適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革與探索

劉麗英，王立晶

摘 要：通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和探索以及在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的實(shí)踐，對(duì)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核辦法的評(píng)定三個(gè)方面分析，認(rèn)為深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，打破傳統(tǒng)的教授演示性實(shí)驗(yàn)，更有利于激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)課的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使學(xué)生能早日成為具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐才能的新型應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞：專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合；成績(jī)考核辦法；創(chuàng)新人才培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-2589（2014）15-0225-02

專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過(guò)程是學(xué)生們對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的深化和進(jìn)一步實(shí)踐的過(guò)程，是學(xué)生們將所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。隨著理論知識(shí)的更新和社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才需求，在高校中的工科專(zhuān)業(yè)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革也在不斷深入，本文擬就專(zhuān)業(yè)類(lèi)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革在以下幾方面做出的探索進(jìn)行簡(jiǎn)單論述。

一、實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容改革的探索

實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)過(guò)程中往往看成是理論課程的輔助環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從屬理論授課而造成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)H遵大綱完成、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)于單一、更新知識(shí)緩慢。各門(mén)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容安排僅僅為了本門(mén)理論課程的教學(xué)任務(wù)，與其他實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的安排上欠缺專(zhuān)業(yè)銜接性和系統(tǒng)性，從而使得有些實(shí)驗(yàn)課程在內(nèi)容上有覆蓋部分，因此要對(duì)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，尤其是專(zhuān)業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析、調(diào)整和完善，以適應(yīng)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的新理論和社會(huì)需求的新方向。確定好實(shí)驗(yàn)課開(kāi)始的時(shí)間節(jié)點(diǎn)以保證學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的掌握，然后將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融合成綜合實(shí)驗(yàn)，綜合實(shí)驗(yàn)分成專(zhuān)業(yè)知識(shí)有銜接，實(shí)驗(yàn)過(guò)程有先后的幾個(gè)部分。把每部分在實(shí)驗(yàn)課之前分發(fā)給學(xué)生小組討論，讓學(xué)生通過(guò)查閱資料自行確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、步驟、裝置設(shè)備和推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。通過(guò)在專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)中試行表明，這樣參與性的實(shí)驗(yàn)要比傳統(tǒng)教授式實(shí)驗(yàn)更能培養(yǎng)學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課的興趣，激發(fā)他們進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的激情，可以鍛煉他們自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，有助于彌補(bǔ)學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中缺乏實(shí)際操作的不足。

這樣分組討論過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題，由于學(xué)生們?cè)趯?duì)專(zhuān)業(yè)理論課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)知識(shí)的掌握程度不同，一部分學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性不高等原因，分組討論時(shí)會(huì)出現(xiàn)一人做，幾人看的現(xiàn)象，所以在對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行分組討論時(shí)，要注意難度適中，不同節(jié)點(diǎn)內(nèi)容布置時(shí)充分考慮分組學(xué)生的具體情況，將內(nèi)容層層分解，層層深入，使得不同充分體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)思想，這樣的課堂教學(xué)過(guò)程中，大部分學(xué)生都會(huì)進(jìn)入積極思考和爭(zhēng)辯討論狀態(tài)中，是的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)氣氛呈良好發(fā)展態(tài)勢(shì)。

二、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法的探索

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)是多數(shù)工科專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的重要手段和途徑，造成這一局面的原因一部分是由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全問(wèn)題制約學(xué)生動(dòng)手實(shí)際操作，另一原因是一些院校無(wú)法承擔(dān)某些專(zhuān)業(yè)價(jià)格昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，雖然大多數(shù)工科院校的招生目錄里都有這個(gè)專(zhuān)業(yè)，但在這個(gè)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)里，絕大多數(shù)是以演示性實(shí)驗(yàn)為主。而這樣簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn)已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)今對(duì)人才的培養(yǎng)目標(biāo)[1]。那么怎樣充分高效地利用為數(shù)不多的實(shí)驗(yàn)裝置呢？解決的辦法是利用學(xué)生們?cè)趯?zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論課中對(duì)一些仿真軟件的學(xué)習(xí)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展，適合于各類(lèi)專(zhuān)業(yè)的各種分析仿真軟件層出不窮，無(wú)論哪個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課之前都接觸到幾類(lèi)仿真軟件。那么在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，可以布置預(yù)習(xí)，通過(guò)資料查閱，利用軟件將實(shí)驗(yàn)過(guò)程、步驟以及實(shí)驗(yàn)的一部分結(jié)論都可以完整清晰呈現(xiàn)。仿真過(guò)程實(shí)際是給出了在實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐操作過(guò)程可以成功的理論根據(jù)，并且可以輔助分析那些在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)遇到的問(wèn)題，有助于找到針對(duì)這些問(wèn)題的解決方案，仿真出來(lái)的數(shù)據(jù)也可以用來(lái)分析誤差。仿真后，利用學(xué)生們的討論結(jié)論在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上演示，驗(yàn)證仿真結(jié)果，分析誤差。這樣過(guò)程非常適合綜合性實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)均以試驗(yàn)臺(tái)（套）為主要形式，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也多以分散的、割裂的知識(shí)單元的缺點(diǎn)。仿真軟件的使用在學(xué)生的自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中尤為實(shí)用。

此外，虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立也是理工類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用熱點(diǎn)，虛擬實(shí)驗(yàn)室就是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為核心，將虛擬儀器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析和遠(yuǎn)程操作的一個(gè)系統(tǒng)。它一般具有透明性、資源共享性、互動(dòng)操作性、用戶(hù)自主性、擴(kuò)展性以及安全性等特點(diǎn)，是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室無(wú)法比擬的[2]。利用EDA技術(shù)建立單機(jī)的電子虛擬實(shí)驗(yàn)室，可以完成電工學(xué)，電子學(xué)，微機(jī)原理與接口技術(shù)等課程的實(shí)驗(yàn)，在虛擬電子設(shè)計(jì)平臺(tái)上，完成與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相同的接線測(cè)量等環(huán)節(jié)外，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)打印，繪制曲線等功能，更有利于學(xué)生完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的演示、驗(yàn)證。這種單機(jī)式的虛擬實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中被廣泛采用，而且學(xué)生反響很好。但在專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，更渴望的教學(xué)方法是讓學(xué)生在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中產(chǎn)生真實(shí)場(chǎng)景的模型，可以身臨其境的完成實(shí)驗(yàn)“操作”，可以動(dòng)態(tài)“觀看”到實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但這樣真正意義上的虛擬實(shí)驗(yàn)室需要高性能的計(jì)算機(jī)硬件軟件和高精度傳感器設(shè)備等技術(shù)的支撐，是一個(gè)龐大而系統(tǒng)的工程。隨著高校教育的深入改革和現(xiàn)代技術(shù)的快速發(fā)展，相信虛擬實(shí)驗(yàn)室這種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)形式和基于虛擬實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式將受到廣大高校師生的重視，而越來(lái)越多基于虛擬技術(shù)創(chuàng)建的平民化、大眾化虛擬實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用會(huì)更廣泛、更普及。

三、對(duì)實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核方式改革的探索

實(shí)驗(yàn)考核和實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定是實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定不僅可以反映出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的綜合能力，也可以調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視和參與積極性[3]。怎樣才能準(zhǔn)確、客觀、科學(xué)、公正、實(shí)時(shí)去評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，也是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的一次探索，在工廠供電的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，成績(jī)?cè)u(píng)定方法主要可以進(jìn)行以下幾方面的探索。

1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告驗(yàn)收式評(píng)定與筆試實(shí)驗(yàn)考核方式相結(jié)合

這種考核方法適用于考核學(xué)生對(duì)基本理論實(shí)驗(yàn)的掌握程度，更適合于對(duì)教材中的基本理論知識(shí)掌握扎實(shí)但在實(shí)驗(yàn)中動(dòng)手能力偏弱的學(xué)生，這類(lèi)考核方式更適用于電路定律定理的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定要求建立有平時(shí)的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)，包括出勤、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和技能、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理與分析等，最后要形成完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交。另一部分為實(shí)驗(yàn)理論筆試考試部分，形式為閉卷考核，內(nèi)容可包括已經(jīng)完成的某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的原理解釋?zhuān)骋粚?shí)驗(yàn)步驟操作的具體目的，實(shí)驗(yàn)儀器裝置的使用，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理等，目的在于考察實(shí)驗(yàn)完成的原理的掌握，實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作技能的熟練程度，儀器裝置的正確使用等，有利于杜絕抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的不良風(fēng)氣，督促學(xué)生認(rèn)證對(duì)待實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。筆試考試部分和實(shí)驗(yàn)報(bào)告部分各占比例可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的不同而具體分配。

2.實(shí)驗(yàn)考試和實(shí)驗(yàn)報(bào)告驗(yàn)收相結(jié)合的考核方式

有部分同學(xué)對(duì)教材中的理論知識(shí)掌握得扎實(shí)程度不夠，但在實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)手能力很強(qiáng)，而且在實(shí)踐性的實(shí)驗(yàn)操作中，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)一步了解，在一定程度上彌補(bǔ)理論知識(shí)的不足。而在實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)所遇中問(wèn)題的思考分析，更能培養(yǎng)學(xué)生們自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)理論課的學(xué)習(xí)。但對(duì)于實(shí)驗(yàn)班額過(guò)大的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如果采用這種實(shí)驗(yàn)考試的考核方式，一方面實(shí)驗(yàn)教師的工作量過(guò)大，另一方面也不利于實(shí)驗(yàn)教師對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的儀器操作、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理等方面的考核。

3.綜合性，創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核方式

當(dāng)前對(duì)人才的培養(yǎng)更注重于培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力，很多高校的實(shí)驗(yàn)室會(huì)在業(yè)余時(shí)間開(kāi)放，這些開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室資源，給學(xué)生們提供了難得的自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，也會(huì)給學(xué)生思維創(chuàng)造力的發(fā)揮更廣闊的空間。一些學(xué)生可以申請(qǐng)創(chuàng)新項(xiàng)目，動(dòng)手做小制作等，在實(shí)驗(yàn)中不斷完善原有的實(shí)驗(yàn)方案，力求更精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得一定的成果。那么對(duì)學(xué)生進(jìn)行的設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)在成績(jī)考核評(píng)定上可考慮有附加成績(jī)或推薦比賽，對(duì)他們的創(chuàng)造性思維給予充分肯定，一方面可以調(diào)動(dòng)他們的學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，另一方面也可以激勵(lì)其他同學(xué)參與其中。

不同的實(shí)驗(yàn)考核評(píng)定方法針對(duì)不同類(lèi)型的學(xué)生，使學(xué)生們?cè)谌〉每陀^、公正的真實(shí)成績(jī)同時(shí)，更要注重對(duì)學(xué)生的因勢(shì)利導(dǎo)，端正實(shí)驗(yàn)態(tài)度，通過(guò)對(duì)成績(jī)考核方法的改進(jìn)和規(guī)范，能夠真正發(fā)揮考核的積極作用，獲得“以考促學(xué)，以考促教”的目的，達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)的目的。

四、結(jié)束語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等院校工科專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)非常重要的組成部分，教學(xué)質(zhì)量的提高、教學(xué)過(guò)程的不斷改革和進(jìn)步都是培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型素質(zhì)人才的關(guān)鍵。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)的改革和探索都應(yīng)該以提高學(xué)生素質(zhì)，培養(yǎng)他們綜合能力為目標(biāo)。當(dāng)然，隨著教學(xué)內(nèi)容的深化改革，應(yīng)用技術(shù)的飛躍發(fā)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也要隨之不斷更新和改革，這必然是一項(xiàng)需要不斷努力付出而又要長(zhǎng)期堅(jiān)持的工作，在實(shí)踐中摸索，探究，比較，更新，力求培養(yǎng)出更多的適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)新型，應(yīng)用型的人才。

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