淺談以學生為中心的實驗教學改革

張銘泉

【摘要】隨著科技的發(fā)展，社會時高素質、高能力人才的需求越來越迫切。高校作為高素質人才培養(yǎng)的重要基地，需要在多個方面不斷創(chuàng)新，才能適應當前社會的高速發(fā)展。為培養(yǎng)與時俱進的高科技人才，高校教育也在不斷的改革，這種改革從教育方式到教學方法，從學生到教師涉及多個層面。本文將結合多年來教授的《計算機組成原理》理論課程和實驗課程得到的經(jīng)驗積累和遇到的問題，論述實驗教學改革的實施方法和途徑。

【關鍵詞】實驗教學 人才

近年來，各個高校都增加了實驗課、實踐課的教學比重，而實驗教學改革也逐漸受到關注。為完成一堂高質量的實驗課，任課教師在備課過程中，不僅僅需要“備內容”，還要求任課教師認真準備仿真實驗教學實例，要完成“備學生”的工作，在實驗教學過程中，要完成以學生為主體的教學思路。具體方法可歸納為以下幾點：

一、合理選擇教學內容，建立仿真實驗教學實例

在教學內容的選取上要考慮兩個因素：一是選取那些容易通過仿真軟件（例如ISE、Matlab）模擬的教學內容，這樣可以使得教學結構得到優(yōu)化，現(xiàn)象明顯直觀，學生也容易接受，增強對組成原理實驗和仿真軟件學習使用的信心。二是選取那些比較抽象不容易理解的內容進行模擬教學。在實驗課程教學過程中，教師很難將所有的系統(tǒng)結構、電路概念、電路規(guī)律用語言、文字講清楚，學生也很難想象出它們的具體情境，而利用仿真軟件可以動態(tài)的演示電路的工作過程和時序變化的規(guī)律，使得教學難點得以突破和化解，有利于學生對實驗課程教學難點的理解和掌握。

二、統(tǒng)一的教學模式與分層次教學并重

在實驗、實踐教學中，教師不能只注重實驗設備、仿真軟件的應用，而應充分考慮學生的知識水平、思維水平和接受能力。實驗教學要從學生的現(xiàn)有的實際情況出發(fā)，認真分析學生的學習現(xiàn)狀和知識結構、技能水平，充分考慮到每位學生的個性差異、興趣愛好，應該最大限度的調動每一位學生的積極性，使得每位學生都能夠吸收到新鮮的知識，得到學術水平和實踐能力的進一步提升，這就是所謂的“備學生”。做好“備學生”的工作，對不同層次的學生，科學地制定不同的教學目標，在下達實驗任務時，可以列出易、中、難不同層次的題目，對應基本知識、重要知識、拔高知識，讓學生完成容易題目和中等題目的基礎上，根據(jù)自己的情況選擇性完成難度較大的題目。這樣可以檢驗所有學生掌握必要知識的程度，同時讓學有余力的學生發(fā)掘潛力，深入學習升華自己掌握的知識。這樣，從學生出發(fā)，因材施教，才能有效解決實驗教學中遇到的一系列問題。

三、真正體現(xiàn)以教師為主導、學生為主體的實驗教學

在實驗、實踐課程教學中，往往是教師在課堂上面操作、講授，學生在下面被動的聽，聽完照著做，這樣學生不能親身體會知識的探求過程，更不能從理論和實驗的教學過程中加深對基本問題的深層次思考，也就是沒有真正體現(xiàn)學生的主體地位和教師的主導作用。因此，在實驗教學過程中，教師要不斷變換教學方式，尋求多種途徑，充分運用演示、圖像、聲音、視頻等多媒體教學手段，充分調動學生學習的積極主動性，讓他們真正參與進來，使得教學氣氛活躍，這樣才能真正提高實驗教學效果。特別對于仿真實驗，教師負責介紹、指導必要的方法和步驟，以學生為主體完成實驗，在不會損壞實驗儀器、設備前提下，給足學生犯錯空間，讓他們不要怕犯錯。遇到錯誤主動思考，在糾錯過程中，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，這本身就是一次能力培養(yǎng)和提升的過程。

四、實驗教學與理論教學交叉進行，相互促進

目前，在教學安排上，很多實驗課程是獨立與理論課程之外的一門單獨的課程。有的實驗課程的開設被安排在相關理論課程內容講授完畢后，這往往會帶來一些問題，比如：時間跨度大，理論與實踐脫節(jié)嚴重，做實驗時用到的理論知識記憶模糊；一些理論知識、概念、原理晦澀難懂，不能直觀的展現(xiàn)給學生，學習效果打了折扣。而如果把實驗教學與理論知識的講授交叉進行，則可獲得相互促進的效果。理論與實踐課程交叉進行，可以采取兩種形式：一是實驗課程融入到理論課程的講授中，邊講理論知識邊做實驗，這樣有助于學生對抽象知識的理解，提高學習效率和提升學生學習興趣，當然這對學校的教室硬件措施要求較高；另一種形式是理論知識教授和實驗課程交叉進行，上一次或兩次理論課，穿插一堂實驗課，這樣既可保證教學效果，又降低了對教室硬件設施的要求。這種理論和實驗教學交叉進行的方式，可以讓課堂上教授的理論知識直接展現(xiàn)在實驗中，便于理解和記憶，反過來實驗過程中，對理論知識的運用，可以讓學生學會如何用理論知識解決實際問題，增加學習興趣。

五、實驗教學中注重學生綜合能力的培養(yǎng)

回顧每年帶計算機組成原理實驗課程的經(jīng)歷，我發(fā)現(xiàn)一些善于動腦子，主動思考問題的學生，綜合能力和素質都比較高。實驗課程更能體現(xiàn)出一個學生的綜合能力，同時也是提升學生綜合能力的重要途徑。這些綜合能力包括：動手實踐能力、團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、自主學習能力等。實驗課程中應該布置小組任務，讓幾名學生協(xié)同完成一組實驗任務，不僅可以鍛煉各自的動手實踐能力，還涉及到學生之間團隊協(xié)作能力，這是個人實驗任務不能做的。實驗課程任務還要有啟發(fā)性和開放性，充分發(fā)掘學生創(chuàng)新能力和自主學習能力，這是簡單重復實驗任務無法完成的。高質量的實驗任務是促進學生綜合能力提升的保障，指導老師的指導方法也很重要，設法讓學生全身心的投入到實驗課程中，充分調動他們學習自主性和積極性是實驗課程取得成效的關鍵。

綜述所述，以學生為主體的實驗教學是未來實驗課程改革的一個方向，高質量的實驗教學要從備好課向備好學生轉變。

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