摘要：通过对选修课“试验优化设计”教学内容、方法的分析，本文提出在课程教学中加入上机实践环节，以构建基于提高学生实践创新能力的实践性教学体系，实现理论实践的紧密结合，提高教学质量，调动学生的主观能动性和学习兴趣，培养具有试验优化技术实践能力的创新型人才。
关键词：试验优化设计；上机实践环节；教学改革
当前各个高校都在提倡专业技术转型，通过专业向应用技术转型，使高校培养的人才具有更强的实际动手能力和创新能力。如何培养学生解决实际问题的能力和创新能力，是转型专业急需思考的重要命题。其中一项重要指标为实验实践学时在整个培养学时的比例。在考试课必修课中加入过多实践环节，必须压缩授课学时，必然会影响知识点授课效果及知识掌握深度。在选修课考查课中引入实践学时，灵活选修课授课模式和考核方式是一种有效途径。学校通过选修课考查课中的实践环节，有助于培养大学生的实践能力，提高大学生素质。《试验优化设计》课程作为一门典型的选修考查课，主要讲授如何以最经济的实验投入获得尽量多的数据信息，并用科学的统计处理方法分析数据得出可靠的结论，是学生进行实验设计与数据处理的基础课程。因此，本文基于这一背景，以《试验优化设计》教学实际为切入点，构建多元化上机实践教学模式，以此激发学生的实践兴趣，启发学生主动实践，培养大学生主动实践能力，相应的实践效果评价及思考包括以下几个方面：
一、以学生为本，确定上机实践学时
实践可分为被动实践和主动实践。被动实践是指实践的目的、对象、方法、程序等，关键要素由教师制定，学生在教师规定的框架中，沿着既定的路线完成实践任务。通常的实验课都是这种模式。毫无疑问，这种模式能够实现知识传授的有效性和准确性。缺点是这种被动实践模式对学生自制能力和主动学习能力要求较高，很容易造成知识传递的不均衡。尤其与成绩关联性不强时，学生学习的积极性不高。典型的例子为，在《试验优化设计》课堂授课时，教师提出下周为上机实践时，有几个学生提出异议，认为选修课按部就班讲就可以。这表现了被动实践造成的惰性思想。学生是授课过程中认识的主体，只有调动他们的主观能动性，才能实现良好地授课效果。基于此，在《试验优化设计》大纲设计过程中，笔者特意构建了弹性化实验学时体系。学时决定主体在于学生，将上机实践贯穿于整个授课学时，教师根据学生知识点的掌握情况及主观能动性，确定上机学时数及具体上机实践内容。过去两年均是从一共32学时中拿出6学时用于上机实践。两年的问卷调查结果均表明，近80%的学生希望提高上机实践学时。因此，在以后的授课过程中，教师要以学生为本，以授课效果为准绳，根据学生知识掌握情况将上机学时定为8学时。
二、多元化上机实践内容
多元化上机实践教学模式将授课内容实用化，以学生未来能用、会用为主导。例如，大创项目可能会用到正交设计，用到Origin绘图，这些都可以设计为上机实践内容。数学建模大赛可能会用到SPSS进行灵敏度分析，那么这部分可以设计成上机实践内容的一部分。以用定学，学以致用，使学习者有兴趣有动力去学习。这种模式打破了传统实践教学中师传生受的形式，变学生的被动实践为主动参与，教师不断地激励学生，激发了学生的学习热情和实践兴趣。以下是教学过程中，教师从不同角度对上机实践效果的一些体会。1.因材施教，实践内容阶梯化对各个学科而言，学生成绩的差异证明了学生本身各方面综合素质的差异性。上机实践过程中学生会表现出针对不同题目的差异反应，如有的同学很快就完成了，有的半小时都没有进展。常规反应承认这种差异性，并在成绩上有所体现。在《试验优化设计》上机实践时，授课教师通常有意识地多设计一些题目，如通常大家能做4道题，那就设计8道题，能者多劳，有能力的人可以多做一些，但也不做硬性要求。有的学生可能做了一道题，但真正理解了，教师也要给予鼓励。当然，助课教师会根据大家表现在给成绩时有所侧重，但主要是通过上机过程，让每个学生的个人能力有所提高，这才是意义所在。学生之间并不知道各自做了多少题，在上机过程中无太大心理压力，学生完全在一种放松状态下研究解决方案，有助于最大限度发挥学生的个人主观能动性。教师在给出题目后会随时解答学生的主动提问，帮助学生完成题目，同时鼓励学生向周围学生寻求帮助，使整个上机过程在一种轻紧张又不失轻松的氛围中愉快地度过。2.不拘一格，解答方案不唯一化题目给出来后，教师可以就其中一种解答方法给出建议，并给出参考答案，但解答题目的方法途径有很多种，而且鼓励学生就一个题目想出不同的解决方案。例如，Excel计算时，教师鼓励学生通过调用不同函数构建不同的解决问题方法，这一过程对提高学生的创新能力和动手能力具有重要意义。另外，教师鼓励学生灵活应用课堂授课过程提到的理论知识，理论紧密联系实践，对题目进行综合分析。例如，进行方差分析上机实践时，一个题目，教师要求学生从不同角度进行解答。教师要求学生分成小组，每人负责一个角度，小组综合后，共同提交解决方案，这能培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的团队合作意识和协作精神。3.取题广泛，引导学生泛兴趣化《试验优化设计》这门课作为一门选修考查课，有其独有的特点：这是一门基于数据处理和实验设计的工具课，应用性很强。为了提高学生的学习兴趣和热情，在题目设计时，教师要考虑一些与学生未来实践联系密切的题目，如大学生创新创业项目、毕业设计、研究生数据处理等，把题目的来龙去脉跟学生交代清楚，使学生在完成题目过程中产生自豪感，增强主观能动性。同时，这些题目的渗透使学生对未来要接触的事物有初步的了解和认识，为未来发展做准备。过去两年的教学实践表明，有学生主动拿自己的大创题目进行正交实验设计，这可以作为题目之一让大家进行上机实践。《试验优化设计》上机实践环节的意义不只在于为学生夯实基础，练好基本功提供平台，为学生主动实践能力的培养注入活力，更在于在当前以技能培养为目标的大趋势和现代教育理论指引下，强化大学生的主动实践能力，为学生毕业后迅速适应岗位需求奠定基础，增强学生的适应性。
三、人性化考核评价方法
选修考查课的成绩应该怎么给？大纲上写得很清楚，平时表现+结题论文（或大作业）等。《试验优化设计》存在这一难题。2014年授课结束结课时，除了一份调查问卷外，笔者还设计了一些题目让大家解答。由于是开卷考试，学生难免出现相互参考的情况。2015年，笔者将调查问卷和题目安排到一张考卷上，题目只有一道——“这门课有哪些部分涉及方差分析，采用的分析方法有何异同”？这道题涉及面很广，几乎每一部分都会有方差分析环节，学生要把其差异阐述明白并不容易，因此教师很容易看出学生的掌握情况。上机实践环节的考核评价是独立进行的，贯穿于上机实践的全过程。上机实践过程中做题快、做题多的学生成绩较高。有些学生进步很大，会在成绩上有所表现。上机过程中，学生的表现会被助课教师“记录在案”，以给考核评价提供参考。有的学生上课时候总是喜欢坐在最后一排，但上机实践过程热情很高，且动手能力很强，虽然对题目的背景理论知识理解不够，却总能很快地完成题目。笔者斟酌再三，给这名学生良的成绩，希望能鼓励他更好地努力学习。
四、《试验优化设计》上机实践环节改革的进一步思考
培养学生的主动实践能力，是高校都在考虑的问题。本文在《试验优化设计》上机实践环节改革取得上述成果的基础上，针对传统的实践教学方法进行了认真的思考，归纳出以下几个方面的经验：1.从激发学生的实践兴趣入手兴趣是最好的教师，是激发创造的动力源泉。为激发学生上机实践的兴趣，本研究组从题目设计、实践氛围、评价方式等各个方面都充分考虑学生的感受，让其轻松、放松地获取知识，提高自身能力。这一实践过程得到了学生的认可。大家在未上上机实践课程时，尚有些抵触情绪，上过一堂课后，开始迫不及待地询问下次什么时候上。调查问卷中大家对实践环节持欢迎态度，这充分证明了改革的成效。2.以综合能力培养为目标上机实践环节开展的意义不仅局限于对学生动手能力的培养，在这一环节实施过程中，教师要有意识地把创新能力、团队协作能力等渗入其中，培养学生的综合能力，提高学生未来的职业竞争力。有的人或许会提出质疑，认为这题目太大了，一个小小的实践课有这么大意义吗？例如，授课过程中教师发现有的学生做题很快，但不喜欢回答其他同学的提问，教师看到这情形有意识地与这位学生商量：“你能帮我教你旁边这两个同学做这道题吗？我现在有点忙不过来。”当时他可能会有抵触，但每次上课教师都以寻求帮助形式让他跟其他同学合作，慢慢地就不那么抵触了。因此，通过这一上机实践环节的改革实践，教师在构建这一环节时想到培养学生的综合能力，会千方百计在其中渗透内容，也许收效甚微，但这么多课程汇聚起来，量变产生质变，肯定会对学生能力培养起到推动作用。3.建立选修考查课程实践教学模式两年的《试验优化设计》选修考查课上机实践环节的改革与研究证明，学校在选修考查课上增加一些实践学时是可行的，具有灵活可操作性等优点，若能推广开来，对应用技术转型时期本科学生实践能力培养具有重要的意义和价值。
五、结束语
学校在人才培养过程中不缺少实践环节，但学生的实践能力仍显不足。针对这一现状，本文研究通过在选修考查课上增设实践上机环节，为大学生主动实践能力的培养提供机会，以此提高学生的综合素质，对大学生的就业和再深造提供帮助。
参考文献：
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作者：王伟云 魏砾宏 李延吉 烟征 单位：沈阳航空航天大学能源与环境学院
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