“实验室教学法”讲座培训日记——中德合作“FMH”引进项目主讲人：Dr.Kersten模块名称：道路交通工程的电气工程、信息与通信技术基础小组成员：吴晓华、仇海兵、单晓涛日期：2月23日一、培训时间和内容安排2月23日演讲人：Dr.Kersten内容：专题讲座——实验室教学的教学方法二、培训内容整理（一）教与学的模式大多数教学是在实验室里进行的，所以我们讲究应用，针对这一类的学科单纯理论授课效果并不显著。

故我们的理工科定理等，我们要用试验验证，故要在实验室。

所以大学、工厂、研究所里总有实验室或相关车间进行试验的验证研究，故我们越来越强调实验室的作用，同时越来越强调实验室教学方法。

实验室教学主要要考虑以下三方面A.实验室培训模式的引入B.如何将理论知识实践化，变成行为C.我们的整个教学实验过程实现什么样的功能。

1、为什么我们的试验教学法越发重要建议我们高校老师将理论课、讨论课、实训课相结合，实现教学目的。

心理学的角度我们学习有三个过程：一是接受、二是理解、三是转化成自己的行为。

第一步认知，第二步应用理解阶段就要去实验室，这一步学生的知识就有一定的加深，即有创造性。

当有了一个新的环境，学生会举一反三，就达到了第三个阶段，即迁移。

故刚入学的学生，都是学习基础知识，就是实验课也是规定好第一步、第二步、第三步分别是什么。

要去理解基础应用，比学习到实验操作的技巧。

接下来培养学生观察、测量等能力，这些是工科学生必备能力。

评判教学的效果就是学生是否能够将学到的知识成功的应用出来。

刚开始老师给出步骤，后期就只给题目，让学生自己完成。

老师在实验教学时要将各种实验区分开来，哪些是基础，哪些是提高。

实验教学法同样强调学生的合作能力，也培养沟通交流能力。

在做实验室，可以将实验的规则，安全的事项等进行粘贴，给学生提供一个场景，就如工厂中，让学生深入其中。

2、实验（来自于拉丁语，愿意经验）第一个作用就是当我们面对一个完全陌生的事物时，我们的反应是我们去试试看。

第二个作用是我们论证和驳斥一个定理时同样要用到实验。

3、实验的概念实验是人们尝试把一个未知的实物通过实验变成已知的。

或是论证一个事情。

很多时候这里的目标是为了优化行为；对假设或者规定进行检验；通过行为途径的改变进行感官的提升；实验室是一个有计划可调控的尝试，为了验证问题或者阐述未知的事实。

其中一个重要特征不是单纯的用眼睛去看，而是具体的动手操作。

并且是有计划的行为，要为它做一定的准备。

可以反复性的去做；实验可通过规则进行调控。

4、实验的分类4.1为什么要做实验研究性的试验：面对未知的事件，需要准备和反复的去做。

在做之前有一个真实的评价体系，结果是别人可以看到的。

研究性的学生必须具备独立完成实验的能力。

为了学习的实验：客观的试验（客观存在如定理，通过实验去验证很证明），这里的信息和结果实验者是知道的，为了验证学到的理论知识，是学习的过程。

在做之前已经知道实验结果是什么。

实验问题来源于学生本身，而非来自于外界的因素。

教学开始时都是为了学习而实验，后期要有研究型。

4.2实验与事物的联系（1）事情的结果和起因间的联系，实验是为了探究起源或结果。

（2）实验是探索结果与过程的关联。

实验的成果是成功的，必要的，或者是失败的。

做实验本身可以是成功，也可以是失败的。

（3）探究一个目的，一个结构，知识的功能。

科技将技术与自然联系到了一起。

科技要与周围环境相联系，利用到了周围环境中的能源、材料和信息，然后进行加工，转换成产品，这其中用到了技术。

这其中文科研究起源和结果，理科注重技术对环境的改造。

实验前要确定目标：是真定理还是假定理，二是4.3目的（自然科学或目的）自然科学：一是认知、知识。

而是形式上。

三是测评上。

第一是解决认知方面的问题，典型是命题的真假。

第二技术方面，即我们是否能解决问题，达到目标。

自然方面是本身有的命题，用技术的方法将它应用到生产实践中。

过去200年中就是如此，人们不断改造自然。

例如飞机的制造就是对空气动力学和机械方面的研究的成果。

飞行的过程就是自然知识和技术的结合；还有一个重大发明就是材料学，人们知道怎样用技术将知识进行加工，产生了钢铁等。

接下来就是如今的机电一体化；而后是电，用电来产生更过的效益；现在是自动化的过程，如车辆。

这200年便是我们对前人知识在技术上的创新和加工。

科技发展的轨迹便是如此。

每一个科技的发明都是从理论知识的产生到技术方面的发明创造的过程。

4.4实验教学的方法（1）上课时老师带一个实验机器展示，如较危险的。

（2）模拟，为了节约成本，也可以用电脑模拟，需要专业人员的电脑方面的编程。

（3）完成凭空设想。

实验形式完全用视频播放给学生看，即视频教学。

因为实验室没有那么多位置，二是基础阶段的认知由实验员去讲解视频。

缺陷为无法动手，优点是人数众多时，先让其了解实验的过程。

4.5实验的目的（1）应用层面：讲究培养学生的技能。

（2）认知层面：定理的证明4.6用演示实验激发起学生的兴趣，或理论方面的知识用实验的方式实现。

提出一个问题，让学生用实验的方式去解决。

实验法优点整个过程可以让学生观察。

4.7学生自己做的，还是由老师展示（1）学生人数众多，老师做，直接讲解实验目的、步骤、结果。

（2）学生自己做，要学生来讲目的，结果。

可分为个人实验和小组完成的实验。

5、实验的阶段其与学生接受知识的阶段一致。

（1）第一阶段：复制。

老师写出实验目的、任务、步骤、结果，学生模仿。

（2）第二阶段：复制到认知。

知道了实验自己怎样完成，目的是什么。

（3）第三阶段：创造。

实验可以自由目的的执行。

6、实验当中的行为从接受到创造，模式与汉堡模式一致。

区别在于学习重视最后的成绩测评，而实验在于整个过程。

开始时要强调我们实验所要达成的目标，用到的器材，以此决定用讨论还是自己练习。

7、进行实验的教学意义（1）哪种实验有模范事例作用，实验过程中哪些理论和规则学生可以学习。

（2）哪些理论知识可以结合到以后的实践中（3）实验对学生未来的工作和生活有积极的影响（4）实验内容的结构和逻辑性。

（5）如何去做实验，过程中如何让学生直观的看到我所要传授的知识做到以上五步即可8、首先解决教授什么知识用什么形式上课，理论还是实验本科还是研究生，即自学的时长。

注意点：实验里面产生的问题1)客观的问题：研究型的问题，下面有一个定理或者有一个假设，为了证明这个假设，需要有一定的理论知识，就是逻辑思考能力，则个观察结果应该是可观察的，如有一个假设是对的或是错的，但实验的结果或许是和假设相悖的。

证明一个定理，但一个工科类的专业，是证明一个事实，所哟有两种结果：一是相符的，证明我做的是对的。

而是实验结果相悖，那么这是一个伪命题。

如果相符，也只能说可能正确，我们做的实验只是一次，那么是可能正确、主要是通过中间的逻辑思维能力。

如果数量非常多，100次99次正确，那么这个定理便是正确的。

2)老师安排一个计划，学生去做。

第一步：首先划分的重要依据是根据学生的素质能力。

第一学期，学生没有理论基础，甚至没有做过实验。

到了定理进展不下去，老师有义务去帮助学生，一步一步教，目的，过程，结果。

学生记录第二步：老师给学生一个问题，一个研究的额主题，一个假设。

请你做一个实验来证明一个问题是真还是假，这之后的过程都要学生自己完成，学生来到老师面前，老师问：“你要告诉我你对试验的准备，怎样做，怎样实验。

第三步：老师给学生一个客观的问题，学生从中抽出一个定理，一个假设，自己做实验证明，直接告诉老师：“我有什么问题，我打算怎么做。

”就去做了。

整个过程学生要给老师汇报实验的想法，开始时模仿，后面便是自我的发展和成长。

当时引进机械工程专业，老师授课是600个学时，在学校里进行实验，看是否可行。

学术的专家和教学的专家给学校的老师培训教学法。

将ppt给大家，可以做一定的研究。

单纯的工程师培训，实验室建设，工程浩大，有研究价值。

（二）教学的方法和手段（实验室环境中）1、实验的分类：清楚实验的功能和类型，可以在做实验计划的时候省下很多时间。

什么是方法：为了达成目标的途径，就绝学而言，达到教学目的的途径。

这种途径只有通过有逻辑的思考才能实现。

一有逻辑，二是有目标的思考，三是途径。

从方法的角度分类：思维（认知方面的），举例说明：（1）归纳法：测量电容器正玄电压。

测量振幅、频率、初相位。

把归纳法理解为从一个例子到一个普遍的现象，考虑到一个实验的出发点和试验的目的，将图画出给以学生直观的印象，从图中总结出普遍原理给学生，问学生从图中各读出了什么，首先是正旋电压的特征，然后正旋电流的形式，电流超前电压90°。

也就是用具体的例子给学生讲述一个的普遍的定理。

首先给学生演绎。

演绎法中明确的告诉学生意义，怎样做，全部理论。

最主要的特征便是他是可视的。

讲过后会给学生一些问题，由老师给学生做，然后总结出结果。

第二步老师要带学生去做，让学生有一定的印象，给学生阐述一些定理和普遍现象。

第三步就是让学生自己证明。

两个层面：一是学习，二是证明。

优点：学生学起来简单和直观，适合工科专业。

缺点：它只是证明出来给你看，但是并没有告诉你为什么是这样。

但对于机械原理的学生，必须要告诉他为什么，所以工科学生演绎法是不够的，必须加入其它方法。

还有实验一旦发生错误，学生不会懂得为什么会有得到这样的结果。

（2）推论法：与归纳法的方向是反对，它从普遍现象到一般现象，从宏观到微观。

先给出几个相关的经验公式，学生已经知道的，通过实验推算得出一般结论。

缺点是：学生必须知道这些公式，不然无法推断下去。

实际当中可将归纳法和推论法两者相结合。

通过归纳法知道了产生了什么，但学生要问为什么，然后用推论法回答，利用一系列的公式推出。

到了这一步，学生可以再做一个实验论证。

整个过程客观完整。

推论发结构：首先提出问题，接下来给出公式，然后一步一步推算，需要学生哟较强的逻辑思维能力。

左边推归纳法，右边推论法。

整个结果学生可以直观看出，所以老师不讲。

左边告诉学生是什么，右边再证明为什么。

工程师要求右面的。

问题：教师、学生比例。

理论课不超过28个，实验课不超过30个。

1个教授负责3—5个学生，可以进行很好的沟通，实训老师在实训课时可以1个老师对很多学生，讨论课1个老师对30个学生。

实验室中实验课1个老师15个学生。

大型机械操作1个老师12个学生。

较危险材料学1个老师10个学生。

实训实操（下厂实习）1个老师6个学生。

老师和学生的比例主要由授课内容决定。

学时是67个学时，有16个学生，通过计算需要4个老师，有非常完善的体系。

普通课，数学、物理用什么方法比较好？符合认知层面的，故语言是用演绎法，以授课的方法为主。

针对语言先从应用的层面讲，先会怎么应用，然后语法。

数学是有逻辑关系论证的，用推论法符合我们的逻辑思维。