赵 霞，武兰珍，王引弟，黄彩霞，朱燕琴，王丽萍

(甘肃农业大学 水利水电工程学院,甘肃 兰州 730070)

甘肃农业大学农业水利工程专业创建于1974年，是甘肃省创办最早的水利类本科专业。该专业立足甘肃、面向西部、服务全国，为国家和区域经济社会发展提供人才保障和智力支持。2014年获批省级特色专业[1]。从近几年就业单位的反馈情况看，该专业人才培养模式还存在诸如教育课程知识陈旧、与社会需求脱节、学生实践动手能力不足等问题，难以满足社会产业转型升级和当代水利行业产业发展对工程科技人才的要求。因此，迫切需要加快工程教育改革创新。我校水利水电工程学院以人才培养实践教学这一薄弱环节为突破口，按照工科水利类复合型人才培养要求，修订人才培养方案，纳入专业综合实验课程，及时更新和补充水利工科教学内容。旨在培养“厚基础、高素质、强能力”，能在水利、国土、水保、农业等部门从事与农业水利工程及相关工程有关的规划与设计、施工与管理、教学与科研等工作的复合型人才。

专业综合实验是将《土壤学与农作学》《土壤物理学》《地下水利用》《灌溉排水工程学》《节水灌溉理论与技术》等课程实验从其相应的课程中分离出来，进行优化整合，形成《专业综合实验Ⅰ》(16学时)，《专业综合实验Ⅱ》(16学时)两门单独设置的，独立考试的综合实验课程[2]。两门课实验项目共计16项，均由验证性、设计性、综合性实验组成。毕业要求学分均为0.5学分，分别在大学第五、第六学期开课。通过两门实验课程的学习，学生能够掌握实验基本原理和测定方法，能够认识实验仪器并掌握仪器使用方法，能够在实践中深入领会理论知识并扩展思维，锻炼学生的实践动手能力、团队合作能力、沟通与交流能力、写作能力，为后续课程毕业实习和毕业论文打下良好基础。然而，专业综合实验在当前的实际教学过程中效果不理想。

笔者立足我校农业水利工程专业实验室现有实验教学条件，探讨实验教学中存在的不足之处，从加强实验平台建设、开展不同教学模式、健全教学管理制度、完善教学考核机制等方面对实验教学进行改革，以学生为中心，将本科教学、科研有机融合，互相促进，让学生在一个完整的实践训练中，实践动手、团队合作、沟通与交流、写作等能力得到锻炼，使他们掌握解决本专业复杂工程问题和科研工作的基本程序和方法。

1 实验教学现状

1.1 实验设备薄弱

实验室硬件设施是开展实验教学的基础和保障。近年来，我校加大资金投入力度和政策保障力度建设专业实验室来推动各学科科研水平的快速发展[3]。农业水利工程专业基础实验教学实验室面积、仪器设备添置、实验室维修等硬件建设均得到了一定的改善，如水资源与灌溉排水实验室数量由1间房扩展到3间房，实验室用房面积增加了231.64m2。然而实验室面积仍然严重不足，受实验室面积制约大型实验仪器安放场地不足，导致大型基础实验仪器台套数量较少。同时，一些精密实验仪器价格较高，学校很难同时配备足够设备来满足本科教学实验需求[4]。

1.2 教学模式传统

验证性、设计性、综合性实验项目均采用以教师为主体的讲授法。验证性实验，在室外大田实施，按教学计划正常完成。设计性实验和部分综合性实验需要在实验室完成，受实验仪器台套数量短缺限制，笔者采用同时段开展4组不同的实验项目，每组完成1个实验项目。在这种情况下，教师分别讲授4个实验原理和演示实验仪器操作，然后再安排学生动手做实验，往往出现两种情况：第1种情况是超时完成实验，加重教师和学生负担。第2种情况是在规定的学时内按时完成实验，但是实验由动手能力强的学生按照教师讲授的步骤操作完成，部分学生全过程观看。该模式下，学生被动接受知识，思维能力、团队合作能力、沟通与交流能力未得到有效锻炼。

1.3 教学管理制度落后

现有实验教学管理方式建立在传统的以学生考勤、课堂操作表现及实验报告考核制度上[5]。学生按学号5-6人分为1组，进行分组实验，实行组长负责制，组长由班长按学号顺序选定。考勤采用课初点名制度考查学生是否出勤，在室外实验过程中出现部分学生在点名后中途逃课的现象。实验操作过程中特别是设计性和综合性实验过程，部分学生“等、靠、混”思想严重，一问三不知，课堂参与流于形式，组长并未实行组织安排职责。此外，教师没有明确实验报告撰写要求，上交的实验报告全班同学几乎均为打印版，无人撰写“论文式实验报告”，甚至抄袭现象严重，实验教学效果较差。

1.4 考核方式不完善

实验考核是检查学生掌握实验技能的手段，对学生实验成绩的评定直接影响学生做实验的积极性。因此，建立有效的、具有可操作性的考评办法和考核制度是必需的[6]。现有的考核学习评价主要以实验报告为考察主要手段，所占比重为70%；另一部分为平时成绩，所占比重较低，为30%，包括学生的实际出勤和对实验操作的随堂检查。其中考勤依据个人到课情况给定成绩。实验操作是以小组表现给定成绩，该考核方式并不能客观地反映学生学习过程的真实情况。

2 实验教学探讨改进措施

2.1 加强实验室平台建设

以学校农业水利工程一流本科专业建设项目为契机，依托学科建设优势，加强实验室平台建设。在学院现有实验室的基础上，采用“循序渐进、分步实施”的方针，逐步加大实验教学资金投资力度，遵循先进、适用、经济相结合的原则购置实验仪器，扩展实验室面积，不断完善实验室平台。此外，探索专业实验室开放管理方式，并建立相关管理制度，全面提升实验室教学条件和管理制度。

2.2 开展不同教学模式

针对实验教学传统模式讲授法难以满足复合型人才培养目标质量要求，开展不同教学模式。验证性实验仍采用讲授法，实验操作实行独立操作。设计性和综合性实验主要通过使用先进的精密仪器设备，来推动科学研究和人才培养的无缝对接[7]，实施以学生为中心的合作探究式教学模式，在该模式下，教师安排学生提前几天预约实验室观看实验设备，下发电子版仪器说明书，向学生强调仪器使用注意事项。此外，提供给学生的实验指导书尽可能简单化，从实验设计表格、实验方案、实验操作全过程均是学生合作完成。教师在教学过程中引导学生能够在已制定的实验方案上进行实验方案优化，能够启发学生发现、解决实验中碰到的问题，能够协助学生意识到实验操作中的违规行为并进行纠正。该模式不仅让学生深刻体验到实验学习的乐趣和困难，而且深刻理解了团队的重要性，提高了分析和解决问题的能力。

2.3 健全教学管理制度

实现复合型人才培养目标，必须要实施严格的教学管理制度才可有效驱动学生学习，高效保障实验课堂有序开展。为了保障教学效果，充分发挥组长的组织负责作用，组长人选不再由班长按学号顺序选定，而是由教师调取授课班级学生学习成绩单结合班长推荐认真负责的学生担任。新的教学管理制度建立在改革后的考勤、预习、交流讨论、实验操作、实验报告等5方面考核制度上。如图1所示。

图1 教学管理制度

(1)考勤实行签到制。即实行课前点名，课后签到制度，严格控制学生上课期间逃课现象，保证学生全程参与。

(2)预习实行“请出去”制度，即以组为单位，随机检查提问小组成员，如有1/2的人回答不上问题，当场取消该组实验资格，杜绝学生存在“等、靠、混”搭便车的思想。

(3)交流讨论实施“三步走”制度，课前利用班级QQ群和组长建立的小组QQ群重点进行实验方案讨论、预习交流，课中实验过程进行实验方案优化、课后进行实验总结，实验细节讨论等“三步走”制度，提高学生团队合作、沟通与交流能力。

(4)实验操作，教师将检查提问作为辅助手段，促进学生动脑思考，提高实践动手能力。

(5)实验报告实行“手写版”和“请进来”制度。教师明确要求实验报告为手写版，将实验报告分类处理，并分批次将学生请进办公室反馈实验报告中存在的问题并提出修改要求。第一类存在雷同实验报告，要求学生必须重写。第二类存在实验数据表格不规范、实验数据处理不完整的，对这类学生进行面对面的一一辅导，要求修改补全。第三类存在语言照搬照抄实验指导书、语言不规范、口语化严重，教师结合学生历年成绩册，将部分学有余力的学生请进办公室，要求规范化书写并查阅参考文献，撰写“论文式实验报告”，通过这种方式以期全面提升学生的写作能力。

2.4 完善教学考核机制

考核方式的改进有助于教学质量的提高[8]。传统的考核中，以学生考勤、实验操作表现及实验报告三部分组成。实验教师改进完善考核方式，实施过程性考核，加大过程性考核比重，该项考核所占比重为50%，分为考勤、预习、交流讨论、实验操作、学生态度及教学纪律、按时提交实验报告等6部分。其中，预习、交流讨论、实验操作考核分数均是以小组表现与个人表现结合给定成绩。考勤、学生态度及教学纪律、按时提交实验报告依据个人表现给定成绩。最后以学生的实验报告所占比重为50%作为辅助手段考察学生的写作能力。这种考核机制较传统的考核更客观，即一方面有利于实验教师通过学生在学习过程中的表现评判每位学生的学习水平，另一方面有利于驱动学生学习。

3 实验教学改革成效

通过加强实验室平台建设、针对不同实验项目采用不同教学模式、提升教学管理制度、完善考核机制等4方面进行实验教学改革，取得了一定成效。实验室平台的建设为本科生实践教育发展奠定了良好的基础条件。改革后的教学模式、管理制度、考核机制提高了学生学习积极性和主动性，部分学生能够主动联系实验教师咨询实验的不足，并能对实验方案进行再次优化，根据自己的时间补做实验。部分学生能够将专业实验课程中所学到的知识、技能、方法应用到其他课程中。学生做科研训练计划(SRTP)项目能够分析和解决实际问题，并能规范性书写，实验成效受到一致好评。

4 深入推进改革的设想

本着以学生为中心，持续改进的原则，专业综合实验教学将进一步深入推进改革，实验教师需不断提高自己的实验教学水平。对接甘肃农业大学教学管理系统，对实验教学环节成绩进行分析和整理，对比平衡班级学习状态和效果差异，优化教学考核环节。进一步改进教学模式，借助网络在线平台，探索“人工智能+教育”“互联网+教育”实验教学模式，深入推进信息技术与实验教学的融合，研究实验教学线上与线下相结合的教学方法。