实验教学是本科教学体系的重要组成部分,是培养学生理论联系实际、提高学生实践能力和创新能力的重要环节。其基本任务是:对学生进行基本技能、实验原理、实验方法的训练,使学生掌握现代工程技术、测量方法、先进仪器设备和学科的基本研究方法,培养学生的科学精神、严谨作风及独立分析问题、解决问题的能力。为了提高实验教学质量,认真严密组织实验教学,特制定本规范。
一、实验课程体系
依据我院本科人才培养计划的总体框架,构建“课程内实验、独立设课实验、集中综合性实验”三个模块组成的实验课程体系。
1、课程内实验是促进学生深化理论知识、掌握实验基本技能和基本研究方法的实验教学环节,由演示性、验证性、操作性、综合性和设计性等多层次实验内容构成,旨在巩固知识、验证理论、培养动手能力。
2、独立设课实验是以一门或几门基础或专业课程为基点,融实验理论、实验知识和实验技能为一体,在强化基本训练的基础上,开出一定比例的综合性、设计性实验,旨在培养学生的基本实验思想、实验方法、实验技能和综合应用能力。独立设课实验必须具备系统的实验理论和实验内容,科学、合理的实验教学大纲及实施计划,公开出版的实验教材(或常州工学院院内实验指导书)和完善的实验考核制度。
3、集中综合性实验是以系列课程或课群为起点,培养学生综合运用知识、分析、解决实际问题的能力和自主实验的意识,以综合、设计性实验为主。
鼓励有条件的实验室面向全校学生开设公共选修实验课;鼓励学生根据自己的兴趣与专长自拟实验项目,进入开放实验室自主实验。
二、实验教学文件
1、实验教学大纲是面向本科实验教学的重要指导性文件,是组织实施实验教学、规范实验教学过程、检查实验教学质量、指导实验室建设的重要依据。因此,凡列入本科人才培养计划中的课程内实验、独立设课实验和集中综合性实验均须制定实验教学大纲。
实验教学大纲一经批准执行,不得随意变动,以保持其严肃性和稳定性。若确属教学要求或硬件条件不能满足等情况需要变更实验内容的,必须严格按照实验项目变更申报程序执行。
2、实验教材(或实验指导书)是体现实验教学目的、内容和方法的重要载体,它主要包括实验理论、实验目的、实验方法、实验内容、预习思考题和讨论题等内容。
实验室主任应组织有关专家负责审定其内容,以确保实验教材(或实验指导书)的质量。不断更新实验教学内容,要求尽可能使用近三年的实验教材(或实验指导书)。
三、实验教学内容及项目管理
1、实验教学内容的制定应以专业人才培养计划、课程的教学目的为依据,不断优化、更新,提高实验教学内容的起点,设置由浅入深、由简单到复杂、由被动模仿到主动设计以及综合运用,形成具有基本性实验、提高性实验和研究创新性实验不同层次所组成的实验教学内容体系。
对投资成本高(高价值设备、高材耗和高能耗、学生受益面小),而又不利于学生动手能力、综合设计能力培养的实验内容,不宜作为本科实验教学内容,可充分利用现代教育技术,通过仿真或虚拟实验等辅助手段来实现。
2、依据实验教学内容,科学设置实验项目,填写实验项目卡片,一般每个实验单元时间为2小时(有特殊要求的除外)。
若需变更实验项目,应由实验教师提出书面申请,并说明原因,经实验室主任同意,二级学院(部)主管领导批准并签署意见后报教务处审核。审核通过方可变更,否则视同教学事故处理。
3、实验按形式和内容可分为演示性、操作性、验证性、综合性、设计性和研究创新性等类型。
(1)演示性实验:教师操作、学生观察,验证理论、说明原理、介绍方法;
(2)操作性实验:学生按要求,动手拆装和调试实验装置或上机操作、程序设计和数据处理,掌握其基本原理和方法;
(3)验证性实验:按照教材(或实验指导书)的要求,由学生操作验证课堂所学的理论,加深对基本理论、基本知识的理解,掌握基本的实验知识、实验方法、实验技能和实验数据处理方法,撰写规范的实验报告;
(4)综合性实验:可以是学科内一门或多门课程教学内容的综合,也可以是跨学科的综合。运用多方面知识、多种实验方法,按照要求(或自拟实验方案)进行实验,主要培养学生综合运用所学知识和实验方法、实验技能、分析、解决问题的能力;
(5)设计性实验:可以是实验方案的设计,也可以是系统的分析与设计。学生独立完成从查阅资料、拟定实验方案、实验方法和步骤(或系统的分析与设计)、选择仪器设备(或自行设计、制作)并实际操作运行,以完成实验的全过程,同时形成完整的实验报告,主要培养学生组织能力和自主实验的能力;
(6)研究创新性实验:运用多学科知识、综合多学科内容,结合教师的科研项目,使学生初步掌握科学思维方式和科学研究方法,学会撰写科研报告和有关论证报告,培养学生创新能力。
4、实验室要经常开展实验教学研究活动,研究教学实验规律注重更新实验内容和实验项目,改革教学方法,改进实验装置。要逐步减少验证性、演示性实验,提高综合性、设计性、创造性实验比例。
四、实验教学过程的组织与管理
1、实验室在组织与实施实验教学时,必须具备实验教学大纲、实验教材(或实验指导书)、仪器设备使用说明或操作规程、实验或操作)注意事项、实验挂图和教具等教学文件。
2、实验教师在实验前,必须清点学生人数。对迟到5分钟以上或无故不上实验课者,以旷课论处;因故未做实验的学生必须补做方可取得成绩。
3、学生首次上实验课,实验教师必须宣讲《学生实验守则》、《实验室规则》等实验室规章制度。对不按规定操作、损坏仪器设备、丢失工具者,按学院有关管理办法执行;对严重违反实验室规章制度、操作规程或不听指导的学生,实验教师和实验室工作人员有权责令其停止实验;对造成事故者,追究其责任。
4、每一次实验课,实验教师必须向学生简明讲述本实验的目的、原理、方法、操作规程、安全注意事项,抽查学生的预习情况,预习不合格者不予进行实验。
5、科学组织,合理分组,注重学生动手能力的培养。要求基础课实验、上机实验、操作实验1人/组,专业基础课实验2人/组。(大型设备及系统装置除外),专业选修课、实验选修课和集中综合性实验视专业要求而定。
6、实验教师讲解要少而精,做到因材施教,启发诱导,精心指导,循序渐进,教书育人,并注重学生创造能力和创新能力的培养。
7、学生在实验过程中,要求认真操作,仔细观察,做好原始记录。
8、总结经验,建立实验教学档案。实验教学档案主要包括:实验教学文件、实验教师教案和试做报告及实验开出情况记录;仪器设备的使用、维护、修理情况;学生实验报告、学生在实验过程中常见问题的原因分析及解决办法;有关实验室建设、实验教学研究及提高实验教学质量的文献资料等。
五、实验教学检查与考核
1、加强学院对实验教学管理的科学化、规范化建设,建立实验教学过程和质量检查制度,通过实验课听课检查、学生问卷调查、实验室教学工作检查、座谈会等形式,对实验教学工作进行监督、检查和指导,不断提高实验教学工作质量。
2、实验考核根据课程自身的特点,可采用日常考核、操作技能考核、卷面考核和提交实验结果等多种方式。各类考核的具体内容如下:
(1)日常考核的主要内容为:预习报告、实验原始记录、数据分析与处理能力、实验报告和出勤率。
(2)操作考核的主要内容为:实验的操作技能、实验常见问题的分析与处理。
(3)卷面考核的主要内容为:实验原理、实验理论、实验技术和实验方法。
(4)提交实验结果的主要内容为:实验报告、作品、研究报告、论文或实验总结。
3、实验教师根据“实验课程考核及成绩评定办法”对学生实验进行考核,各类实验考核的要求如下:
(1)课程内实验的考核,实验成绩应占课程总成绩的一定比例。实验成绩应在课程结束前送交相关课程任课教师,实验考核不合格者,该门课程成绩即为不及格,必须经过实验补考合格后才能决定该课程是否及格。
(2)独立设课实验的考核,除日常考核之外,在该实验课程结束时,须安排实验操作考试或卷面考试,并单独记载成绩,实验考核成绩不合格者必须重修。
(3)集中综合性实验的考核,除日常考核之外,在实验结束时,须安排实验操作考试、卷面考试或提交一定形式的实验结果,集中综合性实验的成绩单独记载,考核成绩不合格者必须重修。
六、实验室工作人员工作规范
1、实验教师应由中级及以上职称、有一定实践经验的教师担任。参加过一遍以上所任实验项目教学工作的实验技术人员可担任实验课指导。
2、对首次主讲实验的教师,必须经过试讲,试讲合格后方可开课。对新开的实验,实验教师必须试做且有试做报告。
3、实验教师对所开设的实验内容要认真备课、编写实验教案;实验技术人员做好消耗材料、元器件的准备,确保实验仪器设备完好;认真检查安全设施,消除事故隐患。
学生实验期间,实验教师和实验技术人员不得离开现场,应集中精力,关注实验的进展情况,认真做好实验数据检查。
4、实验教师按时批改学生实验报告,并根据“实验课程考核及成绩评定办法”做好平时成绩的登记工作。
5、实验室主任全面负责实验教学组织与管理工作,主要包括实验教学大纲、实验教材的审定,组织研究实验教学规律,吸收科研和教学的新成果,不断改进教学方法,改进与开发实验装置,更新实验教学内容,逐步增开综合性和设计性实验,并创造条件设立一定数量的开放型实验项目供学生选做。
七、对实验学生的要求
1、学生进入实验室从事教学、科研活动,必须严格遵守实验室的各项规章制度。
2、实验前必须做好预习,明确实验的目的、内容和步骤,未经预习或无故迟到5分钟以上者,指导人员有权取消其实验资格。
3、保持实验室的严肃、安静,不得在实验室内大声喧哗、嬉闹,不准在实验室内进食、吸烟和乱吐乱丢杂物。
4、学生必须以实事求是的科学态度进行实验,严格遵守操作规程,服从实验教师或实验技术人员的指导,如违犯操作规程或不听从指导而造成仪器设备损坏等事故者,按学校有关规定进行处理。
5、学生应备有专用实验记录本(纸),实验记录是原始性记录,是撰写实验报告的主要依据,内容要求真实、客观地反映实际情况,实验结果须经实验教师或实验技术人员签字认可。
6、严防事故,确保实验室的安全。发现异常情况,及时报告实验教师或实验技术人员,并采取相应的措施,减少事故造成的损失。
7、实验完成后,应将仪器、工具及实验场地等进行清理、归还,经实验室工作人员同意后,方可离开实验室。
8、独立完成实验报告,按时交给实验教师,不得抄袭或编造。实验报告是实验完成后的全面总结,它包括:实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器设备、实验条件、实验数据、结果分析和问题讨论。实验报告统一采用国家所规定的单位与符号,要求文字书写工整,不得潦草;作图规范,不得随手勾画。