改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能

摘要：本文分析了改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，科研能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神的意義。并結(jié)合云南大學(xué)軟件學(xué)院的綜合技能實(shí)踐課程方面的開展情況，初步探討開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)施。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革；創(chuàng)新能力；開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-5913 (2007) 22-0040-02

1改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是本科基礎(chǔ)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)本科學(xué)生來說是一種素質(zhì)教育。尤其是對(duì)理工科學(xué)生而言，實(shí)驗(yàn)是一種必要的基礎(chǔ)訓(xùn)練。而事實(shí)上，許多學(xué)生都存在有重理論輕實(shí)驗(yàn)的思想，對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重要性認(rèn)識(shí)不夠足。所以大學(xué)生畢業(yè)后動(dòng)手能力較差的現(xiàn)象普遍存在。對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)，既有學(xué)生的因素，也有教師的因素。由于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)有個(gè)過程，教師的積極引導(dǎo)是很有必要的。另外，學(xué)生興趣的激發(fā)也是需要有一個(gè)過程和一個(gè)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)方法在這里就顯得尤為重要。

對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革將極大地促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，不斷地探索先進(jìn)的教學(xué)手段和方法，需要關(guān)注發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用和學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的激發(fā)。為了有利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展，必須整合資源，充分利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件、保持特色，并不斷地加以拓展和提高，保證所培養(yǎng)的學(xué)生既具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，又有較寬的知識(shí)面，還要有很強(qiáng)的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，最終達(dá)到以下四個(gè)方面的目標(biāo)：

(1) 通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。因?yàn)橛?jì)算機(jī)的發(fā)展速度很快，相關(guān)知識(shí)也在日新月異的更新。新的硬件和新的應(yīng)用軟件層出不窮，學(xué)生不可能把今后工作中可能用到的技能在大學(xué)期間全部學(xué)完。因此，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力非常重要。

(2) 提高學(xué)生的信息意識(shí)，使他們學(xué)習(xí)和掌握在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下獲取信息的方法和技術(shù)，正確地引導(dǎo)和充分開發(fā)每個(gè)學(xué)生的潛能，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們的個(gè)性得到充分的發(fā)揮，突破傳統(tǒng)教學(xué)觀念，實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)的“教學(xué)資源獲取”的學(xué)習(xí)模式向“能力培養(yǎng)訓(xùn)練”的學(xué)習(xí)模式的轉(zhuǎn)變。

(3) 通過某些實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。在學(xué)生進(jìn)入大學(xué)以前，所有的作業(yè)和學(xué)習(xí)幾乎都是自己單獨(dú)完成的。但在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，無論是科研課題還是工程項(xiàng)目都涉及很多的學(xué)科和知識(shí)，需要集多人的智慧和合作才能完成。通過專業(yè)實(shí)踐的小組合作完成大作業(yè)方式就能逐步培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)精神，發(fā)揮個(gè)性、開發(fā)潛能。

(4) 以創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練為核心，以培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型人才為宗旨，以不斷孵化創(chuàng)新人才、創(chuàng)新成果為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維訓(xùn)練、基本科研技能訓(xùn)練、知識(shí)整合項(xiàng)目訓(xùn)練、科研成果向生產(chǎn)轉(zhuǎn)化等多種具體實(shí)踐訓(xùn)練。

2開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的開展

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教育部和多個(gè)學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中積極倡導(dǎo)和推廣的一種教學(xué)模式，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的新途徑，也是高校教學(xué)評(píng)估的一項(xiàng)重要內(nèi)容。這種教學(xué)形式能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，從而大大提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。近年來實(shí)驗(yàn)室全面開放已成為高等學(xué)校教學(xué)、科研上水平的重要標(biāo)志。開放實(shí)驗(yàn)室不僅是指儀器設(shè)備與時(shí)間概念上的開放，更是指實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)研究課題的開放。實(shí)驗(yàn)室開放工作也是教改的重要內(nèi)容。

下面以云南大學(xué)軟件學(xué)院開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展情況，對(duì)這一教學(xué)模式進(jìn)行一些探討。

2.1開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的開展基本情況

目前專業(yè)基礎(chǔ)課基本上都開設(shè)有各自的實(shí)驗(yàn)課程，這些實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容大多數(shù)與理論課教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系緊密，并且以“驗(yàn)證型”為主，即將理論教學(xué)內(nèi)容拿到實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證；而分析性、綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并不多，因此學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課往往不夠重視，學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性不高，對(duì)實(shí)驗(yàn)課投入的精力較少。同時(shí)一些與理論課聯(lián)系不太緊密而學(xué)生又必須具備的計(jì)算機(jī)基本知識(shí)和動(dòng)手能力也得不到學(xué)習(xí)和培養(yǎng)。為此，我們提出在電子學(xué)實(shí)驗(yàn)室和計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)有儀器設(shè)備，并適當(dāng)補(bǔ)充部分設(shè)備，建設(shè)針對(duì)硬件與綜合型技能實(shí)踐課程的開放與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。

綜合型技能實(shí)踐課程以培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用能力為主線來設(shè)計(jì)學(xué)生的知識(shí)、能力結(jié)構(gòu)的教改方案，并使該方案真正落到具體的專業(yè)實(shí)踐課程中。該課程以綜合性、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)為重點(diǎn)，面向全院學(xué)生開設(shè)包括模擬電路、數(shù)字電路分析設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)硬件組成和基本系統(tǒng)軟件安裝調(diào)試、基本網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置和管理等一系列關(guān)于硬件和綜合技能的綜合實(shí)驗(yàn)，從而在“驗(yàn)證型”實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上綜合培養(yǎng)學(xué)生的各項(xiàng)能力。課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)方法，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，允許學(xué)生自己選做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生的動(dòng)手能力、操作能力、工程能力等得到實(shí)實(shí)在在的鍛煉，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

本項(xiàng)目也是為了推進(jìn)實(shí)驗(yàn)中心管理體制的改革，探索開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理與運(yùn)作模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與考核方式等方面的改革。使實(shí)驗(yàn)中心管理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)適應(yīng)新的人才培養(yǎng)模式，充分發(fā)揮軟件學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的資源優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程改革，逐步形成高素質(zhì)創(chuàng)新型、工程型人才培養(yǎng)的新機(jī)制。

2.2開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特色

實(shí)驗(yàn)中心于2004年起組織項(xiàng)目小組對(duì)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了專門研究和建設(shè)，經(jīng)過兩屆學(xué)生的實(shí)踐，已獲得一些成績和效果，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方面也取得一些進(jìn)展。

1) 實(shí)驗(yàn)室開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以實(shí)踐環(huán)節(jié)為主。根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的性質(zhì)、任務(wù)、要求及參加實(shí)踐的對(duì)象，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容分三個(gè)層次：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。前兩個(gè)層次實(shí)驗(yàn)，只給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)，由學(xué)生自行研究學(xué)習(xí)，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中老師只做個(gè)別的提示和輔導(dǎo)，最終由學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)及報(bào)告。

由于要讓學(xué)生自查文獻(xiàn)、自擬(或選擇)實(shí)驗(yàn)方案，要求學(xué)生必須具備相應(yīng)的學(xué)習(xí)能力，因而不宜在一年級(jí)的實(shí)驗(yàn)課中開展。同時(shí)考慮到學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和接受能力，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開放只能逐步進(jìn)行，即首先以必選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主，然后再逐步增加自擬(或選擇)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2) 教師根據(jù)最新科技發(fā)展的情況和科研成果，擬定若干個(gè)實(shí)驗(yàn)題目，由學(xué)生選取后自行查閱文獻(xiàn)、自行擬定(或選擇)實(shí)驗(yàn)方案、按需要預(yù)先約定使用實(shí)驗(yàn)室時(shí)間，最后獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。教師的作用是提供必要的理論引導(dǎo)和“維護(hù)型”的實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)。

與新科技成果相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)多數(shù)會(huì)涉及到比較新的軟件、硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用，如嵌入系統(tǒng)開發(fā)、PDA軟件開發(fā)、虛擬儀器開發(fā)等，要求教師具有相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室也需要具備相關(guān)條件，如相應(yīng)的儀器設(shè)備后方能展開，這也是一種新的嘗試。

開放性實(shí)驗(yàn)面向全學(xué)院學(xué)生，需要實(shí)現(xiàn)大面積、全天候和深度開放的要求，即教師、學(xué)生、時(shí)間、實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐項(xiàng)目的多種組合，因此必須在開放實(shí)驗(yàn)室的管理制度和管理手段上有所創(chuàng)新。為此我們開發(fā)了“網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)”。這是大面積、深度和自主性開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)必不可少的技術(shù)保障。

“網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)”為整個(gè)實(shí)踐課程實(shí)施教學(xué)組織、管理提供了有力保障。教師能夠提前一周把開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的時(shí)間段公布在網(wǎng)上，同時(shí)上傳相關(guān)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)資料、實(shí)驗(yàn)要求等；學(xué)生可在網(wǎng)上自由選擇時(shí)間段，到指定的實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。教師在實(shí)驗(yàn)課前打印出選課學(xué)生名單并據(jù)此考察出勤情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后每名同學(xué)提交一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告給老師，教師批改后把本次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的成績記錄到“開放與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)”中供學(xué)生查詢。

2.3開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對(duì)實(shí)驗(yàn)建設(shè)的推動(dòng)作用

開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)施推進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室管理體制的改革，促進(jìn)了開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新，也推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理與運(yùn)作模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與考核方式的改革。使實(shí)驗(yàn)中心管理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠適應(yīng)新的人才培養(yǎng)模式，從而充分發(fā)揮軟件學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的資源優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程改革，逐步形成高素質(zhì)創(chuàng)新型、工程型人才培養(yǎng)的新機(jī)制。

3結(jié)束語

通過參加項(xiàng)目研究、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及開放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)工作。逐步形成一支知識(shí)結(jié)構(gòu)合理，思想素質(zhì)高和業(yè)務(wù)能力較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍和管理隊(duì)伍。建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室，構(gòu)建以教學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)和學(xué)生自我設(shè)計(jì)、自我創(chuàng)造、自我完成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境與系統(tǒng)，以人為本，開設(shè)綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和研究型課題。

本課程的設(shè)置與開展得到云南大學(xué)軟件學(xué)院全體教師的大力支持，作者在此表示誠摯的謝意；特別感謝王仲民博士提出的論文修改建議。

本項(xiàng)目得到云南大學(xué)軟件學(xué)院教改項(xiàng)目“電子與計(jì)算機(jī)硬件綜合型、設(shè)計(jì)型開放實(shí)驗(yàn)課程的研究和實(shí)踐”及云南大學(xué)教改項(xiàng)目“軟件學(xué)院開放與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理研究”的資助。

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作者簡介

朱艷萍(1981-)，女，云南大學(xué)軟件學(xué)院教師，電子信息工程學(xué)士，現(xiàn)從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。E-mail：zhuyp@ynu.edu.cn

梁宇(1964-)，男，云南大學(xué)軟件學(xué)院教師，碩士，云南大學(xué)軟件工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任。E-mail：yuliang@ynu.edu.cn

易超(1977-)，男，云南大學(xué)軟件學(xué)院教師，計(jì)算機(jī)應(yīng)用碩士，現(xiàn)從事網(wǎng)絡(luò)工程的教學(xué)工作。E-mail：yichao@ynu.edu.cn

李海(1979-)，男，云南大學(xué)軟件學(xué)院教師，電子信息工程學(xué)士，現(xiàn)從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。E-mail：lihai@ynu.edu.cn