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构建实验教学创新体系的改革与思考
作者：张宇林 严 石
关键词：电工电子；实验中心；实验教学改革；创新能力
我校省级电工电子实验教学示范中心（以下简称“中心”）建设点自2005年批复后，中心紧扣建设目标，多次组织骨干教师先后到北京理工大学、清华大学、上海交通大学、东南大学等高校电工电子中心学习调研，在充分讨论与论证的基础上，逐步形成了以培养学生工程实践能力和创新能力为目标，紧扣学校应用型本科办学定位，贯彻知识培养与能力培养并重、理论教学和实验教学并重的指导思想，树立了“以学生为本、传授知识、培养能力、提高素质、协调发展”的教学理念。本文就中心实验教学改革中的一些做法进行讨论。
构建新的实验教学体系
中央《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》（以下简称《决定》）指出要全面推进素质教育，为贯彻落实《决定》精神，提高大学生的实践能力和创新能力，从2005年开始，我们开始进行实验教学的改革，逐步形成了“一条主线，三个体系”实验教学的改革思路，即以培养学生工程实践能力和创新能力为主线，构建适合创新型人才培养的实验教学体系，构建基础实验、提高型实验、研究创新型实验等三个层次的实验教学体系，构建学生自主实验、开放实验的教学体系。
（一）构建适合创新型人才培养的实验教学体系
传统的实验教学内容分散、重复而且单一。由于各门课程分工细、口径窄，附属于各专业基础课和专业课的实验项目就显得十分零乱，存在着相当严重的课程壁垒、条块分割、内容重复、不成体系、枯燥乏味的状况。这样的实验方式和内容必然导致能力培养功能微弱。
中心贯彻“面向市场需求，培养创新人才”的理念，努力构建创新平台，在培养大学生创新能力方面形成了特色，取得了可喜的成绩，主要做法体现在建立创新教育的组织体制，加强创新实验室建设，开展创新实践活动等几个方面。
通过以上措施，加强了创新实验室的硬件建设力度，增强了大学生的创新意识和团结协作精神，培养了大学生的创新能力和实践能力。近几年来，毕业生的就业质量提高，普遍受到用人单位的欢迎，有的在短期内就为企业创造了显著效益，成为企业的技术骨干。
（二）构建基础实验、提高型实验及研究创新型实验三个层次的实验教学体系
传统的实验仅仅是为了验证理论的正确性，内容陈旧，以验证性实验为主，这种实验功能微弱。实验教学改革的核心就是要打破旧的体系和方式，紧密结合工程实践和业务实际，减少验证性实验，增加综合性、设计性、研究性实验比例，构建基础实验、提高型实验及研究创新型实验三个层次的内容体系。主要体现在以下几个方面：
实验课程独立设课，更新实验教学内容，增加综合性设计性实验比例在教学计划中，对电路理论、模拟电子技术、数字电子技术等课程实验独立设课，内容要成体系，形成基础实验、提高型实验及研究创新性实验三个层次，综合性、设计性或研究性实验要占项目数或学时数的20％以上。
提高含有综合性、设计性实验的课程比例，做好综合性、设计性实验的认定工作制定人才培养方案时，结合实验教学内容改革以及实验室建设，设计人才方案中含有综合性设计性实验课程，提高该类课程在总计划课程中的比例。鼓励教师设计综合性、设计性的实验项目，并按照淮阴工学院的综合性、设计性实验认定程序颁布文件。
多途径、多方式积极创造条件，使学生较早参加科研和创新活动鼓励大学生参加科技创新项目以及各类电子设计竞赛，让学生自主完成选题，自己查找资料，自己进行试验设计，自行测量或制作工具，亲手实施实验方案。学校给予一定的经费资助，并进行评优评奖活动，与学生的课外学分相结合。
（三）构建学生自主实验、开放实验的教学体系
实行全面开放的实验教学模式既对本专业师生开放，也对跨专业、跨学科、跨院系的师生开放。不仅有利于学科间的交叉融合，促进学科建设发展，发挥实验室的规模效应，也有利于提高实验室和仪器设备的利用率及设计性、综合性实验和创新实验的实施。
转变观念全面开放实验室，首先要转变教师的陈旧观念，打破传统的实验教学模式。中心实行了指导学生自主学习，在整个实验过程中，学生占有主导地位，教师起辅助作用的教学模式，让学生多做提高型、研究创新型实验，充分发挥学生的创新和设计能力。
实行预约选课制,提高学生的学习积极性开放实验室必须实行预约选课制度，根据每门实验课和实验项目的性质和难易程度进行打分，并面向全院公开实验项目、时间、学分、指导教师等情况。学生可根据自己的专业要求、兴趣以及每个实验项目的学分情况，自己选择实验项目和时间。这种实验的模式，大幅度地提高了学生的实验积极性和主动性。
改革实验教学方法
在教学实践中，中心构建了以培养学生工程实践能力和创新能力为主线的实验教学体系，依托开放实验教学管理系统，实现多级开放的管理模式。注重教材、仪器、操作过程、数据分析、课件的有机结合，师生间形成零距离、互动、以学生为主体的教学实验模式。为改革实验教学方法，中心采取了以下措施。
开放实验系统中心组织教师开发了开放实验管理系统，通过计算机对实验教学过程进行管理。开学初，将各实验室所承担的实验项目发布到网上，学生根据实验要求在网上预约实验时间、地点、项目，选择指导教师。考虑到理论和实践相结合的重要性，实验由理论课教师和实验室专任教师共同指导。开放系统还设置了论坛等功能，以便于学生之间在课外的交流。
多媒体实验教学课件中心将“实验教材、实验仪器和实验过程、教学课件”有机地结合起来，通过自行研制、购置兄弟院校的优秀实验教学课件，改善实验教学手段和方法。在学院统一领导支持下，中心逐步完成了各实验课程的多媒体教学课件，目前，50％的课程开发了与实验配套的教学课件。
仿真软件的应用在教学中引入MATLAB、MULTISIM、MAX+PLUSII、PROTEUS等仿真软件，以“虚拟+实物”的方式提高教学效果，强化电子设计实验教学，培养学生分析和设计现代电子产品的理念。
全面开放创新实验室创新实验室主要以学生自主创新、自主设计为主，以加强创新思维和创新能力的训练为核心，以宽松的管理方式，让学生自选课题，自创平台，自组团队，自定目标。
完善实验考核体系
我们在强调改革实验教学方式的基础上，逐步建立完善的实验考核体系。实验考核采取过关制，单独设课的实验课程考核通过后才能取得学分，而没有单独设课的实验必须在过关后才能取得参加该门课程理论考试的资格，目的在于引起学生对实验课的足够重视。同时，学生在期末对教师授课的教学质量评估也促使实验课教师对实验给予高度重视。实验课考核的根据是实验态度、实验过程、实验结果以及实验报告等。全面、客观、公正地评定学生的实验成绩，以20%～30％的比例计入课程总分。考核的形式可以采用上机考试和闭卷考试、答辩等形式。
通过中心一系列的实验教学改革，强化了学生的基本知识、基本技能，优化了学生的知识结构，增强了学生应用实验数据对现象、原理进行分析的能力，工程实践和创新能力得到了显著提升。我系学生进行中级维修电工技能考核，通过率均在95%以上，部分学生更受到考评员的高度赞扬。学生先后申报了院创新科技项目8项，参与教师创新项目11项、科研项目10项，在省市级电子设计竞赛中多次获奖。
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作者简介：
张宇林（1970—），男，江苏淮阴人，淮阴工学院电子信息系副教授，江南大学通信与控制工程学院2006级博士研究生。