提高高等院校實驗教學效果的新探索

隋修武　杜玉紅　岳建鋒　謝　望

摘 要:本文在分析高校實驗教學過程中普遍存在問題的基礎(chǔ)上，以機電專業(yè)實驗教學改革為基礎(chǔ)，介紹了提高高校實驗教學效果的三個重要保證，重點以開放實驗室為例介紹了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞:實驗教學 改革 機械電子專業(yè)實驗教學模式創(chuàng)新型人才

在高校教學過程中，實驗教學、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計是高校人才培養(yǎng)過程中三大重要的實踐教學環(huán)節(jié)。實驗教學是加深學生對書本知識的理解，對工程應(yīng)用技術(shù)的理解，特別是培養(yǎng)和提高學生分析、解決實際工程問題能力的一個重要平臺。

然而，在高校實驗教學過程中普遍存在這樣那樣的困難。為此，我們在近幾年內(nèi)，就如何提高實驗教學效果，對實驗教學方法與模式進行了一系列探索，下面接合我校機電專業(yè)的實驗教學，談幾點體會。

一、建立起高度重視實驗教學的體制

實驗教學在本科生的培養(yǎng)中發(fā)揮著極其重要的作用，這一點勿庸置疑。通過實驗環(huán)節(jié)可以使學生在鍛煉基本技能的同時，加深對基礎(chǔ)知識的理解，改變學生動手能力薄弱、知識面窄、缺乏基本應(yīng)用能力、缺乏基本科研能力的局面，培育學生綜合應(yīng)用能力，為將來走向工作崗位打下良好基礎(chǔ)，并且，可以培育初步的創(chuàng)新思想，激勵學生在科學研究的道路上進一步深造。

然而，要充分發(fā)揮實驗教學在學生培養(yǎng)中的重要作用，不能僅停留在認識上，必須采用切實可行的方案，落實到具體行動上。應(yīng)該調(diào)動全體任課教師和實驗指導老師，充分發(fā)揮集體的力量。將實驗教學在全面展開的同時，在教學水平上進一步提高，必須以體制作保證，因此，必須建立起一套科學的管理體制、靈活的運行機制。

我院將實驗教學放在相當突出和重要的位置上。通過各種渠道，多方籌集資金，進行了實驗室硬件資源的整合與拓展；在實驗室管理上，對實驗室進行了專業(yè)規(guī)劃，人員分工更明確，定崗定責。學生在實驗前進行充分的預習，在實驗課上，由任課教師與實驗室老師共同指導實驗，不僅使實驗內(nèi)容與課程結(jié)合更緊密，也在很大程度上減少了儀器的損壞率。在全院范圍內(nèi)進行了“優(yōu)秀綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗”的評比活動，并將評比結(jié)果與教師工作業(yè)績和評優(yōu)等工作結(jié)合起來，充分調(diào)動教師對實驗教學的積極性、主動性和創(chuàng)造性，大多數(shù)的實驗課都進行了重新規(guī)劃、提煉和提高，涌現(xiàn)出一批高水平的實驗課，從總體上提高了實驗教學效果。

二、結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)方向，緊密結(jié)合專業(yè)課程，構(gòu)建完善的實驗體系

機械電子工程專業(yè)方向是以機械工程領(lǐng)域的電子控制為主，可以說是機械工程專業(yè)中偏向于電子的專業(yè)方向，機電專業(yè)的目標是培養(yǎng)出具有機械電子領(lǐng)域綜合應(yīng)用能力，并具有初步創(chuàng)新能力的應(yīng)用型專業(yè)工程技術(shù)人才。

多年來，機電實驗中心實驗室在本科生教學中發(fā)揮了重要作用。然而，70%～80%的實驗是演示性或接近演示性的實驗，學生只需根據(jù)實驗指導書，進行操作就能看到實驗結(jié)果，沒有對實驗從最基礎(chǔ)的原件開始進行設(shè)計和對所學知識進行綜合應(yīng)用，更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高。

近年來，配合本科生培養(yǎng)方案改革，我院進行了教學內(nèi)容的重新定位和規(guī)劃。為此，我們實驗教學環(huán)節(jié)也進行了相應(yīng)的改革，優(yōu)化配置了實驗室資源，對各門專業(yè)課的實驗進行了整合和拓展，將各門課程的實驗由演示型向綜合應(yīng)用型、設(shè)計型轉(zhuǎn)變。增強學生的動手能力，使教學內(nèi)容具體化、實用化，改變理論脫離實踐的不良局面，同時，又將實驗改革的經(jīng)驗進一步應(yīng)用到各門相關(guān)專業(yè)課程中，進行教學內(nèi)容的調(diào)整，使實驗教學與課堂教學相輔相承，互相促進、互相補充。

經(jīng)過機電專業(yè)范圍內(nèi)的實驗體系的深入整合，將實驗教學分為三個層次，課內(nèi)實驗、課程設(shè)計、開放實驗。其中，課內(nèi)實驗包括緊密配合各專業(yè)課程課堂教學進行的實驗，這類實驗學時較短，受益面為全體同學。在不同專業(yè)課程中，將實驗的重復部分進行了調(diào)整，大大提高了實驗效率。課內(nèi)實驗又可分為三個子層次，基礎(chǔ)性實驗以功能演示、原理驗證為主，約占30%；綜合性實驗至少結(jié)合二門以上的課程，鍛煉學生的綜合應(yīng)用能力和設(shè)計能力，分析問題解決問題的能力，約占40%，課內(nèi)創(chuàng)新性實驗在綜合各門課程所講知識的基礎(chǔ)上，鼓勵學生自主選題，在教師的指導下，獨立完成小型設(shè)計和實驗，約占30%。

課程設(shè)計根據(jù)教學計劃的要求，以實驗室為依托，受益對象為特定年級學生。課程設(shè)計的時間較長，一般為二周至三周，將學生分成若干個組，每組3～4人，由教師提出問題，同學提出設(shè)計方案。經(jīng)教師審核后，在教師的指導下，獨立進行實際設(shè)計，既保證每個學生都能參與進來，又不使題目選得過深，以致于學生無法完成。

開放實驗則是一個長效的運行模式，可固定開放時間，由專門的老師指導，解答問題。在嚴格管理，保證實驗室安全、設(shè)備安全的前提下，同學們可以自主選題，自行設(shè)計和實驗。開放實驗分為一般性開放實驗和創(chuàng)新性開放實驗，其中，創(chuàng)新性開放實驗緊密結(jié)合國內(nèi)外大學生的高水平競賽，可起到激發(fā)學習興趣、提升教學效果的作用。

三、建立起科學、高效的運行模式

經(jīng)過多年的實驗教學探索，我們探索出了一條科學高效的運行模式。在實驗內(nèi)容的選擇、實驗的前期準備、實驗的實施方式，實驗的考核方式，實驗的效果評價，實驗的改進措施等各個方面做出了大量的工作，并積累了寶貴的經(jīng)驗?，F(xiàn)在的機電實驗室在專業(yè)人才培養(yǎng)中發(fā)揮了重要作用。我們還將進一步開放實驗室，在受益人群的廣度和開放內(nèi)容的深度上不斷擴展，鼓勵學生到帶著想法走進實驗室，提高學生的自學能力、綜合應(yīng)用能力，培育創(chuàng)新能力，實現(xiàn)自己的科研夢想。

在開放實驗中，教師不僅指導學生自自主選題，獨立完成設(shè)計和實驗，還對學生進行創(chuàng)新性課程培訓，在本科生中探索出了一條培養(yǎng)科研意識、創(chuàng)新意識的新途徑，并且收到了非常好的效果。

近些年來，國內(nèi)外各種形式的大學生科技競賽越來越多，給大學生們提供了很好的鍛煉舞臺，我們充分利用課外科技競賽，提高學生實驗興趣。在種類繁多的各類競賽中，進行分析研究，選擇適合自己專業(yè)的競賽項目。

四、總結(jié)

實踐證明，我們采取的建立合理的實驗教學體制，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)方向和專業(yè)課需要，構(gòu)建完善的實驗體系，在此基礎(chǔ)上充分利用開放實驗室、以科技競賽提升學生創(chuàng)新能力，提高學生實驗興趣的方案是可行的和有效的。

我們在實驗教學改革中不斷進行新的嘗試，期望能借此為國家培養(yǎng)出高素質(zhì)、應(yīng)用型和創(chuàng)新型的工程實踐人才。

參考文獻：

[1]高勝利,趙方方.創(chuàng)建機械基礎(chǔ)新型實驗教學體系的探索[J].實驗室研究與探索,2006,25(3):247-349.

[2]唐英,孫榮祿,雷貽文.關(guān)于高校工程訓練的思考與實踐[J].高等教育研究學報,2008,31(2):69-71.

[3]劉海峰,溫剛,崔濤.大學生創(chuàng)新基地建設(shè)與實踐[J].實驗室科學,2008.

[4]丁紅星,戴麗莉,鄧睿等.關(guān)于有限開放性實驗教學模式的探討[J].實驗室科學,2008.