设计性实验的探索与总结

周正宏　何国花

【摘 要】在一门课程的教学过程中进行几个设计性实验，既可以调动学生学习该门课程的积极性又可以使学生的知识得到拓展，本文对设计性实验的开展做了一些思考与总结。

【关键词】实验方案；可行性；成绩评定

实验教学是高等教育不可或缺的一部分，实验过程就是理论与实践相结合的过程，在教学过程中具有不可替代性。

长期以来，我国的各级教育都比较注重知识的传授，特别是由教师单向灌输书本知识，学生被动接受知识的教学模式，实验教学内容则偏重于重复性验和验证性实验，设计性实验很少。比如，教师常常把设计好的内容、步骤告诉学生，学生只需按老师所给的实验步骤及要求完成实验，整个实验过程就像是一个方程式。老师只要求一组实验数据和实验报告，而不要求学生有自己的思维和创新能力，阻碍了学生创新意识和创新能力的培养。[1]

验证性实验是在学生对实验内容有一定了解后，通过运用所学知识按照规范化的步骤操作，从而对一些现象进行验证的过程，让学生被动地了解实验现象背后所隐藏的本质。而设计性实验是在给定学生一个实验目的及实验条件的情况下，由学生自主设计实验方案并加以实现的实验。[2]

设计性实验可以独立于课程教学之外，达到实验时间和实验方法双自由，学生可以根据现有的实验条件和自己的兴趣大胆的设计实验方案，根据方案合理安排实验时间，不同的学生可以通过不同的途径达到相同的实验目的，摒弃了验证性实验的死板和千篇一律，充分体现了个性化的教学和以人为本的教学思想。[3]

在完成设计性实验的过程中，能够充分地调动学生学习的积极性和主动性，开拓学生解决问题的思路，充分地发挥学生的聪明才智，让学生从不同的角度去寻找解决问题的方法，充分培养学生的创新意识。

为了保证实验顺利进行，在开展设计性实验时，指导教师应该充分考虑实验室条件、实验的难度及可行性等因素，在开展试验时应注意以下几方面。

1 选题难度应适中

指导教师在制定实验项目和实验要求时应该做到难度适中。如果实验难度太大，项目所需知识超出学生太多，学生容易产生畏难心理，学生的的积极性、创造性和自信心容易受到打击，但如果实验难度太小，往往学生设计的方案会相对较单一，而且学生会觉得问题太容易解决而失去兴趣不能达到实验的目的。指导教师最好先充分了解学生的学习进度情况，做到实验项目所涉知识点与教学内容和教学进度同步或略有超前，学生拿到实验题目后能够知道需要用到哪些知识来解决问题，或者需要查阅一些相关资料才能设计出合理的实验方案，这样难度适中，学生在实验过程中积极性较高，收获也较大。

2 实验方案的可行性

由于设计性实验的自由度较高，在实验方案设计过程中，学生提出的实验方案往往出人意料，教师应该对学生方案的可行性进行把控，有时学生提出的方案理论上对实验结果成效较好，但是受实际条件限制，方案的可行性较低，这时教师应当给予及时指导。一般在学生设计实验方案前可以限定实验条件，实验条件应该与实验室具备的条件吻合，再让学生设计出与实验条件相符的实验方案，也可以一开始不限定实验条件，让学生通过头脑风暴法尽可能的提出多个实验方案，然后再限定实验条件，让学生自行根据实验条件讨论并选定一个可行性最高的实验方案，这样既可以锻炼学生的思维能力，又能得到一个可行性较高的实验方案。

3 教师素质的要求

无论再完美的实验方案，在实验实施阶段，随时有可能出现教师意想不到的状况，这就对指导教师的自身素质提出了较高的要求，指导教师既要有良好的师德素质同时还要具备扎实的专业知识和教育教学研究能力，这样才能在实验过程中才能轻松地应对实验的突发情况，保证实验的顺利进行。

4 实验过程

由于学生知识水平、逻辑思维及动手能力的局限性，在试验过程中，往往容易出现一些意想不到的错误，要有效的避免这些错误，除了试验方案需要做到尽可能完善外，还需要学生多与指导教师沟通，尤其在容易出错的地方，这样指导教师对学生的实验过程做到心中有数，可以减少错误的发生。

不同设方案的计性实验的实验方法及所需时间不同，为了能让学生更好的完成设计性实验，这就要求实验期间学校实验室随时能为学生开放，最好能做到开放实验室。如果暂时不能达到开放实验室的条件，可以根据设计性实验的需要，试验期间做到针对性的部分开放实验室，这样既能为学生提供实验所需资源，又能减轻实验室的压力。

5 试验成绩评定

设计性实验成绩的评定不能只看实验结果，而应该根据实验整体的完成情况来评定成绩，成绩主要包括四个方面：实验方案、实验态度、实验完成度及实验报告，要以设计实验方案的可行性、实验方法合理性、实验过程的可操作性、实验结论的科学性、实验态度的严谨性、知识运用的综合性为成绩评定的主要标准。[4]可以按试验方案40%，实验态度10%，实验完成度30%，实验报告20%的成绩配比进行成绩评定。所以学生在实验过程中的表现显得尤为重要。

目前来看，采用多层次的实验教学模式是培养现代创新人才的有力途径，但在一门课程中，要掌握好设计性实验的开设数量及时间。[5]设计性实验的目的是为了拓展学生的素质，培养学生的创新思维能力，如果设计性实验开展得太多太密，将会占用学生大量的精力，影响学生正常学习，开设得太少又达不到充分锻炼学生的目的，一般可按照学期初、学期中和学期末来安排，期初课程刚开始没多久适合安排一些相对简单的实验，期中学生时间较充裕也有一定基础，可以安排一些相对难度较大精力需求较多的实验，临近期末适合安排一些综合性较强的实验，学生既可得到锻炼又可兼顾复习。

【参考文献】

[1]肖爱萍.综合性和设计性实验教学浅谈[J].中山大学学报，2006，7，26（7）：229-231.

[2]周鲜成.规范综合性、设计性实验教学的探索与研究[J].实验技术与管理，2007，7，24（7）：103-105.

[3]邹敏，刘叔文.浅谈实验教学与学生创新能力的培养[J].西北医学教育，2010， 10，18（5）：883-884.

[4]李春友.综合性实验与设计性实验的基本特征及组织管理[J].职业技术教育，2008（35）：52-53.

[5]陈怀侠，蔡火操，黄建林，李跃英.设计性实验教学的实践与思考[J].实验技术与管理，2006，11，11（23）：105-107.

[责任编辑：汤静]