構(gòu)建全新的實(shí)踐教學(xué)模式，培養(yǎng)綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力

文章編號(hào)：1672-5913(2008)10-0023-02

摘要：本文針對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合型人才的培養(yǎng)要求，提出了符合社會(huì)需求，具有自身特色的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的三層次兩方式實(shí)踐教學(xué)模式，同時(shí)注重理論教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練、課堂學(xué)習(xí)與課外興趣兩方面的結(jié)合。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)；綜合專業(yè)素質(zhì)；創(chuàng)新能力；計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，隨著社會(huì)對(duì)人才要求的不斷提高，高校需要盡快建立適宜新形式下人才健康成長(zhǎng)的良好環(huán)境，以達(dá)到培養(yǎng)和造就符合新時(shí)代需求的創(chuàng)新型人才的目的。筆者以工科類非計(jì)算機(jī)專業(yè)中計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)系列課程為背景，就如何構(gòu)建一種培養(yǎng)綜合能力、開發(fā)創(chuàng)新思維的實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行了研究和探索。

計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)系列課程是為非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在今后的計(jì)算機(jī)應(yīng)用和控制設(shè)計(jì)與開發(fā)中打下一定的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生具有利用計(jì)算機(jī)從事設(shè)計(jì)、開發(fā)及應(yīng)用工作的能力，使其成為具有較強(qiáng)研究開發(fā)能力的綜合型人才。該系列課程具有概念多、抽象難懂且實(shí)踐性較強(qiáng)等特點(diǎn)，要很好地掌握并應(yīng)用具有一定的難度。為使學(xué)生能更好地掌握相關(guān)知識(shí)，多年來筆者以提高學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)分析問題與解決問題的能力、加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)為主線，結(jié)合系列課程自身的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，從實(shí)際出發(fā)，提出了具有自身特色的三層次兩方式的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)系列課程實(shí)踐教學(xué)模式。

2三層次兩方式實(shí)踐教學(xué)模式的主要內(nèi)容

2.1基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練及“強(qiáng)制”完成方式

該層次是通過課程實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)的，且“強(qiáng)制”每位學(xué)生必須參加。它是整個(gè)實(shí)踐教學(xué)模式的基礎(chǔ)，其主要目的是希望通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，幫助學(xué)生加深對(duì)理論課程教學(xué)內(nèi)容的理解，訓(xùn)練學(xué)生的基本操作技能。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以理解基本的理論基礎(chǔ)知識(shí)為主，通過必要的動(dòng)手實(shí)踐加深認(rèn)識(shí)和理解，并掌握一些基本的分析問題的方法。

在實(shí)驗(yàn)課程體系的總體規(guī)劃上，為達(dá)到既培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，又重視培養(yǎng)其思維能力和創(chuàng)新能力的目的，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中除常規(guī)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外，增加了適量的設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。重點(diǎn)在以下兩個(gè)方面進(jìn)行了改革：

2.1.1加強(qiáng)設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

實(shí)驗(yàn)課是計(jì)算機(jī)系列課程訓(xùn)練中非常重要的手段，它不僅需培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，還應(yīng)使學(xué)生掌握和理解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想方法，培養(yǎng)其解決實(shí)際問題的能力。

實(shí)驗(yàn)的初級(jí)階段，是通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來完成的，其目的是希望學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)過程獲得一些感性的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)，本階段實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生在課外完成；實(shí)驗(yàn)的中級(jí)階段，則需通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)，它要求學(xué)生在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，掌握實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，利用有限的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)，加強(qiáng)該階段的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，以達(dá)到提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ哪康?；?shí)驗(yàn)的高級(jí)階段，即綜合性實(shí)驗(yàn)階段，它對(duì)學(xué)生有更高層次的要求，在這種實(shí)驗(yàn)中，需要學(xué)生具有多方面的知識(shí)，注重所學(xué)理論知識(shí)的綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、思維能力和創(chuàng)新能力。

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為輔；在實(shí)驗(yàn)次序上，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)到設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，最后進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)，由淺入深，循序漸進(jìn)。

2.1.2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程的管理，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)質(zhì)量

在實(shí)驗(yàn)課程的管理上，采取學(xué)校督導(dǎo)專家和院系專家隨機(jī)聽課、檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告等監(jiān)督實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的方法，及時(shí)提出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)過程的改進(jìn)意見，并督促指導(dǎo)老師按照大綱要求認(rèn)真指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到較好的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練效果。

為提高教學(xué)質(zhì)量，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，根據(jù)課程內(nèi)容的設(shè)置，將該系列課程的各實(shí)驗(yàn)均獨(dú)立設(shè)課，單獨(dú)考試并給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)，使學(xué)生和實(shí)驗(yàn)室的老師重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也可以深入細(xì)致地進(jìn)行，學(xué)生的實(shí)踐效果大大提高。

為了檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量及考查學(xué)生在該實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的效果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)考試主要依靠實(shí)際操作的方法實(shí)現(xiàn)，考試的目的是考核學(xué)生分析問題和解決問題的能力，因此它要求學(xué)生在理解基本原理的基礎(chǔ)上，必須更多地關(guān)注課本以外的信息才能取得好的成績(jī)。

2.2綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)

該層次主要通過課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)，它是整個(gè)實(shí)踐模式的關(guān)鍵。它強(qiáng)調(diào)課程綜合思想的培養(yǎng)和軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試能力的鍛煉，使學(xué)生能在該課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中得到必要的綜合能力培養(yǎng)與鍛煉。

在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，針對(duì)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)系列課程的特點(diǎn)，分兩學(xué)期共安排了3周的設(shè)計(jì)時(shí)間，要求學(xué)生在給定設(shè)計(jì)題目基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)并擴(kuò)展相關(guān)任務(wù)以達(dá)到既給學(xué)生定方向，又不限制學(xué)生自由發(fā)揮的空間，力求在最大范圍內(nèi)調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。設(shè)計(jì)的基本要求為：完成題目中所有功能的設(shè)計(jì)，并寫出詳細(xì)的課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

該環(huán)節(jié)中，老師雖提出了基本要求，但由于從選題、確定設(shè)計(jì)思想、給出具有一定見解的包含有設(shè)計(jì)目的、要求、步驟、硬件電路、程序流程圖、軟件清單、個(gè)人總結(jié)等內(nèi)容的課程設(shè)計(jì)報(bào)告，這是任何一個(gè)學(xué)生均無法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成的。因此，該環(huán)節(jié)采用了分組完成課程設(shè)計(jì)的方法，其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生合理分工、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自己的想像力，利用集體的力量實(shí)現(xiàn)有創(chuàng)意的新想法，且不僅僅局限于滿足老師基本要求的題目中，由此來達(dá)到提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力的目的。

為檢驗(yàn)學(xué)生是否達(dá)到本環(huán)節(jié)的基本要求，其檢驗(yàn)方法由兩部分組成，一是要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)并給出書面設(shè)計(jì)報(bào)告；二是為提高學(xué)生個(gè)人綜合素質(zhì)，“強(qiáng)制”學(xué)生完成該環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，采用了口試考核方式，即每組同學(xué)在完成設(shè)計(jì)報(bào)告后，必須進(jìn)行口試。從學(xué)生課程設(shè)計(jì)的個(gè)人總結(jié)中，看出他們通過該設(shè)計(jì)學(xué)到了很多的東西，受益匪淺，并達(dá)到了該環(huán)節(jié)應(yīng)達(dá)到的目的。

2.3創(chuàng)新能力的訓(xùn)練及“自愿”完成方式

該層次通過開放的實(shí)踐綜合課程達(dá)到，它不強(qiáng)求所有學(xué)生必須參加，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛好“自愿”進(jìn)行選擇。該層次是前兩層次的升華和提高，它依托全校性選修課程和開放實(shí)驗(yàn)室完成利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制方面的實(shí)踐綜合訓(xùn)練。在學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)系列課程后，學(xué)生如果有興趣，可以選修相關(guān)的實(shí)踐綜合課程。學(xué)生在課程中起主要作用，教師僅負(fù)責(zé)解答疑難問題。學(xué)生可通過對(duì)相關(guān)專題的任務(wù)要求、設(shè)計(jì)條件和技術(shù)指標(biāo)的了解，自行選擇題目；根據(jù)題目要求擬訂硬件和軟件設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過與指導(dǎo)教師討論后確定方案的可行性。并在4～5周的時(shí)間內(nèi)完成硬件和軟件的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和調(diào)試，最終以一個(gè)達(dá)到任務(wù)要求和滿足技術(shù)指標(biāo)的實(shí)際系統(tǒng)參加統(tǒng)一答辯，并由指導(dǎo)教師根據(jù)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)意、硬件和軟件方案的創(chuàng)新性、系統(tǒng)的總體效果評(píng)定其成績(jī)。

該層次訓(xùn)練的靈活性比課程設(shè)計(jì)更大，學(xué)生可以在其中更充分地發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力和想象力，不僅要思考技術(shù)上的難題，還要學(xué)會(huì)考慮如何購買元件及價(jià)格等實(shí)際問題，從而得到一個(gè)完整課題開發(fā)、設(shè)計(jì)等全過程的鍛煉，并為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定良好的基礎(chǔ)。

該環(huán)節(jié)主要針對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的形成、鍛煉和發(fā)揮，以培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型人才為宗旨，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維訓(xùn)練、團(tuán)隊(duì)合作創(chuàng)新的形成、知識(shí)整合項(xiàng)目訓(xùn)練并開展科研成果創(chuàng)造與轉(zhuǎn)換。

3實(shí)施三層次兩方式實(shí)踐教學(xué)模式的幾點(diǎn)體會(huì)

筆者在計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)系列課程實(shí)施分層次進(jìn)行實(shí)踐能力訓(xùn)練的過程中，得到如下體會(huì)：

(1) 基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練的環(huán)節(jié)不僅能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)技術(shù)和概念的理解，鞏固技術(shù)基礎(chǔ)，還能通過課程實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠更快捷地熟悉、了解所學(xué)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用方法和應(yīng)用實(shí)例，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，有利于拓展學(xué)生的知識(shí)面。

(2) 綜合實(shí)踐能力訓(xùn)練環(huán)節(jié)能重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面的應(yīng)用技能，通過對(duì)理論學(xué)習(xí)的綜合應(yīng)用，可以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的興趣，同時(shí)還能培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)，學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)來解決問題，通過獨(dú)立思考、刻苦鉆研來實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

(3) 創(chuàng)新能力訓(xùn)練的環(huán)節(jié)能讓學(xué)生在已有書本知識(shí)的基礎(chǔ)上，查閱相關(guān)資料，通過自主設(shè)計(jì)開發(fā)出一個(gè)專用小型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。這既是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的考驗(yàn)，也能真正體現(xiàn)他們的創(chuàng)新精神和能力。

(4) 在理論與實(shí)踐密切配合的前提下，注重以課外科技活動(dòng)為重點(diǎn)，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，營(yíng)造良好的創(chuàng)新氛圍。積極鼓勵(lì)學(xué)生參加各種形式的競(jìng)賽，最終達(dá)到提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力的目的。

通過對(duì)實(shí)踐能力訓(xùn)練模式的構(gòu)建，以培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型人才為宗旨，實(shí)現(xiàn)對(duì)基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)、綜合實(shí)踐能力訓(xùn)練、創(chuàng)新能力培養(yǎng)訓(xùn)練的三個(gè)環(huán)節(jié)及“強(qiáng)制”與“自愿”兩種方式，在理論教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練、課堂學(xué)習(xí)與課外興趣相結(jié)合的機(jī)制下，有助于學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識(shí)，縮短從理論知識(shí)到實(shí)際應(yīng)用的過程，達(dá)到全面培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的目的。課程組培養(yǎng)的學(xué)生曾有多人次獲得全國(guó)及重慶市各種科技創(chuàng)新活動(dòng)競(jìng)賽一、二等獎(jiǎng)。

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