入科研实验室进行研究和开发。

        在实验平台开放方面,首先学生通过实验中心网站提供的实验仪器设备使用说明和实验课件进行实验预习,然后通过实验管理人员预约实验。对于必做实验学生可以整班预约,而对于选做实验和加做实验学生可以个人预约。预约的内容包括实验时间、场地、内容、实验教师等。实验中心所实行的这种开放管理机制,较好地解决了实验室利用率和学生自主性、个性之间的矛盾。

3、实验考核方法

        考核是教学工作的重要内容,是实验教学改革中的一个重要组成部分。对学生而言,考核不仅是要检验须掌握的基本概念,更重要的是培养科学素质,要求学生实事求是、科学严谨,强烈反对学生纂改实验数据和捏造结果的行为;对教师而言,不仅要了解学生的学习情况,更重要的是了解学生的学习过程,及时调整教学方法和内容。

        根据实验教学考核的目的,从有利于激发学生实验兴趣,提高实验能力为目的,“中心”积极探索实验考核方式的改革,确定实验考核方式。

(1)严格实验规范,要求学生必须绝对遵守原始实验数据的记录保存,从学风、品德和诚信等方面,源头上杜绝可能有违反科学实验要求的各种现象。平时在理论课上,强化学生对“反常”和“正常”科学现象辩证关系的认识,使其充分理解科学上许多重要的发现往往是因为原始实验数据偏离预料常规,科学家对此穷追不舍而得到的意义。对于主要的实验考核设计成“单盲”实验,避免了学生抄袭或编造实验数据的现象。实验数据一经发现有涂改、伪造之痕迹,经核实后将严惩不贷,实验成绩肯定被评为不及格。

(2)实验课程成绩的评定主要从平时考核、实际操作和书面考试三方面综合考虑,若有创新则另外加分。实验的不同阶段,考察内容不同,评分的侧重点也不同,强调学生独立实践能力和科研能力的培养。例如:在实验预习报告的评定中,强调逻辑过程的正确性,注重设计思想的独立性和创造性;在实验操作过程中,注重对学生动手能力的培养,并要求学会排除一般实验故障,引导学生通过细致的观察,力争超越实验内容,并有所发现;在实验报告中,则强调设计过程的正确性,推导过程的严谨性,记录实验数据的科学性,注重对实验结果的分析与结论。

(3)鼓励学生将自己的实验数据录入计算机,结合计算机存储的学生原始实验数据,利用教学实验室的网络化管理,随时调阅学生的实验结果,客观地评价学生的实验情况和教学效果。