基于應用型人才培養的創新性實驗教學體系研究

熊 娟，文 樺，陳淑靜

（黃淮學院 電子科學與工程系，河南 駐馬店 463000）

實驗教學，是一種有別于灌輸式教學的實踐性教學方法和過程，是學生學習掌握問題處理方法和技巧的一個重要環節，因此實驗教學在高等教育中占有極其重要的位置。在當前網絡技術飛速發展的信息時代，創新性實驗教學改革成為我國教育教學改革的一項迫切任務。黃淮學院于2013年2月被教育部確定為應用技術大學改革戰略研究試點院校，為了全力推進教育部應用技術大學改革試點工作，努力把學校建設成為國內知名應用技術大學，黃淮學院制訂了一系列教學改革計劃，實驗教學改革是2015年教學改革的重點之一。實驗教學改革就是通過對實驗教學規律的探究，尋找符合學生認知規律和身心發展的教育教學方法，以增強學生的創新能力和應用能力為目標，不斷提高實驗教學的質量和效果。本文擬以黃淮學院電子科學與技術專業為例，通過對專業基礎課實驗教學存在問題的分析，探討基于應用型人才培養的創新性實驗教學體系的設計原則和構建思路。

一、電子科學與技術專業實驗教學現狀

在改革之前，課題組通過對數字電子技術實驗、模擬電子技術實驗、電路分析實驗、單片機應用技術實驗等課程教學現狀的調研，發現這些課程在實驗教學模式及實驗教學內容上普遍存在以下問題：

(一)實驗教師思想觀念滯后

部分教師思想觀念還不能很好地適應應用型人才培養的需要，習慣按照以前熟悉的教學模式進行教學，不愿花費時間和精力去重構實驗內容和實踐項目，導致開設的實驗大部分仍然是比較簡單的驗證型實驗，內容枯燥，方式單一，學生對此類實驗不感興趣。

(二)缺乏多功能綜合實驗平臺

電子科學與技術專業原有的實驗室基本上是分課程設置的，實驗室依附于專業課程，其定位較低并且功能單一，導致實驗設備利用率不高。由于缺乏融教學與科研、基礎實驗與綜合實驗、驗證性實驗與設計性實驗于一體的多功能綜合實驗平臺，既不利于實驗教學質量的提高，也不利于學生創新意識和創新能力的培養，在一定程度上影響了應用型人才培養目標的實現。

(三)學生對實驗課不重視，缺乏學習主動性

不少學生學習目標不明確，對實驗課重視程度不夠，缺乏主動性和探究意識。一些學生缺乏自信心、克服困難的意志和團隊協作精神，在遇到疑難時往往不是通過主動探索或團隊協作解決問題，而是直接求助教師，甚至掩蓋問題，知難而退。還有少數學生為掙學分而做實驗，實驗中虛以應付，敷衍了事。

二、創新性實驗教學體系的建構與實施

針對黃淮學院電子科學與技術專業實驗教學體系中存在的問題，課題組通過認真分析，在查閱相關技術資料的基礎上，提出了構建創新性實驗教學體系的原則和思路。

(一)創新性實驗教學體系的構建原則

1. 堅持以專業培養方案為指導

專業培養方案是高等院校依照國家教育部專業設置條例，經過市場調研、專家論證、畢業生問卷調查而形成的教學指導性文件。所以，實驗教學體系的構建必須滿足專業培養方案的要求。另外，對于學生學習的評價，既要全面反映學生對課程教學內容的掌握情況，又要反映學生的能力提高情況和人格提升情況。因此，應圍繞專業培養方案，將實驗創新教育的培養目標分為知識、能力、人格三個方面[1]。

2. 堅持教學內容的交叉性、相關性和更新性原則

隨著社會的進步和科學技術的不斷發展，學科間的交叉融合使得專業之間的界限越來越模糊。因此，無論是培養方案和教學大綱的制訂，還是教學體系的構建，都應該考慮學科之間的交叉性和相關性。以前，黃淮學院電子科學與技術專業的實驗課都是與理論課相對應而開設的，一門課程對應一個實驗室，盡管實驗室和實驗課程改革不間斷地進行了多年，但注意力往往集中在狹義的實驗課程改革與完善上，忽略了學科的交叉性和相關性，忽略了學科知識的更新換代。這導致同樣的實驗教學內容可能同時出現在不同的課程實驗中，既影響了實驗教學的效率，也在一定程度上影響了學生的學習興趣。因此，對于電子科學與技術專業的實驗教學，應結合教學計劃把所有實驗課程作為一個整體進行統籌規劃，并根據課程之間的聯系與學科前沿進展不斷更新實驗內容和實驗設備。

3. 堅持教學模式多樣化原則

傳統的實驗教學幾乎都是依附于理論教學，即學生在學習理論知識后再去實驗室做驗證性實驗，實驗中教師先進行講解和演示，然后學生按規定的操作步驟和教師的演示被動地做實驗。這種模式下培養的學生，善于機械性模仿，但解決問題的能力和創新能力較差。因此，我們必須摒棄這種單一的教學模式，將科學研究與實驗教學結合起來，通過開放實驗室等措施使學生變被動學習為主動探究，通過引入計算機仿真軟件提高學生創新的興趣，結合學科發展和學生需求建立符合專業培養要求的多樣化教學模式[2]。

4. 堅持自評與互評相結合原則

為了提高促進學生的實驗積極性和創新性，增強實驗教學效果，新的實驗教學體系必須有科學的評價體系做保障。完善實驗教學評價體系，應將學生自評、小組互評和教師評價相結合。在學生自評方面，可要求學生在實驗報告中對本次實驗予以總結和評價。小組互評實質上是小組成員通過交流相互提高的過程，可在撰寫實驗報告時進行，互評結果也應反映在實驗報告中。教師評價應綜合反映學生在實驗中的表現、實驗方案的可行性、實驗結果的科學性、實驗報告的完整性等。這種自評、互評和教師評價相結合的實驗教學評價體系，不僅有利于促進學生自主學習，提高學生學習的效率，而且有利于培養學生的創新開拓精神，激發學生的創新意識[3]。

(二)創新性實驗教學體系的構建思路

根據實驗教學體系構建的原則，實驗教學體系的創新，應以能力培養和素質提升為目標。課題組成員認為，電子科學與技術專業應搭建課程實驗教學和電子科技創新兩個系統，分基礎訓練、綜合訓練和設計性實驗三個模塊，并將課程實驗與科研、電子類設計競賽活動、畢業設計相結合。基于以上原則和思路，課題組構思出如圖1所示的創新性實驗教學體系。

圖1 創新性實驗教學體系結構圖

(三)創新性實驗教學體系的配套措施

1. 外引內培，加強實驗師資隊伍建設

加強實驗師資隊伍建設，應從以下幾方面努力：第一，引導實驗教師轉變觀念，樹立創新意識和服務意識，不斷提高業務能力，勇于改革，不能因循守舊；第二，通過在職攻讀學位、外出進修、到企業掛職鍛煉等措施，提高現有教師的業務素質，同時注意有針對性地從企業引進實踐經驗豐富、創新能力強的人才，從其他高校引進高學歷人才，以提高實驗師資隊伍的整體素質。

2. 將教師科研項目、企業工程案例引入實驗教學，提高學生的實踐創新能力

針對實驗教學中存在的實驗項目單一以及綜合性、設計性項目開出率較低的問題，應根據課程特點和教學大綱的要求，將教師的一些科研項目和企業的一些工程案例引入實驗教學，并鼓勵學生自主開發創新性實驗，著力提高學生的創新意識和實踐創新能力。同時，要與時俱進，根據學科發展動向和企業生產技術的升級及時更新教學內容。

3. 完善實驗教學管理模式，健全實驗考評方案

為了調動學生的學習積極性，應進一步完善實驗教學管理模式和實驗考評方案。第一，應加大實驗室開放的程度，并完善開放實驗室管理制度。開放實驗室，能夠使學生在興趣的驅使下主動、自主地進行科學探究，有助于培養學生的創新意識和創新能力。對于電子類專業來說，實驗室開放包含著電子元器件使用的開放，但絕不是元器件的隨意取用，應通過建立元器件管理制度，盡量避免出現元器件浪費現象。第二，要結合學校應用型人才培養的定位，改革并完善實驗考核方式方法。應強調學生自評、小組互評和教師評價密切結合，結果評價與過程評價密切結合，知識掌握與能力提高密切結合，引導學生端正學習態度，增強自主學習意識，在實驗中不斷提升自己的能力。

(四)創新性實驗教學體系實施運行效果

目前，新的實驗教學體系在黃淮學院電子科學與技術專業已經運行了一年多時間，并取得了明顯的成效，主要體現在以下幾個方面：

第一，更加注重應用性和綜合性實驗室建設。一是在加強電子、電工等實驗實訓室建設的同時，特別注重綜合性、生產性和仿真實訓室的建設；二是將理論教學與實踐教學真正融為一體，實現了“教、學、做”合一，同時，為了更好地支持學生參加電子設計競賽，更好地配合畢業設計工作，還計劃增設創新設計實驗室。

第二，實驗教學效果得到了提高。新的實驗教學體系運行以后，學生普遍以主動學習代替了被動接受。實驗中遇到問題時，學生一般先分析原因，然后探求解決問題的方法。學生與教師的探討性交流也明顯增多，學生不再像過去那樣一旦遇到問題就直接向教師“尋求幫助”，這種互動性實驗教學環境有利于學生激發實驗興趣，增強主動探究意識、團隊合作意識和創新意識。在項目化綜合設計性實驗教學中，多數學生能夠自主地進行項目需求分析、軟硬件設計和電路調試，從中提高了電路板焊接、儀器調試、軟件開發與調試等方面的能力，并且這種以實際工作過程為導向的綜合設計性實驗，也增強了學生對所學理論知識實用性的認識，進而對專業理論課學習提高了興趣。

第三，學生的創新意識和創新能力得到了提高。創新性實驗教學體系的運行以來，明顯增強了學生的創新意識和創新能力。一年多來，電子科學與技術專業的學生積極參加各類電子設計大賽和創新創意大賽，并取得了較好的成績，例如，在2013年全國電子大賽中獲得二等獎、三等獎各一項，在2014年學校組織的創業規劃大賽中多個項目獲得立項。

第四，教師自覺提升專業水平的積極性顯著提高。新構建的實驗教學體系十分重視綜合設計性實驗，這類實驗的開設對實驗教師的綜合能力提出了更高的要求，也為他們自覺提高業務能力和參與實驗教學改革提供了動力。例如，一年多來，他們主動學習相關知識、到企業掛職鍛煉、開發實驗教具、撰寫教改論文的積極性顯著提高。

[1] 段磊，王文科．創新型實驗教學體系構建的思路與實效[J]．中國校外教育，2010(10)：68―69．

[2] 周登榮．加強教學改革，培養創新能力，突出應用型人才培養[J]．攀枝花學院學報，2010(3)：113―116．

[3] 高麗紅．淺談高校實驗教學改革[J]．科技情報開發與經濟，2007(3)：256―257．

[4] 孫麗霞，徐瓊燕．改革實驗教學 加強創新能力培養[J]．職業教育研究，2006(4)：125―126．

[5] 梅延玲．高等工科實驗教學改革的實踐與認識[J]．湖南師范大學教育科學學報，2006(1)：115―117．