张 黎 周盟钧 钟 铃

1.重庆警察学院 重庆 401131；2.龙湖巴蜀小学 重庆 401143

“设计性实验”是采用科学的逻辑思维配合实验方法和技术，对拟定研究的目的(或问题)进行的一种有明确目的的探索性研究。它是综合性实验的延伸，在学生具有一定实验能力的基础上，把所学到的理论知识、实验技能运用到解决问题中。

一、设计性实验开设的必要性

利用“设计性实验”能有效培养学生解决问题的能力，达到培养学生创新精神和创新能力的目标。在系统地学习完痕迹检验技术(包括手、足、工、枪、特)的理论知识后，教师需要采用一套综合的设计性实验来检验学生对于痕迹检验知识掌握情况和实践技能操作的熟练程度；学生也能通过设计性实验，提前感受科学研究的氛围，为后期的毕业设计打下扎实的基础。

典型的“设计性实验”教学模式包括五个环节:实验选题、实验设计方案实施、实验结果展示汇报、实验论文撰写、实验评价。它把传统的实验课堂由简单的“教师讲解验证性实验过程，学生照本宣科进行实践操作”变为学生主动参与、自主设计的主动学习过程。

二、设计性实验的开展

如何进行设计性实验的选题?这是设计性实验开展最为困难的地方。教师的精力有限，不可能给出所用设计性实验的选题。选题的方向更多来自于学生对学习知识的反思，源于他们对于学习过程中遇到的困扰和难题的思考。下面通过实例说明设计性实验如何开展。

(一)足迹步幅特征定量化检验适用范围的探讨。在“足迹检验”步幅特征知识讲授部分，教师会向学生讲授步幅特测量的三变量(步长、步宽、步角)，以及步幅特征在公安实战中的运用。学生们常常会有这种疑问，步幅特征的定量化检验可以直接认定人身，为什么在实战中运用这种方法很少了?这就涉及到步幅特征定量化检验适用范围的探讨，即在哪些条件下步幅特征的定量化检验可以使用。因此，学生们选择了“足迹步幅特征定量化检验适用范围”这个实验研究题目，进行了设计性实验，探讨步幅特征定量化检验的使用范围。

首先，学生们根据查阅文献资料和基层调研，选取可能影响步幅特征测量数据稳定性的伪装方式，希望通过实验探索步幅特征定量化检验的适用范围。第二，学生在教师的指导下写出实验计划和相应的技术路线，并开展设计性实验。第三，学生完成实验后，对实验结果进行汇报展示，并将实验所得进行小结归纳完成研究报告和科学论文的写作。在此部分，教师主要通过面对面辅导的方式，完成对学生研究报告的指导，让学生学会科学论文写作的方法和技巧。第四，邀请校内外专家，对学生设计性实验的研究报告进行评价。通过设计性实验，学生提前体会到科研的氛围，激发了他们对于科学研究的浓厚兴趣。基于这个设计性实验，学生成功申报了一项重庆市级大学生创新创业项目，并完成了两篇毕业论文的写作。

(二)指纹三面捺印方法的优化探索。在“手印学”知识讲授部分，学生们均需要开展“手印捺印”这个基础性的验证型实验。学生在实验中发现，传统的油墨捺印，油墨涂抹指头是否均匀，捺印时力度、角度，被捺印人是否配合等因素，会影响指纹捺印的质量；实战中采用的电子扫描方式，可能存在被捺印人不配合造成纹线缺失等现象，进而影响后续的手印分析鉴定。如何将手印捺印做得更高效，避免人为因素的干扰了?带着这些疑问，学生查阅了大量的文献资料，提出了自己的设计性实验方案。

首先，学生通过查阅相关文献和调研，发现了已有学者对于单个手指油墨捺印方法进行了改进，即便携式手指纹按捺仪器。此种方法克服了传统油墨捺印，环指和小指三面滚动捺印易受外界因素干扰的缺陷；但此种方法采集的指纹还要进行电子采集输入。学生们结合“警采通”采集手印信息的方法，提出了自己设计性实验方案，希望通过有益的实验对手印采集的方法进行优化改进。第二，学生在教师的指导下，进行了实验方案的设计，并开展相关实验探索。第三，学生对实验结果进行归纳小结，并展示汇报。第四，邀请校内外专家对此次设计行实验进行点评。基于此次设计性实验，学生成功申报一项学院学生的科研创新项目。

三、设计性实验考核方式

设计性实验教学是一种典型的过程教学，实验考核应侧重于过程考核、情境化考核。实验考核应分成三阶段。第一阶段，实验选题和设计方案的考核，占比10%；第二阶段，实验设计方案实施和结果展示，占比50%；第三阶段，实验研究报告撰写，占比40%。考核的内容包含了课题设计的创新能力、综合运用知识的能力、文献的总结归纳能力、动手操作能力、语言表达和写作能力以及独立分析解决问题能力等方面。由于设计性实验耗时较长，教师在操作时一定要注意时间的安排。设计性设计的实验选题、实验开展、以及实验报告的撰写，一般是学生利用课余时间完成。实验结果展示汇报最好在课堂上完成，这样不仅能给学生一定的学习压力，也能对学生起到一定的激励作用。若条件允许，设计性实验教学应该独立设课。

四、设计性实验的展望

设计性实验既能培养学生的创新能力、科研意识和团队合作精神，还有利于培养学生严谨的科学态度和求知求真的科学精神。设计性实验的顺利开展离不开学院的大力支持。首先，应重视培养，提高教师的自身专业素养；其次，应形成有效的激励机制，提高教师参加设计性实验的积极性；然后，应加强实验室建设，基本满足本科教学需求的前提下，适当增加科研仪器设备的购入，协调好教学与科研的关系。