在信息化教學背景下水質監測實驗課程的改革與探索

趙彥琳 張宇峰

摘 要：水質監測實驗是給排水及環境工程相關專業學生大學實踐教學中的重要環節，而在實際教學過程中，實驗教學效果較差，學生實驗技能不能得到很好的提升，希望通過信息化教學改革能改變這一現狀。本文主要介紹水質監測實驗在信息化教學背景下改革的一些思路和探索。

關鍵詞：信息化教學;實驗教學;改革

大學實驗室是教學的重要基礎設施，是培養和提高學生能力的平臺，是產生科研成果的高地，因此，實驗室能否被合理地使用將直接影響高校人才培養的質量。[1]然而，高校較為普遍地存在實驗室利用效率低下、實驗教學效果不理想的問題，嚴重影響產學研成果。信息化教學模式的引入，將有助于實驗室建設和實驗教學改革的進程，有助于形成人才培養模式，營建創新體系，是解決大學實驗教學困境的一種有效的教學手段。信息化教學是教學和學習者的雙邊活動，充分發揮現代的電子信息技術產品和媒體信息資源的優勢，構建網絡平臺輔助傳統教學。[2]在信息化教學模式被各國教育部門日益重視的背景下，[3]推進實驗教學的信息化改革和創新也很有必要。本文以水質監測實驗信息化課程建設為例，闡述了信息化實驗教學建設方面的一些措施和思路，實現現代信息技術與實驗教學的有機結合，形成在信息化教學背景下全新的實驗教學模式，大力促進信息化水質監測實驗教學，建立信息化校園，提高和培養創新型人才質量。

1 實驗教學的現狀分析

在打造信息化實驗室之初，對我校相關專業隨機挑選100名學生進行問卷調查，問卷內容主要從教學內容，實驗效果以及投入精力等幾個方面展開，通過調查發現以下一些問題。

（1）在正式實驗之前，有83%的學生會在老師的要求下進行預習，但是其中只有22%的同學可以“理解”實驗內容，其余同學均為“不太理解”甚至“完全不理解”。之所以會有這種現象，是因為學生在實驗前沒條件接觸實驗儀器，難以產生對儀器設備的形象化認識，不能把實驗理論和實際操作緊密聯系起來。

（2）在預習方式上，78%的學生以教材為主，幾乎沒有學生利用網絡資源進行預習以及資料的收集。

（3）在正式實驗過程中，超過92%的學生希望老師可以詳細講解實驗步驟以及實驗儀器的使用，但是由于預習不夠充分，大部分的同學不能充分理解實驗的意義，因此，只能機械重復老師的操作，進而喪失實驗興趣，只是為了完成任務而實驗。

（4）學生不能正確認識實驗的本質，大多學生做實驗以獲取實驗數據為目的，其實獲得數據后進行處理分析，分析實驗結果和規律更為重要，更有利于學生科研能力的培養。

（5）實驗課后，缺少和老師的有效溝通手段，遇到問題不能及時解決，缺少具有針對性的指導。

總之，要想解決以上問題，我們必須考慮實驗課程課前、課中、課后的每個環節，我們的課程也要積極改革，順應形勢，而信息化教學手段可以很好的解決這些問題。

2 水質監測信息化實驗課程建設

信息化實驗課程的建設，是為了激發學生的實驗興趣，通過實驗操作提高學生的動手能力和數據分析能力，提升專業水平。開展水質監測信息化教學改革，可以充分調動學生的主動性和積極性，培養學生的創新思維和科學素養，建立趣味性和專業性為一體的實驗教學新模式。信息化模式在水質監測實驗上的應用，是現代化教學手段與傳統實驗模式的結合，信息平臺的引入，使課程體系的系統更完善，資源更豐富，層次更立體，能突出實驗項目的設計，及時反映本學科前沿的研究成果，進而達到提高水質監測課程教學質量的目的。

2.1 明確水質監測實驗教學目的

實驗教學的目的不僅是熟悉儀器和實驗操作，鞏固課堂所學的理論知識，更重要的是培養學生的科研能力。在掌握基本技能操作的前提下，全面理解理論知識，最終理論結合實踐，獨立思索研究方法，創新實驗，提高能力，只有明確教學目的，才能更好的建設信息化實驗課程。

2.2 優化實驗課程內容、實驗結構和實驗條件

信息化實驗教學改革，要緊跟時代發展，順應行業需求，在校企合作的背景下，可以通過減少描述性和驗證性實驗，簡化重復性試驗的方法，有針對性的優化實驗課程內容。實驗教學以掌握基本的實驗設計原理及操作方法為前提，鼓勵學生敢想、敢寫、敢做，大膽創新，實現以教師為主導的實驗模式到以學生為主體的實驗新模式的轉變，讓學生在實驗的設計、操作及數據的處理分析全過程，能主動總結思考，能體會到實驗的樂趣，進而提高專業技能。我們結合多本優秀教材，并展開各企業的實際人才需求調研，通過優化改進，最終確定了四類八個條目的實驗項目，要求學生在掌握基本方法的前提下，運用所學的知識技能獨立設計并完成相應實驗。在學校進行了實驗儀器設備的更新配套后，水質監測實驗室所用儀器和設備與現代數字化的特點更加適應。這些教學改革實踐，從硬件上為水質監測實驗教改創造了條件。

2.3 優慕課平臺在水質監測實驗中的應用

以優慕課平臺為依托，進行線上線下混合式教學在高校教改實踐中已經被廣泛應用，混合式教學平臺兼有直接教學和輔助教學的功能，這種教學方式已成為教改的新方向。將優慕課平臺應用于水質監測的實驗教學中，豐富了實驗內容，節省了教學時間，提高了教學成果和學生的學習效率，并且提供了師生交流的便捷通道，為我們之后開放型實驗室的建設打下良好的基礎。

2.4 結合課程特點教學，加強實驗教學過程管理

利用優慕課平臺，嚴格要求學生的實驗預習，進實驗室前必須完成線上預習任務，并根據學生的預習效果給出成績，并作為最終課程成績的一部分，這樣能行成一種更科學規范的考核方法，有助于實驗教學過程的管理，改變之前的卷面考試方法，考核內容全面化，細節化，將課前預習，課中操作，課后討論綜合考量，最終給出客觀合理的成績。

3 結語

信息化教學改革是目前教學改革的重要發展方向，在信息化教學背景下，實驗教學的改革也需要我們積極的思考和實踐，如何利用信息化教學改革的契機，建設有針對性并且適應當下行業需求的實驗教學，培養出具有科學思維能力和創新能力的學生，將會是我們未來一段時間不斷為之努力的方向和目標。

參考文獻：

[1]聶文杰.高校開放型實驗室建設探索[J].技術與創新管理，2011（4）：423-425.

[2]南國農.信息化教育概論[M].北京：高等教育出版社，2004：58.

[3]新華網.習近平致信祝賀國際教育信息化大會開幕[DB/OL].[2016-02-28].http：//news.xinhuanet.com/ politics/ 2015-05/23/c_1115383960.htm.

作者簡介：趙彥琳（1987-），女，河北張家口人，碩士，講師，主要從事給排水專業的教學研究。