摘要：超前回馈实验和演示实验法为我国高校理工科课堂教学提供了一种重要的教学方式方法，该方法也可以推广到经济、管理及教育等有实验课的专业。这一实验的设计有助于启发互动教学的展开。前回馈实验和演示实验，集认知规律、建构主义及同化论于一身，是一种科学的教学方法。
关键词：超前回馈实验；演示实验；认知规律
中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1003-2177（2018）14-0000-00
认知规律是高等教育理论的核心，建构主义是高等教育的宏观指导原则，同化论则是高等教育具体实践的微观行为准则。这三大理论的有机结合构成了当今我国高等教育的基本理论的主要内容。如何贯彻教育部啟发互动式教学的指示精神，全国各高校都进行了各种各样的改革与实践。然而超前回馈实验和演示实验的设计与应用，无疑是简单、实用和有效的。
1 超前回馈实验、演示实验
超前回馈实验是使实验教学有目的、有计划的超前于理论教学，并在完成每一个实验任务的同时，提出下次或下下次理论课将要接触到的理论知识命题，使学生充分了解实验的目的及完成实验所需要的知识，掌握相关操作技术。在实验教师的指导下，要求学生认真观察教师指定的实验现象、记录老师提出的问题。指导教师对学生的不理解和提出的疑问不必做出回答，让学生带着问题课下去思考。而这些问题正是以后课堂教学的重点内容。该实验的设计，可让学生在有限的时间和空间内获得最大的物理、化学、生物等自然现象的信息量，使其有力的配合课堂教学。实验课中的“隐没”与理论课上的“显现”前后呼应，将两课有机地联系在一起，可激发学生的思维和兴趣，调动他们的学习热情[1]。
演示实验是课堂教学实施启发互动教学的“短平快”，它应属于超前回馈实验范畴。演示实验能够为学生提供丰富的感性材料，帮助学生建立思维模型，克服知识的难点，或为科学结论和规律提供实证。
启发式互动教学需要学生对一些自然现象有所感知、感觉。如果学生没有一点对相关自然现象的观察、感知作基础，那你靠什么去“启发”，又靠什么去“互动”呢？随着理论学习的不断深入，所涉及到的一些重要现象在日常生活中几乎观察不到。感性知识越来越少，与理论相关的信息只能靠实验直接或间接得到，但受诸多条件的限制（如环境、设备、时间、技能等），可供感觉、感观的实验越来越少。因而，有人过于强调用多媒体技术来解决这一困难，但过多的使用多媒体技术而获得相关信息，一则占用课堂时间较多，二则减少甚至断绝了学生身临其境感受实践的过程，这对于学习自然科学的学生们来说，是一件十分可怕的事情，因过分强调一方面，而忽视了另一方面的历史教训值得注意。有目的有针对性的设计部分实验（除超导、高能粒子对撞实验外），则显得更加明智和必要。超前回馈实验的设计就能有效地解决上面所提到的困难，在有限的时间和空间内最大限度的让学生观察物理现象，感知变化过程，为推理思维提供更多的信息。
2 超前回馈实验、演示实验在自动化控制教学中的应用
自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制。随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用，主要研究具有高性能、高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论、信息论、仿生学、人工智能为基础的智能控制理论深入。这是一门非常重要的理论课，然而多年来，学生们一直感觉深奥、枯燥难懂。为了克服学生们的为难情绪，尽可能的让学生们通过实验去发现问题、思考问题。教师以实验中观察到的现象素材去启发学生，这样才产生良好的互动效果。例如，在讲授自动控制系统概念时，插入一个液位控制的演示实验，一个带有水漂的自动控制流量的自控水箱，突出展示不可缺少的“基于反馈控制原理的反馈控制环节”的作用。又如，当理论课讲到多变量控制系统前1-2周时，实验教师要在某一单变量控制系统实验后插入一个2-3个变量的控制系统的超前回馈实验，用于课上理论学习之用。实验应在教师指导下完成，只要求学生观察现象，至于为什么，如何控制的问题不做回答，学生可以带着问题课下去讨论分析。这些问题正是下周理论课要讲的内容，当课堂上老师将这个实验现象作为启发素材时学生就会很投入的与教师互动起来[2-3]。
3 超前回馈实验、演示实验教学手段的推广
超前实验的设计，也不需要改变原实验课的教学计划。它并不需要刻意的去单独安排，教师可根据课堂教学的需要，灵活安插在某一个实验课的后10-15分钟完成即可。如果是面向全校开设的基础课程，人数众多，而每次实验课的人数又是有限的。因此，很难在某次理论课前安排一轮统一内容的实验课，这就需要教师课上安插一个超前“演示实验”，同样可起到积极的效果。
通过对多所不同院校、不同专业以及不同年级学生的问卷调查，反映效果良好。93.9%的学生认为使用该方法后的教学质量与没有使用该方法前时相比有了明显提高.它的可操作性强，完全适合于高等学校自然科学各专业教学。该方法还可推广到可以推广到经济、管理及教育等有实验课的专业，超前实验的设计不亚于用典型案例授课的教学效果[5]。
超前回馈实验、演示实验的应用，在指导思想上与认知规律是一致的，在知识获得的过程上与建构主义的理论是相符的，在具体细节的处理上与同化论的观念是相同的。它是认知规律的具体践行，它是能力建构的缩影，它是同化论应用的典范。超前回馈实验、演示实验用于理论课教学是我国高等教育深化改革的需要，是素质教育、创新人才培养不可或缺的手段和方法。
参考文献
[1] You Yangming，Wang Bingzhang，Chi Zhenweng etal. Study on the Comparison between the Preceding Experimental Teaching Method[J]. ISCREI 2012.No.5：232-235.
[2] You Yangming，Wang Bingzhang，You Shucai etal. Advanced FeedbacK Experiment Methods with Higher Education Theory [J].HIGHER EDUCATION of SOCIAL SCIENCE，2015.10.
[3] 胡寿松.自动控制原理（第六版）[M].北京：科学出版社，2018.
[4] 游阳明，王炳章，等.超前回馈实验法在电磁学实验中的研究与应用[CD].北京：中国科技论文在线精品论文，2009.Vol.2（3）：235-241.
[5] 游阳明，谢德银，游博，等.启发互动式教学的利器—超前回馈实验和演示实验[J].当代教育实践与教学研究，2018.10：30-32.
作者简介：姜荣东（1967—），男，河北吴桥人，本科，实验师，主要从事自动化控制的实验及教学工作。
