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高校实验课程中实践能力导向教学模式的重构与优化

作者

吕航 通讯作者:杨喜宝

渤海大学 辽宁锦州 121000

在当前高等教育中,实验课程已经成为培养学生实践能力和创新思维的重要环节。然而传统实验教学模式多以“验证性”为主,学生跟随指导书完成流程,缺少独立思考与探索。这导致许多学生虽然理论掌握牢固,但在实际操作和问题解决上显得不足。随着“新工科”建设和数字化改革的推进,实践能力导向的教学模式逐渐成为趋势。如何在目标、内容和方法上进行重构,并在资源、评价和师资等环节进行优化,是当前高校必须面对的重要课题。

1 实践能力导向下的教学模式重构

1.1 教学目标的再定位

实验课程目标应从单一的技能掌握转向综合能力培养。例如在《液压传动实验》中,不仅要会操作液压缸,还应能根据场景提出控制方案,并综合考虑效率、稳定性等因素。目标可以分为基础操作、方案设计和创新探索三个层次,促使学生在解决实际问题中提升能力。

1.2 教学内容的模块化设计

重构后的实验课程应采用模块化思路,将基础实验与综合任务结合。例如材料学实验中设置“金属性能测试”模块,既包含拉伸实验,也要求学生设计对比实验,如研究不同热处理工艺对性能的影响。模块化有助于知识系统化,并提高课程灵活度。

1.3 教学方法的多样化实施

方法应从单纯的指导操作转向探究式和合作式。教师可布置“未知样品分析”等任务,要求学生分组设计方案并完成实验。结合虚拟仿真平台,学生可在课前进行虚拟操作,再在实验室验证结果。这种“虚实结合”模式既提高效率,也节省资源。

2 实践能力导向下的教学模式优化路径

2.1 教学评价体系的改进

要真正实现实践能力培养,仅靠期末的实验报告打分是不够的。评价体系应当更加多元化,既要评价学生的操作技能,也要考察他们的问题分析能力、团队协作能力和创新思维。例如在一次实验课程改革中,某高校采取了“过程+结果”的评价方式:在实验操作过程中由教师打分,占 400% ;小组讨论与方案设计的成果占 30% ;最终的实验报告和答辩占 30‰ 。通过这样的分配,能够引导学生更加重视学习过程,而不仅仅是最终的实验数据。

2.2 教学资源与平台的建设

硬件不足常是制约实验教学的瓶颈。学校应加大投入,建设统一实验教学平台,支持预约、提交与反馈。同时推广虚拟实验室,让学生能反复练习。例如某高校电气实验中心通过虚拟仿真平台提供复杂电路演练,并生成操作日志供教师分析,提高了教学针对性。

2.3 教师角色的转变与培训

在传统实验课程中,教师往往是“指导者”,学生则是“执行者”。

然而在实践能力导向模式下,教师更应该成为“引导者”和“合作者”。教师需要在实验前给出任务要求,而不是直接提供详细步骤。在实验过程中,教师应当观察学生的思考过程,适时进行点拨,而不是在学生出现错误时立刻纠正。

为了适应这种转变,教师自身也需要培训。例如学校可以定期组织教师到企业参与实际项目,以提升他们的实践经验,再把这些经验带回课堂。同时,也可以邀请企业工程师进入课堂,与教师共同指导学生,这样可以让实验更贴近实际需求。

2.4 案例:机械设计实验课程的改革实践

某高校在机械设计实验课程中进行了改革。课程将传统的“零件测绘”和“强度测试”实验重组为一个综合任务:设计并制造一台简易机械手臂。学生需要从零件选材、结构设计、加工工艺到最终组装与调试全过程参与。实验要求每个小组在学期末进行演示,并提交设计文档。

在实施过程中,教师并未提供详细步骤,而是只给出任务目标。学生在完成过程中遇到不少问题,例如齿轮啮合不顺畅、电机功率不足等,但他们通过查阅资料、请教教师和分工合作,最终解决了这些问题。课程结束时,学生的设计成果虽然在精细度上还存在不足,但他们在解决实际问题、团队合作和创新设计方面的能力有了显著提升。这个案例充分说明实践能力导向教学模式的价值。

3 结论

综上所述,高校实验课程在传统模式下存在目标单一、内容分散、方法单调等问题,难以满足当今社会对高素质人才的需求。通过对教学目标的再定位、内容的模块化设计、方法的多样化实施,可以在理念层面实现实践能力导向的重构。而在优化路径上,则需要改进评价体系、加强资源平台建设、推动教师角色转变,并通过具体的案例实践加以验证。

当然,实践能力导向模式的实施并非一蹴而就,它需要学校在政策、经费和师资等方面提供长期保障。同时,还要不断总结实践经验,逐步形成可推广的教学模式。未来,高校实验课程的改革应当进一步加强与产业的对接,把更多真实问题引入课堂,让学生在解决实际问题的过程中提升实践能力和创新能力。唯有如此,实验课程才能真正发挥其育人功能,为社会培养出既懂理论又能实践的应用型人才。

参考文献

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