如何在高职教育中提高实验教学效果

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如何在高职教育中提高实验教学效果

90年代后高等职业教育（简称高职教育）如雨后春笋在全国茁壮发展。实践教学中的实验课教学作为高职教育的重要模块，其方法、模式也在不断改进创新，但在运行中由于各高职院校存在师资力量不足、硬件设施匮乏、教学对象理论基础参差不齐，教学过程监控不到位等现象，造成不能将学生综合能力的培养贯穿于整个实验教学的始终，达不到预期教学效果。笔者以高职院校路桥专业为例，探讨如何采取措施提高高职院校学生的实验教学效果。

如何在高职教育中提高实验教学效果

1 明确高职教育培养目标，掌握高职实验教学重要性

高职教育目标是培养适应生产、建设、管理、服务需要的技术应用型人才。学生的动手能力、实践能力、可持续发展能力尤为重要。实验教学是提高学生基本操作技能、专业技能、综合素质的有效手段，是理论教学的继续、补充和发展。通过实验教学可激发学生的学习兴趣、探索精神；增强学生实事求是，开拓创新的意识；训练学生操作技能；促进学生主动学习，将理论与实际有机结合起来。

2 改善实验条件，加强实验教学软硬件建设

软硬件设施是实验教学的重要载体。实验室建设水平体现了学校教学的基础水平和能力。因而应改善实验条件，加大实验软硬件投入。首先，应对现有实验室进行合理规划，采购一定数量的本行业使用最广泛的常规仪器设备和先进设备；其次，组织教师依据国家现行有效的标准规范编制行之有效的实验大纲、实验指导书和实验原始记录表格，促进实验教学有序进行；再次，在学生的业余时间开放实验室，提高实验教学场地、仪器设备的使用率。

3 正确选择实验类型，构建基于工作过程的学习情景

实验类型有操作实验、演示实验、验证实验、模拟实验、综合实验、设计实验等，教师应根据各学校的实训条件和硬件设施，正确选择实验类型，让学生多一些摸索、尝试、动手的机会，充分发挥学生的自主性、能动性。促使学生主动学习，形成感性认识，提高实验技能。

应构建基于工作过程的学习情景，设计实验教学模块，优化实验教学内容，重视实验教学与工作实际的一致性；及时跟进本行业最新试验标准规范，模拟、展示实验项目全貌，突出项目重点、实用性和适用性。在教学中教师应杜绝填鸭式的灌输和大包大揽，采用启发、引导的教学方法，阐释实验的来龙去脉及各实验项目间的相互关系，调动学生的积极性、主动性，引领学生在有限的时间里把握实验项目的精髓。

4 强化学生的实验预习环节，锻炼其自学能力和领会标准意图的能力

教师在实验教学前应告知学生实验内容，让其阅读相关试验规范、实验指导书或上网查看相关视频资料。学生通过预习对实验内容心中有数，才能带着问题做实验，在实验中思考、获得收获，体验成功的快乐。

5 加强教学过程巡视检查，及时发现纠正学生的操作问题

巡视检查是提高实验教学效果的辅助手段。可帮助学生更好地操作使用实验仪器设备，及时发现纠正学生操作问题和理解偏差。同时，与学生近距离接触和恰到好处的赞赏，能增进师生关系，增强学生的自信心，创造轻松、互动的学习氛围。

6 建立实验任务驱动模式，培养学生的沟通协作能力和整体观念

在实验过程中，教师应建立实验任务驱动模式，有意识的培养学生的沟通协作能力和整体观念。可以班级为单位，以组为单元分派实验任务，要求小组人员分工合作，齐心协力，群策群力，在有限的时间里共同完成实验项目、原始记录和实验报告。教师即要纵观全局（班），又要兼顾个人，避免学生推诿扯皮。要强调协作的重要性，个人在任务中的作用及对结果的影响。

7 激发学生学习兴趣，培养学生的观察能力和分析问题解决问题能力

兴趣是最好的老师。将实验项目与生活实际有机联系起来有助于激发学生的学习兴趣。如路桥专业常做的试验╠╠ 土的液塑限试验是一个相对较复杂的试验，需要试验人员的实际经验。而学生从未接触过该实验，更谈不上经验。教师在授课时透彻讲述液塑限概念，强调水对土物理状态变化的影响，让学生在调水时注意观察土的状态转变，分析测量数据变化规律。这种贴近生活的实验，极大地提高学生的动手兴趣。学生不断的观察、调水、碾土、装盒、测试、分析，在其乐融融的气氛中达到预期效果。

8 培养学生数据整理分析处理能力

实验结束，学生应完成实验报告。但由于高职院校学生理论知识不扎实，数据整理处理能力较弱。如灌砂法测土的密度，从标准砂密度标定、灌砂筒锥形容纳砂量标定、标定筒容积标定到现场土的干密度测定，有10多个称量，少一个称量势必无法导出最后结果，而这么多的称量数据如何整理、如何通过推导计算获得最终结果是实验重点，更是学生的难点。在讲解中教师首先应分析灌砂法基本原理、仪器结构，讲清标定的作用和重要性，让学生领会各称量数据的相关性，掌握基本公式用法，这样学生就容易灵活把握试验关键点，对试验数据进行有效处理和分析。

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9 善于总结，解决实验中存在的问题

教师应根据在实验中的观察，利用实验小结，对学生存在的共性问题、突出现象进行讲解，加深学生的印象，纠正学生的模糊概念，模糊操作，巩固理论知识，强化学生的规范操作。

10 建立合理的实验教学评价体系，提高学生的积极性

应建立合理的实验教学评价体系，综合过程考核、实验结果、学生选做实验、实验报告等进行评价，尽量做到公平、公正。另外可以将学生的核心职业能力与国家职业资格鉴定挂钩，鼓励学生通过考核获得职业资格证书，扩宽就业面，促进实验教学质量的提高。

11 结语

实验教学是实现高职教育目的、培养学生综合能力的有效手段，应从客观实际出发，加大实验教学分量，变换思路，多方位探索研究提高实验教学效果的措施方法，为高职院校的教学服务。

如何在高职教育中提高实验教学效果 [篇2]

要在高职数学教学中培养学生的观察思维能力、动手操作能力、探究能力、解决实际问题的能力以及创造能力，促进学生主动接受、消化数学知识，单靠教师的语言阐述是无法实现的。加强数学实验教学，尽量创设条件让学生动手实践，将抽象的数学概念、定律直观形象地展现出来，能够突破数学教学的难点，满足学生充当“发现者、研究者、探索者”的精神需求，有效提高学生运用专业知识和专业技能观察问题、发现问题、分析问题和解决问题的实践能力，激发学生学习数学的兴趣，发挥学生的创造才能，激励他们主动学习，培养他们的科学美感。

高职数学课堂中的实验教学

数学课堂中的实验教学是学生在课堂上参与操作的探索过程，在很大程度上能够满足学生好奇、好玩、好动的天性，使枯燥无味的数学变得形象生动，进而激发学生的数学学习兴趣。数学课堂中实验教学的趣味性、直观性、新颖性，能够切合学生的身心特点，符合学生的认知规律，使学生在愉悦的情绪下进入学习状态。数学课堂上的分组实验教学，有利于培养学生的协作精神，实验教学能够给学生提供更多的实践机会、更大的思维空间，引导学生把实验操作与思维联系起来，让实验操作成为培养学生创新意识的源泉。实验操作能够促使学生对新知识进行再发现，培养学生的创新意识和创新能力，从而完成由喜欢数学到努力学数学，再到刻苦钻研数学的良性过渡。

伴随着高中阶段教育普及程度的提高和高等教育大众化步伐的加快，接受高等职业教育的学生的差异性越来越大。大部分高等职业学校学生的特点是形象思维长于逻辑思维，实践学习长于理论学习，动手能力长于动脑能力。部分学生的人生目标不明确、自信心不足、学习兴趣不高、学习习惯较差。因此，在高等职业学校数学实验教学中，要力求让每个学生都“动”起来，努力使每个学生都对数学教学内容产生兴趣。例如，在课堂教学中，可以充分发挥教具和学具的作用，让学生亲历一次数学概念或定理的发现过程，引发学生的求知欲。在讲授“椭圆”时，师生可以共同准备教（学）具——圆锥形的萝卜和水果刀，首先由教师示范切削萝卜的方法，然后让学生自己切削，再由教师引导学生观察并分析切口的形状。在画椭圆时，教师可以首先提出这样的问题：“同学们能否用两个图钉，一根无弹性的细绳，一张纸板，先画出一个圆，然后将画圆的方法稍加变化，画出椭圆？”提出问题后让学生分组练习画图，培养学生的相互协作能力。然后再提出以下问题：“通过在纸板上作图说明作圆与椭圆的联系与区别。在作图过程中，有哪些物体的位置没有变化？有哪些量没有变化？若调节两图钉的相对位置，所得到的图形有何变化？”接下来，教师引导学生绘图，指出绳长大于图钉间的距离是画出椭圆的关键，由此引出椭圆的概念。另外，可以举现实生活和科学实验中的一些例子，如田径赛场、卫星运行轨道、橄榄球、鸭蛋等，帮助学生进一步理解椭圆的概念。还可以利用投影仪展示人体中的椭圆形红细胞，扩大学生的知识面。

高等职业学校学生理论知识不足，但动手能力较强。在数学实验过程中，应该鼓励他们充分发挥自己的优势，增强其学习信心，消除“数学难、学不好”的恐惧心理，萌发学好数学的愿望，引发其学习动机，使他们以学为乐，主动进取，从而提高学习效果。

高职社会实践中的数学实验课

部分高职或高等职业学校已经开设实践课程，将所学知识直接应用到生产和实际生活中去，有效提高了学生应用所学知识处理实际问题的能力。将所学知识直接应用到生产实际中，在数学课程中开展社会实践，有助于学生运用数学思想分析问题，解决问题。数学社会实践教学能够加深学生对数学专业基础理论的认识，使学生熟练掌握和运用数学技术和方法，在实践中培养和提高学生的数学创新能力。在选定研究课题后，能够促使每个学生学习查阅文献资料，撰写简单的设计研究方案，提高其调查和研究的能力，撰写调查研究报告，并且能用数学的思想和方法分析问题、解决问题。在锻炼学生上述能力的操作过程中，具体可以分为以下几个步骤进行：

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第一，理论指导及案例解读。（1）数学社会实践方法的回顾。引导学生回顾社会研究方法，特别是社会调查研究方法中对实际操作的具体要求，如问卷设计、抽样等。（2）配合进行对社会问题、市场调查和个案研究方法的数学教学指导。目的在于从认识社会、发现问题、分析问题和解决问题等几方面引导学生关注社会问题和市场发展，为学生的相关数学社会实践工作奠定基础。（3）案例分析。选择实际案例进行深入分析，从确定选题、设计研究方案、实际操作和撰写研究报告等方面教会学生从事数学研究、社会实践的全过程。（4）统计分析方法。以社会统计学、社会统计软件spss的运用为支撑，让学生在选题设计阶段就充分考虑运用统计方法，全面掌握对所搜集的资料进行整理与统计分析的方法。

第二，在教师指导下，在查阅和收集各种文献资料的基础上，了解相关领域的研究现状，提炼出具有研究意义的选题。

第三，在完成选题的基础上，面向全体教师和同学作选题报告。报告内容包括选题背景、选题目的和意义、理论建构和假设、主要研究内容、研究方法和预期成果、经费预算等。

第四，在教师组织下，学生围绕确定资助的研究项目组成课题小组。课题设计者为课题组长，课题组长对课题负责，总体安排课题研究工作，协调小组成员分工，管理经费使用，要求课题组成员根据课题需要做好相关工作。

第五，制定详细方案。课题组在充分查阅资料的基础上，反复研究制定方案，根据选题的总体要求设计出研究的基本思路和指标体系，在教师指导下设计出调查问卷。

第六，实地调查。对调查质量进行监控，负责问卷复核和追访，回收问卷。

第七，统计分析。课题组成员分工对合格问卷和访谈笔记进行整理、编码、录入和统计分析；课题组成员分工对调查所得的文字资料进行定性分析，然后将统计分析数据交给课题报告撰写人员。

第八，撰写报告。课题组每个成员都要撰写调查总结报告和实践教学心得体会或数学小论文，总结参与实践教学的经验。该报告作为一个重要的教学环节，是考核和评估学生参与实践教学活动的表现和效果的依据

例如，可以在采用长期趋势测定方法和季节变动测定方法的数学实验课上，安排学生到某市统计局进行社会实践，调查统计某市城镇居民人均可支配收入情况。要求学生根据调查资料对居民人均可支配收入的长期趋势进行测定，并预测2017年居民人均可支配收入。同时，绘制相应的图形反映出变动的趋势，图形要在excel表中创建。还要将预测的情况绘制成模型，并根据社会经济现象变动的情况选择适宜的模型。

高职数学课程中的实地测量教学

通过参加实地测量活动，让学生在解决实际问题中体会、应用数学知识，强化学生使用数学的意识，提高其应用数学知识解决实际问题的能力。在数学实地测量教学中，要创设积极竞争的实验情境，小组成员互相帮助、互相交流、共同进步，充分发挥师生之间、学生之间的交往、交流与合作，营造一个民主、平等、和谐的学习氛围，使学生在掌握知识的过程中，逐步培养协作精神，树立关心他人、关心集体的人生态度，克服其高傲孤独的弱点。在数学实地测量教学中，教师应指导学生选择适当的测量问题，并结合实际问题选用有效的测量工具（如皮尺、测角仪、经纬仪等），设计出测量的具体方案（尽可能考虑多种不同的方案），让学生以小组合作的形式进行实地测量，分工负责，记录测量数据，并运用相关数学知识完成有关计算，解决数学问题，得出实际问题的结果，总结测量问题的解决方法及其所用到的知识点，写出实习报告、小论文或心得体会文章，并以小组为单位交流实习体会。例如，在测量有障碍物相隔的两点间的距离或测量底部不能到达的物体的高度等问题情境中，解三角形可以发挥重要作用。

运用现代教育技术进行数学实验教学

在现代教育技术支持下，改革传统的数学教学模式，实施数学实验教学，已成为数学教学改革的一个新动向，越来越受到教育界的关注。

运用现代信息技术进行数学模拟实验教学运用现代信息技术的数学实验教学是根据教学内容的需要，在典型的实验环境中或特定的实验条件下，人为地、有目的地模拟创设一些有利于观察的数学对象，经过预先的组织、设计，让学生借助一定的现代信息技术手段，并在数学思想和数学理论的指导下，对实验素材进行数学化的操作，理解、解释数学概念、定理等内容的数学学习活动。信息技术为数学学习提供了学习环境，极大地拓展了师生实践活动的空间，使学生有机会在一种真实的、体现数学发明与证明过程的环境中接受挑战性的学习任务，进行实验、探究和发现。例如，学习导数的几何意义时，传统的数学教学展现的是一种静态的数学知识，带给学生的是一种静态的思维方式，不容易发现一些隐藏的数学关系，难以理解数学概念，学生很难找到解题思路，经常片面地理解问题。运用强大的计算机动态模拟功能，可以为抽象思维提供直观模型，能够更加生动地将数学关系的静态结构表现为时空中的动态过程，帮助学生强化感知，丰富表象，揭示对象的本质和规律，使抽象知识变得容易理解，使数学课堂教学变得真实，使学生不仅亲历了探索知识的全过程，而且在整个数学实验教学活动中始终处于主体地位，给予学生充分发挥想象力和创造力的空间，是对传统教学方式的有益补充，是培养创新意识的实践园地。

运用mathematica和matlab等软件进行数学实验教学mathematica软件具有强大的数值计算、符号计算、绘图、程序设计等功能。从1988年问世至今，已被广泛应用到工程、应用数学、财经、生物、药学、生命科学以及太空科学等领域，深受科技工作者的喜爱。在高职数学教学中引入mathematica软件作为教学辅助工具，可解决数学运算问题、函数图形绘制问题等，提高学生的数学分析能力和解决综合应用问题的能力。运用mathematica软件可以求极限、求导数（偏导数）、解常微分方程等。另外，还可以运用matlab软件解决微积分、线性代数、概率统计等数学问题，运用lindo软件解决运筹学中的问题，运用qsb软件解决线性规划、网络规划、排队系统模拟问题等。运用上述软件解决数学问题是计算机技术和数学软件引入教学后出现的新事物，是数学教学体系、教学内容和教学方法改革的一项尝试，能够提高学生应用数学方法解决实际问题的意识与能力。在学生学习了mathematica、matlab等软件之后，让学生亲自上机操作，编程计算，现场操作，完成求函数值、导数、定积分等数值计算，绘制重要的平面函数图像及曲面图形，强调学生参与教学和运用数学知识，对于培养学生的创造性思维、创新意识和实践能力具有特殊的作用。

现代教育理论认为，数学教学应是数学活动过程的教学，这种活动是主体与客体之间的相互作用。它不仅要求学生接受数学家总结出的数学结论，还要求学习形成数学结论的过程、方法及思想，使学生形成学习数学的情感，形成学习数学的亲身体验。沿着数学发现的活动轨迹，从具体问题到抽象概念，从感性认识到理性认识。数学实验恰恰是沟通具体到抽象、感性到理性的桥梁。在具体情境中让学生展开实验或模拟实验，能充分调动学生的积极性、主动性和创造性，让学生最大限度地参与到教学中，让学生用自己的思维方式主动获取知识。数学实验教学的趣味性、直观性、新颖性，能够切合学生的心理特点，符合学生的认知规律。大量的数学实验教学活动，能够让学生尽可能多地动手操作，拓宽了学生的思考与探索空间，使其更真切地理解数学概念和方法，提高学生的数学素质，培养学生实事求是的科学态度、勇于探索的科学精神及团结协作的集体主义精神。数学实验教学摒弃了以往教学中过分强调形式化的逻辑推导，过分注重对数学发现过程的展示和较少注意数学直观性背景的弊端，可以突出学生的主体地位，充分激发学生的学习兴趣，使过去学生眼中那些枯燥无味的数学公式、定义、定理变得鲜活起来，让学生在“做数学”的过程中体会到数学带给他们的愉悦和快乐，真切感受到数学的美。

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