高校研究性實(shí)踐教學(xué)的探索與實(shí)踐

徐明鵑　周先存

摘 要 文章對(duì)地方應(yīng)用型本科高校實(shí)踐教學(xué)存在問(wèn)題進(jìn)行分析，以電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)為例，通過(guò)改革實(shí)踐教學(xué)模式和方法，采用分層實(shí)踐教學(xué)模式，將研究性教學(xué)方法應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)中，逐步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞 實(shí)踐 研究性教學(xué) 自主學(xué)習(xí) 創(chuàng)新

中圖分類(lèi)號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.04.010

0 引言

高等教育的重要任務(wù)之一是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，而實(shí)踐教學(xué)是理工科人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要的作用。研究性教學(xué)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行類(lèi)似科學(xué)研究式的學(xué)習(xí)，整個(gè)教學(xué)過(guò)程以學(xué)生為中心，教師采用問(wèn)題式、案例式、討論式等教學(xué)方法指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，使學(xué)生形成一種獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)方式。國(guó)內(nèi)一些重點(diǎn)院校在認(rèn)識(shí)到實(shí)踐教學(xué)對(duì)于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要性之后，進(jìn)行了一些實(shí)踐教學(xué)的改革，將研究性教學(xué)方法應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)中，例如，南京大學(xué)實(shí)施研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)并建立開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室，在全國(guó)得到推廣和應(yīng)用，并形成了教學(xué)特色；中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)吸引本科生參與科研能力培養(yǎng)的重要課程“研究性實(shí)驗(yàn)”，發(fā)表了高水平的科研文章，取得了豐碩的成績(jī)。

本文對(duì)研究性教學(xué)方法進(jìn)行探索研究，采用分層實(shí)踐教學(xué)模式，將問(wèn)題式、案例式和討論式教學(xué)方法應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)中，旨在培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

1 高校實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀分析

以“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)為目標(biāo)的地方本科高校，學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)更是培養(yǎng)目標(biāo)中的重要環(huán)節(jié)。但是受到傳統(tǒng)教育理念的影響，實(shí)踐教學(xué)長(zhǎng)期以來(lái)處于一種輔助教學(xué)的地位，其重視程度仍然達(dá)不到理論教學(xué)。因此，以電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)為例，實(shí)踐教學(xué)方面存在以下問(wèn)題：

（1）實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容陳舊，教學(xué)方法缺乏創(chuàng)新。實(shí)踐教學(xué)方式仍然是以教師講授為主，學(xué)生只能是被動(dòng)接受，且實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容更新相對(duì)較少，缺乏創(chuàng)新型的內(nèi)容，不能很好的結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中缺乏興趣，導(dǎo)致了很多實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)難以達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。

（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)置功能單一，設(shè)備使用率不均衡。電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)是理論與實(shí)踐結(jié)合性要求很高的專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題能力和工程設(shè)計(jì)能力很重要。但現(xiàn)有的各種計(jì)算機(jī)類(lèi)實(shí)驗(yàn)箱，電路基本上都是固定不變的，一些重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)不需要學(xué)生去設(shè)計(jì)調(diào)試，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。同時(shí)，多數(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)置功能單一，設(shè)備的使用率不均衡。

（3）教師創(chuàng)新思維有待提高，實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)投入不足。絕大多數(shù)的教師的流動(dòng)方式都是從高校畢業(yè)到高校就業(yè)，極少數(shù)的教師具備企業(yè)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)的教師在項(xiàng)目的創(chuàng)新問(wèn)題上有局限性。實(shí)踐教師缺乏有效的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)和專(zhuān)業(yè)進(jìn)修，很大程度上制約了實(shí)踐教師團(tuán)隊(duì)素質(zhì)的整體提高。

2 研究性教學(xué)方法概述

在研究性教學(xué)中，教師不再處于教學(xué)環(huán)節(jié)的主導(dǎo)地位，實(shí)踐過(guò)程中教師只能作為引導(dǎo)者和啟發(fā)者，學(xué)生可以自主設(shè)計(jì)實(shí)踐內(nèi)容，可以和教師共同探討實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)路線，完全顛覆了以往單向的、封閉式的教學(xué)模式，變成了雙向的、互動(dòng)的教學(xué)模式。研究性教學(xué)相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)具有以下特點(diǎn)：

（1）問(wèn)題性。研究性教學(xué)不同于傳統(tǒng)教學(xué)的關(guān)鍵在于其教學(xué)內(nèi)容是以“問(wèn)題”為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)的，教師可以鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出問(wèn)題，通過(guò)解決問(wèn)題來(lái)激發(fā)學(xué)生的研究興趣和創(chuàng)新意識(shí)，也有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

（2）自主性。由學(xué)生自主提出問(wèn)題，和教師討論溝通后，得出問(wèn)題的解決方案，隨后進(jìn)行資料的查閱與整理、報(bào)告撰寫(xiě)和成果展示，這些環(huán)節(jié)均由學(xué)生獨(dú)立完成或者和同組成員協(xié)作完成，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立自主解決問(wèn)題的能力。

（3）實(shí)踐性。鼓勵(lì)學(xué)生從生產(chǎn)生活實(shí)踐中提出問(wèn)題，然后綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決這些實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的習(xí)慣，有利于提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

（4）科研性。教師可以將自己的科研課題劃分成子模塊向?qū)W生開(kāi)放，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)研究出結(jié)果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的發(fā)展。

（5）創(chuàng)新性。研究性教學(xué)的精髓就是“創(chuàng)新”，教師要鼓勵(lì)學(xué)生不要墨守以前實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)和結(jié)論，抱著質(zhì)疑的態(tài)度進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過(guò)研究提出新的問(wèn)題并解決新的問(wèn)題。

（6）協(xié)作性。研究性教學(xué)突出了學(xué)生的主體地位，學(xué)生可以自主參與教學(xué)活動(dòng)，教學(xué)活動(dòng)的許多環(huán)節(jié)需要團(tuán)隊(duì)共同參與完成，這也培養(yǎng)了學(xué)生之間團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。

3 研究性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)

3.1 分層實(shí)踐教學(xué)模式的建立

構(gòu)建以工程實(shí)踐能力和研究性、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，打破傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)模式，根據(jù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系進(jìn)行分層次教學(xué)。根據(jù)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)劃分成學(xué)科基礎(chǔ)層、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)層、專(zhuān)業(yè)核心層和應(yīng)用提高層四個(gè)不同層次的實(shí)踐內(nèi)容：

（1）學(xué)科基礎(chǔ)層實(shí)驗(yàn)。包括電工、電子基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)基礎(chǔ)理論的理解，并為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)提供必要的基礎(chǔ)能力支撐。

（2）專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)層實(shí)驗(yàn)。包括電子信息技術(shù)基礎(chǔ)、單片機(jī)、DSP原理等實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)。學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作對(duì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)的基本知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，加深對(duì)專(zhuān)業(yè)理論基本知識(shí)的理解。

（3）專(zhuān)業(yè)核心層實(shí)驗(yàn)。包括專(zhuān)業(yè)綜合性類(lèi)實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的核心部分，學(xué)生通過(guò)此階段實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，加深對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)的理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)，實(shí)際操作技能和綜合能力將得到進(jìn)一步的訓(xùn)練與提高。

（4）應(yīng)用提高層實(shí)驗(yàn)。包括綜合設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、研究創(chuàng)新課題和各類(lèi)競(jìng)賽。學(xué)生可以依托教師的科研課題申請(qǐng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為學(xué)有余力的學(xué)生提供更廣闊的創(chuàng)新空間，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

通過(guò)上述四個(gè)層次實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，使得絕大部分學(xué)生具有設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試和總結(jié)的能力，少數(shù)學(xué)生通過(guò)參與創(chuàng)新型課題和各類(lèi)競(jìng)賽，具有一定的科研創(chuàng)新能力，這種針對(duì)不同學(xué)生采用不同層次的能力培養(yǎng)模式，既兼顧了大多數(shù)學(xué)生的能力培養(yǎng)，又突出了少數(shù)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.2 研究性實(shí)踐教學(xué)方案的設(shè)計(jì)

單片機(jī)原理與應(yīng)用是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修課程，是對(duì)實(shí)踐動(dòng)手能力要求很高的課程。以往的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容多以基礎(chǔ)能力訓(xùn)練為主，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合得較少，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積極性不高，很難達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。因此，我們制定新的實(shí)踐教學(xué)大綱，改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，邀請(qǐng)企業(yè)一線從業(yè)人員共同參與討論實(shí)踐課題、內(nèi)容及實(shí)施方案和目標(biāo)，引入企業(yè)工程課題和教師的各類(lèi)科研課題，調(diào)整目前實(shí)驗(yàn)類(lèi)型的比例，以基礎(chǔ)、綜合設(shè)計(jì)、創(chuàng)新三個(gè)層次實(shí)施實(shí)踐教學(xué)，輔以必要的驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)，增加綜合設(shè)計(jì)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)比例。

首先，設(shè)計(jì)一些與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)的案例，如：多彩霓虹燈設(shè)計(jì)，蜂鳴器報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)，花樣走馬燈設(shè)計(jì)，LED點(diǎn)陣廣告牌設(shè)計(jì)、電風(fēng)扇設(shè)計(jì)等。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中采用問(wèn)題式、案例式、討論式等教學(xué)方法，例如，在講解多彩霓虹燈設(shè)計(jì)的時(shí)候采用逐步引導(dǎo)提出問(wèn)題的方法，首先演示如何點(diǎn)亮四盞LED燈，進(jìn)而提出問(wèn)題：如何設(shè)計(jì)四盞LED燈的交替顯示？如何設(shè)計(jì)四盞LED燈的花樣顯示？如何設(shè)計(jì)八盞LED燈的三種以上的花樣顯示？如何設(shè)計(jì)32盞LED燈的花樣顯示？如何將32盞燈設(shè)計(jì)成不同的造型顯示？學(xué)生帶著這些問(wèn)題進(jìn)行自主討論，教師可以引導(dǎo)學(xué)生得出正確設(shè)計(jì)思路和方案，通過(guò)在PROTEUS仿真環(huán)境中調(diào)試、結(jié)果展示，并通過(guò)制作幻燈片進(jìn)行演示，學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中，積極主動(dòng)地參與課題的調(diào)研、分析、解決問(wèn)題，最終做出有一定現(xiàn)實(shí)意義的設(shè)計(jì)，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力得到提高，也為今后走向工作崗位奠定了堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。

3.3 合理的評(píng)分考核機(jī)制

合理的評(píng)分考核機(jī)制是檢查和評(píng)價(jià)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的重要手段之一，相對(duì)于理論課教學(xué)，實(shí)踐課的考核有其特殊性。例如，對(duì)“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”考核過(guò)程應(yīng)貫穿于課程開(kāi)始至結(jié)束的各個(gè)環(huán)節(jié)，期末考核成績(jī)由基礎(chǔ)成績(jī)和附加成績(jī)組成：（1）基礎(chǔ)成績(jī)包括項(xiàng)目完成情況、硬件調(diào)試情況、實(shí)驗(yàn)文檔驗(yàn)收情況和平時(shí)考勤情況；（2）附加成績(jī)包括課題創(chuàng)新情況、團(tuán)隊(duì)協(xié)作情況和科研能力評(píng)分等。

最終得出，考核成績(jī)=基礎(chǔ)成績(jī)？0%+附加成績(jī)？0%，這種考核方式改變了過(guò)去只以實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的模式，特別重視學(xué)生的創(chuàng)新能力及其成果。

3.4 研究性實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的根本保障是建設(shè)一支高水平的實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍，可以根據(jù)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行劃分，由理論課教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員組成實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)，理論課教師在實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的協(xié)助下指導(dǎo)并參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程，同時(shí)聘任企業(yè)高水平工程技術(shù)人員作為本專(zhuān)業(yè)兼職教師，為學(xué)生開(kāi)設(shè)工程實(shí)踐類(lèi)的課程，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

將研究性教學(xué)方法融入實(shí)踐教學(xué)的方方面面，一方面促使教師主動(dòng)去探索并重視實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，另一方面培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，進(jìn)一步提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。今后，我們將繼續(xù)對(duì)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程的研究性教學(xué)進(jìn)行探索，不斷完善分層實(shí)踐教學(xué)模式，逐步形成學(xué)生自主學(xué)習(xí)的研究性實(shí)踐教學(xué)體系。

J〖督萄а芯肯钅浚？015jyxm 289）；安徽省級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目（2015zy051）；高等學(xué)校優(yōu)秀青年人才基金項(xiàng)目（2011SQRL150）；高等學(xué)校