以能力培養為主線 構建電路多層次開放式實驗教學模式

張建宏

山西大學 山西太原 030013

以能力培養為主線 構建電路多層次開放式實驗教學模式

張建宏

山西大學 山西太原 030013

圍繞高等學校實驗教學的定位和改革的新思路，構建了電路多層次開放式實驗教學模式。這種實驗教學模式以學生為主體，基礎知識掌握和綜合能力提高并進，豐富的實驗內容與靈活的實驗方式相結合，有效地改善傳統實驗模式的諸多弊端。

實驗教學改革；創新能力；多層次實驗教學模式；開放式模式

21世紀知識創新已經成為決定國家經濟和社會發展的重要因素。在知識經濟時代對高素質創新人才的需求不斷擴大的新形勢下，培養大批具有創新精神的創新型人才是社會發展對高等教育的迫切要求。實驗教學是高等學校課程教學的重要組成部分，在培養造就“高素質、高層次、多樣化、創造性”的人才，提高大學生的實踐能力和科學素養方面起著舉足輕重的作用。

1 建立先進的實驗教學理念

1.1 實驗教學改革的必然性

傳統的實驗教學以驗證性實驗為主，選題單一，且實驗指導書對每個實驗的實驗目的、內容、方法、步驟乃至記錄表格一應俱全，不需獨立思考，學生在實驗教學過程中處于被動接受地位，束縛了學生創造能力的發揮，嚴重影響了學生的主觀能動性和創新思維的形成與發展，并沒有真正發揮出實驗教學在創新能力培養上的作用。進行實驗教學改革是認真貫徹落實教育部“高等學校本科教學質量與教學改革工程”文件精神、全面提高本科教學質量的重要組成部分。為了適應新形勢下的人才培養需求，對實驗教學進行改革勢在必行。

1.2 實驗教學的新定位

確立以學生為本，創造優良的實驗教學環境，堅持知識、能力與素質協調發展的實驗教學理念，注重對學生探索精神、科學思維、實踐能力、創新能力的培養，充分認識并落實實驗教學在高素質的創新型人才培養和教學工作中的重要地位，形成理論教學與實驗教學統籌協調、健康發展的理念和氛圍。圍繞“厚基礎、重實踐、強能力、高素質”的人才培養目標，大力提高基礎實驗的質量，強化專業課程設計及大型設計性實驗的訓練，培養學生的實際動手能力和創新精神。

1.3 實驗教學改革的新思路

轉變思想，重視知識結構、實踐能力和創新意識的優化調整；改變以往驗證性實驗統領的局面，進一步優化基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗的比例；強調教師承擔理論課程與實踐教學任務，鼓勵教師主動將科學研究的方法與成果轉化到實踐教學中。

2 電路多層次實驗教學模式

電路是電氣工程及自動化專業的一門理論性很強的課程，是學生學習后續課程的基礎。電路實驗是電路課程教學過程必不可少的環節。實踐教學是理論聯系實際的重要課堂，更是培養學生工程意識的有效途徑。學生通過實驗教學可以鞏固和加深理解所學知識，拓寬專業知識面，提高綜合運用能力，培養基本科研技能和創新能力。

2.1 多層次實驗教學模式的內涵

在電路實驗教學中，我們注重把握課程的規律，堅持以學生為主體，以能力和素質培養為主線，以素質教育為導向，注重實踐、引導創新，確定了由基礎到綜合、由設計到創新的多層次實驗教學模式。即按照“基本技能培養—綜合能力培養—設計能力培養—創新能力培養”這條主線，由淺入深、由簡到繁循序漸進地安排實驗內容，使學生通過實驗課程了解和掌握本學科中各種實驗技能、方法、原理及其綜合應用，提高發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。

2.2 多層次實驗教學模式的構成

將實驗分成基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗、大作業4個層次，如圖1所示。

2.2.1 基礎性實驗

基礎性實驗目標是讓學生了解基本實驗理論、數據處理知識、實驗規范、實驗方法，學會常規實驗儀器的使用，編寫實驗報告，熟悉實驗原理、方法及實驗過程，主要培養學生掌握基本實驗方法、操作技能以及常用儀器的使用方法，突出對電路的測量方法和儀器調試方法的訓練，培養學生正確記錄、分析、處理數據和準確表述實驗結果的良好習慣。其內容應盡量覆蓋理論課教學的重點。

2.2.2 綜合性實驗

所謂綜合性實驗，就是實驗內容涉及相關的綜合知識或運用綜合的實驗方法、實驗手段來完成實驗，其目標是培養學生運用理論知識和工程觀念分析問題和解決問題的綜合能力。

2.2.3 設計性實驗

設計性實驗是學生在教師的指導下，根據給定的實驗目的和實驗條件，自己設計實驗方案、選擇實驗方法、選擇實驗器材、擬定實驗操作程序，自己加以實現并對實驗結果進行分析處理的實驗。設計性試驗目標是培養學生在“工程”設計、制作和組織管理等方面的創新能力，目的在于通過設計性實驗，讓學生獨立完成從查找資料、擬定方案，直至完成設計并編寫設計報告的全過程。

2.2.4 大作業

大作業是教師將電路實驗中與工業應用、市場經濟結合緊密的部分精心設計成多個大作業，學生在教師指導下，在自己感興趣的領域針對某一或某些選定研究目標進行具有研究、探索性質的實驗。大作業主要面向優秀學生，以課題小組的形式實施。目的是使學生初步掌握科學研究方法，學會設計、編寫科研報告和有關論證報告，為將來從事科學研究打下基礎。

我們按照電路課程特點、教學規律科學合理地安排實驗內容。40%左右的實驗項目為基礎性實驗；30%左右的實驗項目為綜合性實驗；25%左右的實驗項目為設計性實驗；5%左右的實驗項目為大作業。實驗項目分為必做部分和選做部分，以滿足不同能力學生的不同要求。多層次實驗教學融傳授知識、培養能力、提高素質為一體，不僅有助于學生將理論與實踐、書本知識與實際操作結合起來，增強對所學知識的理解和掌握，培養其運用、駕馭理論知識的能力，更可以使學生認識到自己潛在的創造才能，培養創新意識。因此，應用多層次實驗教學模式對于將創新教育融入實踐性教學環節具有很重要的現實意義。

3 開放式實驗教學模式

開放式實驗教學模式為學生的個性發展創建了一個開放的平臺，是實施多層次實驗教學模式的根本保障。開放實驗室主要包括實驗時間開放和實驗內容開放兩部分。時間開放是實驗室根據自身情況，在滿足正常教學前提下，根據實驗教學安排情況，在每個學期第1周向學生公布實驗室開放時間。學生可以根據自己的時間提前進行預約；在實驗內容的開放上，不同層次的學生不僅可以在一定范圍內根據自己的興趣、愛好、能力選擇適合自己的實驗項目，還可以自己申請課題，經教師審閱批準后到實驗室實施。

我們面向不同的學生采取了補差、揚優和提高3個層面上的開放模式。在第1個層面上(補差)，采用了時間上的開放，學生可以在實驗室開放時間內繼續完成課內的必做實驗；在第2個層面上(揚優)，采用了時間和內容上的開放，學生可以自由選擇實驗時間和選做實驗項目進行實驗研究；在第3個層面上(提高)，采用了全面開放的形式，學生可以自帶課題進入實驗室進行研究。通過這3個層面的開放，讓學生有更多的時間和機會進行實驗、得到訓練。

4 結束語

以能力培養為主線，構建多層次實驗教學模式，不僅鞏固和加強了學生的電路基礎理論知識，提高了學生自主學習的積極性，學生的自學能力、觀察能力、實驗操作能力、獲取知識的能力和創新思維能力得到加強，而且他們的實際動手能力，分析問題和解決問題的能力得到提高，提升了合作意識與團隊精神，起到開闊視野、拓寬思路、激發靈感，提高綜合素質的作用。新的電路實驗教學模式要求教師不斷更新知識、拓寬知識面。實驗教師在新的實驗教學模式中實現了自身角色的轉變：由單一的專業知識和實驗技能轉向復合；由知識的傳授者轉變為學習的指導者；重視對學生創新能力的培養。教師不僅具有廣博深厚的知識，還練就了過硬地解決和處理實際問題的能力，促進了教師水平和能力的提高。我們將繼續探索提高學生實踐能力的新途徑，例如組織學生參加各種科技大賽、參加教師的科研課題、申請大學生科研課題、參加大學生科技創新活動等，為社會培養具有扎實理論基礎知識、較強實際操作能力，并具有創新能力的高素質人才，不斷增強實驗教學在培養高素質創新人才和推進高等教育可持續發展中的重要地位和作用。

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[2]周進，王思慧，黃潤生，等.樹立新理念構建新體系 培養學生創新素質和研究能力[J].實驗室研究與探索，2006，25(5)：619～621

Abstract: According to the orientation of experimental teaching in college and the novel ideas of reform，this paper constructs a multilevel and open experimental teaching mode，which took the students as main body，and was combined with the understanding of basic knowledge and comprehensive ability. This mode also contains a wealth of experimental contents and patterns. It can amend the problems of traditional experimental mode effectively.

Key Words: experimental teaching reform；innovative ability；multi-experimental teaching mode；open mode

Train the ability for mainline constructing circuits multilevel and open experimental teaching mode

Zhang Jianhong
Engineering college of Shanxi university，Taiyuan，030013，China

2010-10-21

張建宏，本科，工程師。