談創新性實驗提高實驗教學效果的體會

曹亞麗　宋愛娟　王曉平

摘 要：通過開發創新性實驗項目，建立支持創新實驗的綜合性實驗室，改革傳統的實驗教學方法和考核手段，創建培養電子信息本科生創新能力的實驗教學體系。

關鍵詞：創新性；素質教育；實驗教學

一、引言

隨著科學技術的進步，今天的社會對大學生動手能力、創新能力的要求越來越高，特別是創新能力。培養學生創新能力和實踐能力是全面實施大學生素質教育的重要內容。如何開發和培養大學生的創新能力，一直以來是我們教育改革的重大課題。我們學校也積極探索，每年年末，學校都組織全校教師和學生召開教學研討大會，會上，老師積極發言，提出好點子、好方法、好思路，來推進學校教學改革。試圖找到一條更適合本校發展的道路。作為一名電子信息工程專業的老師，結合本專業的特點，也積極參與。就如何培養電子信息專業的學生具有較強的綜合素質和創新能力，不斷刻苦專業。這也一直是我們電子信息專業老師長期以來不斷研究的問題。

二、創新體系的構建

在當前激烈的國際競爭中，經濟體制改革已是全面深化改革的重點，加快轉變經濟發展形式，加快建設創新型國家，以經濟建設為中心，圍繞社會主義核心價值體系，建設社會主義強國，完善文化管理體制，最終培養大學生具有較強的創新實踐能力，能夠促進我國新興行業的發展逐漸使其處在國際發展水平的前列，讓我們的技術處于世界領先水平，縮短我國與發達國家的差距。

研究表明，左右一個人成功的最關鍵因素是思維模式，不在于智商的差異。學校教育也是如此，一個具有良好創新思維能力的教師才能成長為真正的好老師，而不具備創新思維力的老師，則可能永遠做不出成績。思維和觀念才是控制教師成功的核心密碼。因此，我認為一個教師無論是領導，還是普通員工，能否注重培養創新思維能力是學校能否長盛不衰的頭等大事。學生和老師持續學習，并努力為學生的創新提供便利條件，這不僅包括創新所需要的工作條件，還應包括鼓勵創新的氛圍和激勵創新的機制。

因此教育者要把培養學生的創新能力作為第一任務來抓。如何培養大學生的創新能力呢？下面結合自己的教學實踐，淺談幾點體會。

三、創新教育理念的實施

1.創新教學概念

教學方法的改革是創新性實驗教學體系的重要組成部分。我們傳統的方法是由教師“扶著”學生開展實驗，學生的依賴性很強，并束縛了學生的創造性思維和自我發展。實施創新性實驗教學，就要以學生為主，指導教師為輔。除部分大型的實驗項目外，指導教師盡量少講，只提出實驗項目和研究的問題，由學生自己查閱資料、設計實驗方案和步驟、選擇實驗儀器和設備，經教師審閱后進行實驗，最后提交實驗報告。

2.實驗教學的創新

我們嘗試在實驗教學方法與內容上進行改革，首先采用研究和啟發式教學，加強對學生智能培養和訓練，在實驗中不僅要把實驗目的、原理、方法搞清楚，同時還要多提一些有實際意義、有啟發性的、使學生有思考余地、有研究余地的問題，還要不斷加入大量的最新科技成果和工程實例，調動學生的學習興趣和積極性。在做實驗課之前，我們都給學生預留幾道思考題，激發學生求知欲，讓學生帶著好奇心、求知欲做實驗。在實驗過程中，盡量放手讓學生自己去做，讓學生自己去發現問題，推理論證，開闊學生思路，鼓勵學生勇于提出問題，不局限于別人的見解和自己已有的知識，針對每次實驗發現各個實驗之間、結論與過程之間的聯系。

3.具體創新方案

以《數字信號處理》為例，來闡述一下我們實驗教學的改革思路。每門實驗課開設的第一節：我就先給所有學生：咱們這門實驗課都需要那些方面的知識。實驗課是如何開設的。首先，實驗課的角度：一方面用MATKAB仿真，另一方面硬件來實現，需要用到什么開發環境。其次，實驗課內容的選擇，《數字信號處理》課本上原理、算法、各種系統設計很多，我們為什么選這個，依據是什么。最后，實驗課的層次；我們實驗分為兩個層次，第一個，是教學任務，也就是學校的基本教學任務，是所有學生和老師，都必須完成的。第二個層次，是提高層次。在實驗即將結束的時候，給每一個班布置一個額外的實驗作業，這個實驗題目，會同時涉及到實驗課和理論課的內容，題目較難，可以一個人獨立完成，也可以分組完成。時間上：我都是跟他們在實驗課結束以后，延長兩個星期，可以隨時來到實驗室，使用設備，作為老師給學生提供充足的環境，要求：不允許互相抄，可以選擇不做。題目可以自選，只要有興趣就行。

通過這幾年的實驗，我發現這種模式確實也提高了實驗教學效果。激發學生的學習興趣，提高他們的學科水平，也提高我自己的業務水平。

4.創新實驗項目的發展

例如去年我們利用控制核心板建立基于TMS320VC5509的液晶顯示系統的軟件設計，控制器與顯示設備都是由5509核心板以及外圍電路組成，其工作原理如下：TMS320C5509DSP的擴展存儲器接口（EMIF）是用來與外圍設備進行連接，這一接口提供地址連線、數據連線和一組控制線。將這些擴展線引到了板上的擴展插座上供擴展使用。液晶顯示模塊的訪問、控制是由DSP對擴展接口的操作完成。其硬件核心電路如圖1所示。學生可以直接采用圖1中的核心電路結構，學生也可以根據需要自行設計電路連接方案，構建DSP的最小系統設計。

我們這樣做，就是為了對學生創新能力的培養會有很大的幫助。是培養學生綜合設計能力的一種具體表現形式。因此要加大畢業設計的力度，豐富學生設計的題目，應該做到題目與工程實際相聯系，并且給定學生充足的實習時間，最終使學生的設計水平發生質的轉變。

5.創新教學實施效果

我們學院的實驗中心經過這幾年的實踐，將這種教學體系貫穿到各個實驗課程中，取得了一定的成績。我們教師共立項實驗教學改革項目7項，調動了一線教師和實驗技術人員對實驗教學研究與改革的積極性，取得顯著效果。同時實驗室的開放，也激發了學生參與熱情，每年有1000多名學生參加實驗室開放項目。學生的實踐創新能力明顯提高，近三年學生獲得各類大賽獎勵六百多項。

四、結束語

我們通過學院本科生創新性實驗教學的實施，提高了學生的創新能力，也促進了老師業務水平的提高，最終強化且完善實驗教學創新手段。

（作者單位：東北大學秦皇島分校 計算機與通信工程學院）