關(guān)于電類基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革的一些思考

任 銳，韓 菊，周 潯

(裝甲兵工程學(xué)院 控制工程系，北京 100072)

高校作為培養(yǎng)人才的搖籃，如何給國家輸送更多、更好的專業(yè)技術(shù)人才是目前急需解決的問題?，F(xiàn)代院校教育模式，不僅要傳授知識，還要啟迪智慧和掌握方法，培養(yǎng)創(chuàng)造能力才是培養(yǎng)目標(biāo)［1］。實現(xiàn)這一目標(biāo)的重要保證是:學(xué)校為學(xué)生提供足夠的能夠進行能力培養(yǎng)的資源環(huán)境和空間。理論教學(xué)注重基本理論、基本概念、基本方法的掌握以及思維能力、學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)，而實踐教學(xué)注重于將所學(xué)知識綜合應(yīng)用以分析和解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和工程實踐能力，所以充分發(fā)揮電類基礎(chǔ)實驗室在專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)中的作用勢在必行。長期以來，裝甲兵工程學(xué)院高度重視實驗教學(xué)，大力投資實驗室建設(shè)，全面提高實驗教學(xué)水平。本文針對我院電子技術(shù)實驗中心的現(xiàn)狀，提出一些觀點，希望對電類基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革有所幫助。

1 實驗教學(xué)中存在的問題

1.1 課程設(shè)置

目前只有《電子測量實驗》《電工電子實驗》《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗》和《課程設(shè)計》這四門實驗課程。春季學(xué)期開設(shè)《電子測量》和《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗》，秋季學(xué)期開設(shè)《課程設(shè)計》及《電工電子實驗》。是開學(xué)初、學(xué)期末忙一陣，學(xué)期中間基本沒有實驗課的狀況。尤其是和理論教學(xué)之間基本上各自為政，時間安排上不同步，實驗課老師在上實驗課時必須再重新講解相關(guān)的理論。例如:《電子測量實驗》是為后續(xù)實驗做準(zhǔn)備，學(xué)習(xí)相關(guān)儀器的使用與測量方法，但兩門實驗課程相隔時間較長，到真正做實驗時，大部分學(xué)生早已忘了實驗儀器的使用方法，老師需要重新講解，浪費了大量時間。

1.2 實驗內(nèi)容

實驗內(nèi)容大多數(shù)是原理性驗證的比較單一。實驗教學(xué)仍然實行課前以教材為主進行預(yù)習(xí)、課堂實驗、課后寫出實驗報告的模式。學(xué)生只需要根據(jù)老師給定元件種類和數(shù)量、電路原理圖，在教學(xué)實驗箱上完成相關(guān)實驗。在整個實驗過程中，學(xué)生只是被動地接受實驗內(nèi)容與實驗原理，并從儀表上讀出相應(yīng)的信息，不操作實驗也能從原理上得出正確答案，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力及思考、解決問題的能力。

1.3 實驗方法

現(xiàn)在采取網(wǎng)上預(yù)約實驗的方法，使實驗室在時間上對學(xué)生開放。但是預(yù)約的實驗也是老師預(yù)先給定的，內(nèi)容固定，學(xué)生只是按規(guī)定做完相應(yīng)的實驗，得到相應(yīng)的學(xué)分，卻不能根據(jù)自己的興趣、愛好選擇自己喜歡的實驗進行預(yù)約。

1.4 實驗儀器

隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，多媒體技術(shù)的應(yīng)用，實驗過程也從以前自己動手搭接實驗電路轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在的集成實驗箱和計算機技術(shù)的應(yīng)用。學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新思維還有思考問題的能力都隨著現(xiàn)代技術(shù)的產(chǎn)生而退步了。同時實驗儀器的長期使用導(dǎo)致的損壞，只能等待生產(chǎn)廠家維修，造成經(jīng)濟和時間上的浪費。

1.5 老師隊伍

由于實驗課程相對集中，實驗室的老師配備少，而且實驗課程要求小班授課，一人一組實驗設(shè)備，所以就出現(xiàn)整個學(xué)期內(nèi)，前后忙中間閑的狀況。教學(xué)資源在整個學(xué)期內(nèi)得不到充分的利用。

2 實驗教學(xué)改革

根據(jù)第十六次全軍院校會議精神，院校教學(xué)內(nèi)容體系建設(shè)，應(yīng)著重抓好由過去偏重與基礎(chǔ)性、知識性、學(xué)科性教學(xué)，向注重應(yīng)用性、創(chuàng)新性綜合性信息化教學(xué)轉(zhuǎn)變。培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成“如何思考而不是思考什么”的習(xí)慣，從而使其創(chuàng)新潛質(zhì)得到最大限度發(fā)揮。實驗教學(xué)不應(yīng)是理論教學(xué)的輔助，而應(yīng)是理論教學(xué)的擴展或延伸［2］。針對上述問題，筆者對電類基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革做了如下探索。

2.1 整合課程設(shè)置

2.1.1 理論教學(xué)與實驗教學(xué)相輔相成

實驗教學(xué)為理論教學(xué)服務(wù)，同時又獨立于理論教學(xué)，兩者應(yīng)該相輔相成。在基礎(chǔ)實驗教學(xué)過程中，課程的設(shè)計，內(nèi)容的安排，必須與理論課教學(xué)相互配合，才能使學(xué)生更好地掌握實驗原理，理解實驗內(nèi)容，認(rèn)識實驗裝置，拓展實驗知識，達到理論與實驗并重，相互促進與提高的目的?；A(chǔ)理論課和實驗課應(yīng)該同步進行，即上完一次理論課，緊接著進行實驗驗證相關(guān)內(nèi)容，此時的實驗?zāi)康氖菫榱俗寣W(xué)生對所學(xué)知識加深理解，只需安排一些驗證性實驗即可。這類實驗難度較低，大部分理論老師可以完成，所以不必配備相應(yīng)的實驗老師，但需要實驗管理員進行實驗儀器管理方面工作，可以配備相應(yīng)的文職人員，這樣做可以優(yōu)化實驗室課程設(shè)置，充分利用教學(xué)資源。由于理論教學(xué)貫穿學(xué)期始終，這樣安排所有的原理驗證實驗就可以逐步完成，學(xué)時分配上也比較充裕。例如:電路是電類基礎(chǔ)的第一門課程，學(xué)生第一次接觸電子元器件，從沒有見過實物，通過老師的理論講解，很難有一個更深刻的認(rèn)識，而此時安排一次“認(rèn)識元器件”的實驗，使學(xué)生不至于覺得學(xué)習(xí)理論太過于枯燥，還能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.1.2 優(yōu)化課程設(shè)計

建立與理論教學(xué)并行的，既相對獨立又相互聯(lián)系的實驗教學(xué)體系;以基本能力訓(xùn)練為基礎(chǔ)，以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為核心，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，整體優(yōu)化課程設(shè)計。將電子測量實驗、電工電子實驗、電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗課程，整合成一門綜合性的實驗課程，即:《電子電路設(shè)計·仿真·測試》，單獨設(shè)課，由實驗中心負(fù)責(zé)。綜合后的課程是在學(xué)完所有理論基礎(chǔ)、驗證性實驗完成的前提下，以設(shè)計為主線，通過增加實驗學(xué)時，調(diào)整設(shè)計型實驗的內(nèi)容和比例，采用仿真與實驗操作結(jié)合、課內(nèi)與課外結(jié)合、硬件與軟件結(jié)合的教學(xué)模式，全面而系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的獲知能力、綜合設(shè)計與研究創(chuàng)新能力。

2.1.3 開設(shè)創(chuàng)新性自主實驗

創(chuàng)新性自主實驗由學(xué)生自主地選擇感興趣的課題進行研究，只提出相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)要求，提供實驗儀器設(shè)備和元器件，讓學(xué)生自行設(shè)計電路圖和實驗方案，鼓勵學(xué)生用不同的方式達到實驗的目的。有意識地引導(dǎo)學(xué)生從依賴指導(dǎo)書提供的步驟做實驗轉(zhuǎn)向獨立設(shè)計實驗方案和步驟完成實驗，整個過程以學(xué)生為主、老師為輔。我們在此基礎(chǔ)上，組織了科技創(chuàng)新競賽活動，如校內(nèi)的“院科技周活動”“飛思卡爾競賽”;省和國家級大學(xué)生電子設(shè)計大賽等，進一步強化學(xué)生的工程實踐能力。

2.2 采用科學(xué)的教學(xué)方法和手段

按照“以人為本、因材施教”的教育思想，以培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”的創(chuàng)新人才為目標(biāo)，實踐課程配合理論教學(xué)，系統(tǒng)性、分階段地逐步完成教學(xué)要求。在教學(xué)內(nèi)容上從易到難、從簡單到綜合，逐步體現(xiàn)并適度重復(fù)實驗基礎(chǔ)知識、基本方法和基本技能;在教學(xué)要求上循序漸進，不斷提升對實驗過程中各個環(huán)節(jié)的要求和精細(xì)程度，不追求完成實驗的數(shù)量，而要求學(xué)生做好、做完整所做的實驗。最后在綜合性的設(shè)計實驗中對學(xué)生的知識掌握、綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新實踐能力以及文字語言表述能力進行全面的考核。改革實驗形式和教學(xué)模式，重視實驗技術(shù)研究，實驗項目選擇、實驗方案設(shè)計應(yīng)有利于啟迪學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新意識;精選、更新經(jīng)典的基礎(chǔ)性實驗，提高更新演示驗證實驗，大量開設(shè)綜合設(shè)計實驗，開展創(chuàng)新研究型實驗嘗試。采取“理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合”“老師指導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合”“課內(nèi)實踐與課外創(chuàng)新活動相結(jié)合”“創(chuàng)新與科學(xué)研究相結(jié)合”等多樣性的教學(xué)模式。例如，在“綜合電子系統(tǒng)設(shè)計”的教學(xué)中，讓學(xué)生自主選題，自行制定電子系統(tǒng)的功能指標(biāo)，自行設(shè)計、分析、實現(xiàn)，并制定測試和演示方案，老師僅進行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和指導(dǎo)。在實踐中充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性、想象力和主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力、信息獲取和選擇能力、創(chuàng)新能力、實踐能力，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生發(fā)揮個性，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

2.3 豐富教學(xué)資源

2.3.1 豐富實驗內(nèi)容

目前，中心所開設(shè)的實驗項目雖然能滿足實驗教學(xué)，但還是比較少，并且綜合性、趣味性不高，因此，要有針對性地增加現(xiàn)實生活中學(xué)生能接觸到的、看到的、聽到的電類現(xiàn)象組合成若干實驗項目，并在不同的培養(yǎng)階段納入不同項目讓學(xué)生仿真或?qū)嵶?。這樣能讓他們經(jīng)常感悟:原來這個東西是這樣設(shè)計的，原來我也是可以的。從而增強學(xué)生的自信心，提高他們的興趣，促進他們主動地學(xué)習(xí)。

2.3.3 開通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

目前中心已經(jīng)建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，主要用來進行網(wǎng)絡(luò)預(yù)約實驗?？梢栽诖嘶A(chǔ)上充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立更深層次的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，打破傳統(tǒng)教學(xué)在時間和空間上的限制，學(xué)生可以在任何時間和地點，通過網(wǎng)絡(luò)進行自主學(xué)習(xí)、交流討論;在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上向?qū)W生公布實驗教學(xué)的要求、計劃和考核要求;向?qū)W生提供豐富的教學(xué)資源，如網(wǎng)絡(luò)課件、電子教案、電子版教材與參考書、器件數(shù)據(jù)手冊、應(yīng)用資料、設(shè)備使用手冊、網(wǎng)絡(luò)鏈接等;在網(wǎng)絡(luò)交互平臺上，實時發(fā)布課程的疑難問題、學(xué)生意見反饋，開展專題討論和網(wǎng)絡(luò)釋疑，教學(xué)情況調(diào)查等教學(xué)輔助工作;并在網(wǎng)絡(luò)平臺上完成考試、成績查詢、統(tǒng)計等教學(xué)管理工作。

2.3.3 實施教學(xué)與實驗一體化管理的模式

協(xié)調(diào)實驗室與教研室之間的工作關(guān)系，加強實驗室與教研室之間的交流和協(xié)調(diào)，形成一種理論教學(xué)與實踐教學(xué)在內(nèi)容與人員兩方面的一體化管理機制［3］。教研室主任與實驗室主任分工協(xié)作，各有所重。這種教學(xué)與實驗一體化管理的模式，有利于知識的交叉、滲透與融合，在教學(xué)上可避免理論與實踐脫節(jié)、教學(xué)資源浪費的現(xiàn)象。實驗教學(xué)模式的改變，對理論老師的知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)拓寬、業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)提出了更高的要求。尤其是青年老師既要有較高的科學(xué)素質(zhì)和理論水平，又要有一定的實驗技能和較強的動手能力，彌補了現(xiàn)在青年老師在理論上和實踐上的不足。

2.4 建立科學(xué)的實驗考核體系

采取靈活多變的考核形式，不以實驗結(jié)果的準(zhǔn)確與否評價實驗成績，而著重看實驗方法、實驗過程以及對問題的分析和處理的思想方法。給學(xué)生更多自由思維和發(fā)揮的空間，鼓勵學(xué)生求異、探索和創(chuàng)新。實驗考核的評分方式與理論課的考試相對獨立，促使學(xué)生、老師更加重視實驗課程，更加有利于加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

準(zhǔn)備考試前，老師可根據(jù)操作領(lǐng)域的教學(xué)目標(biāo)，編制好若干實驗操作題，并提供必需的儀器、元器件，由學(xué)生抽簽進行考核。實驗命題應(yīng)注意科學(xué)性、代表性、全面性、實踐性、針對性和可行性，強調(diào)對實驗理論和動手能力的全面考查。為了發(fā)揮考試對實驗教學(xué)的正確導(dǎo)向作用，實驗考核應(yīng)分階段進行。每個階段完都對學(xué)生進行一次考核，其中以最后一次考核成績?yōu)橹饕煽冊u定依據(jù)。且平時成績也納入最后成績評定中。通過這樣的考核，學(xué)生可以掌握自己在每一階段的學(xué)習(xí)情況，了解自己的優(yōu)缺點，加強薄弱環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)和動手練習(xí)，真正提高學(xué)生的動手能力和綜合運用能力。

3 結(jié)束語

實驗是科學(xué)理論的源泉，是工程技術(shù)的基礎(chǔ)。實驗室是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力、獨立工作能力和實踐能力的主要場所。實驗教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)求實的精神、嚴(yán)謹(jǐn)周密的工作作風(fēng)和團結(jié)協(xié)作的精神。實驗教學(xué)在形式、內(nèi)容和人員結(jié)構(gòu)上都要與社會的需求和現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展同步，只有這樣才能使培養(yǎng)出所需要的高技能創(chuàng)新人才，為實現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展提供強勁的動力。

［1］劉國買，羅意平. 加強實驗教學(xué)改革，培育創(chuàng)新應(yīng)用人才［J］. 中國大學(xué)教育，2002(6):19－20.

［2］岳松，蔣珍菊，芮光偉，等，基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)改革探索與實踐［J］. 實驗科學(xué)與技術(shù)，2006，4(3):45－47.

［3］郭彥杰，劉越峰. 基礎(chǔ)實驗技術(shù)管理隊伍的素質(zhì)建設(shè)［J］. 實驗室科學(xué)，2005(2):138－140.