应用型本科院校理工科实验教材建设

郑 鑫

广西民族师范学院 广西崇左 532200

实践教学是理工科人才培养中非常重要的教学环节，是培养学生动手能力的重要教学方法[1]。《教育部、财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》(教高[2011]6号)明确提出，要着力提高大学生解决实际问题的实践能力和创新创业能力[2]，文件明确指出，要增加实践教学比重。对于应用型本科院校来说，实践教学的重要性不言而喻。在实践教学中，实验教材的质量是影响教学效果的关键因素。笔者以《数字电子技术实验》教材的建设为例，探讨如何编写适合应用型本科院校的实验教材。

1 实验教材建设的必要性

我院人才培养目标是培养社会需要的应用型人才，数字电子技术实验是电子、通信等专业的专业必修课，也是培养应用型人才的重要基础课，在整个课程体系中占有非常重要的地位。该课程主要学习电路设计的思想，培养学生实际动手能力，是应用型人才培养的关键教学环节。但是目前使用的实验教材要么与实验室器材不配套；要么就是设计好具体电路，让学生按照实验步骤操作，这些实验教材不符合应用型人才培养的要求。

因此，急需编写一本能够以学生学习为主导[3]，体现学生动手能力，符合应用型人才培养特点的实验教材，改变教师的教学模式，引导学生的学习方法，锻炼学生的动手能力和思考问题的能力。

2 实验教材建设的指导思想

我校《数字电子技术实验》教材自2010年开始建设以来，始终以应用型人才培养和开放式教学为指导思想，教材经不断修订，逐渐成为我院培养应用型人才的教学参考书。教材内容体现了以学生学习为主，教师指导为辅的理念[4]，对每个实验项目均做出明确的要求，其中的设计性实验完全由学生自己查找资料和设计，教师则针对学生疑问进行解答。

另外，为了达到开放式教学的目的，教材在编写时融入了仿真教学的知识，并建立了相应的虚拟实验仿真平台。学生可以利用课余时间在线完成设计性实验的仿真和资料查找，通过仿真平台检验自己的设计思路，充分调动了学生的学习主动性。实践教学证明，这样的指导思想对于学生动手操作能力和自主学习能力的培养具有很大的帮助。

3 实验教材存在的问题和改进措施

本文通过分析以往教材的不足，在充分考虑应用型人才培养的前提下[5]，总结了新编《数字电子技术实验》教材在教学内容设计、教学方法改进方面的措施。

3.1 教材内容和教学模式方面

我院以前的数字电子技术实验是单一的实物电路搭建实验，使用的是设备商提供的实验教材。教材内容是根据实验设备开设的实验项目，实验教学内容较为陈旧，缺乏灵活性，实验内容跟不上电子技术发展速度，新兴电子技术很难在实验教学中得到应用。

针对实验教材的弊端，我系多次召开教研室会议，探讨如何改变实验教学内容，如何发挥学生的主观能动性。经多次讨论和修改，我系最终决定将教材的教学内容重新整理，保留部分传统的实验项目，增加与现代电子技术相结合的设计性实验项目，让学生把所学知识应用到实际生活中，让学生感觉到学有所用，从而增强学生的学习兴趣。

另外，教学模式也由原来的单一实物电路操作改变为与仿真实验相结合的教学模式[6]，每个实验项目除了在实验室搭建实物电路外，教材中还设计了该实验项目的综合应用题目，要求学生通过仿真软件实现其功能，掌握本知识点在实际电路中的应用，并将仿真实验的成绩纳入每次实验考核成绩中。这样，学生课余时间就可以利用仿真软件进行更深入的学习，提高了思考问题的能力和自学能力。

3.2 实验步骤编写方面

我院早期使用的实验教材都有详细的实验步骤，学生不需要查找任何资料就能完成实验任务，这种按部就班的实验教学模式严重阻碍了学生分析解决问题能力的培养，与培养应用型人才的办学宗旨相违背。

新编实验教材只详细介绍了实验原理和实验要求，实验的设计过程则要求学生自己查找资料，独立设计完成。学生通过自学设计好实验方案后，经实验指导教师验收合格，才能到实验室操作，教师在课堂上针对学生设计方案出现的问题进行指导。教材的这一设计理念改变了学生对教材的依赖。学生通过查阅资料进行电路方案设计，对知识的掌握更加深刻，学习效果明显提高。

3.3 内容连贯性方面

目前，多数实验教材以知识点的形式设置实验项目，各实验项目之间的联系不强，每个实验项目只是针对某个知识点设置，没有把所学知识连贯起来。学生学完每个独立实验项目的教学内容，却不能将这些知识联系起来综合应用。我们正是要改变这种实验项目相互独立的实验教材编写模式。

针对实验项目知识不连贯的问题，新编教材有侧重地将已学知识编写到新的实验项目中。每个新的实验项目融合了学生以前学过的内容，让学生由简单到复杂逐步把所学知识联系起来，并且在每个教学模块学完之后，还设计了将所学知识连贯起来的综合应用题目，以便达到加强学习效果和综合应用知识的目的。

3.4 实验类型划分方面

教育部要求学生的实验类型要以设计性和综合性实验为主，减少验证性实验在教学中的比例。我院以前采用的实验教材，是把验证性实验项目和设计性实验项目混合在一起，而且多数的设计性实验项目在教材中有设计过程，学生在实验过程中基本不用自己动脑设计实验。这种实验类型不明确的教材，严重影响了实验教学效果。因此，我们在新编实验教材中明确实验类型，对于设计性实验只提出设计要求，不做详细讲解，设计过程由学生独立完成。

在新编实验教材中，实验类型分为验证性实验项目、设计性实验项目、综合性实验项目三个类型，所有的实验项目都标明实验类型[7]。要求学生按比例完成各类型的实验项目，其中设计性和综合性实验项目的比例不能低于80%。鉴于这种分类的教材设计，学生明确了自己所做实验项目的类型，从而在整个学习过程中有针对性地进行选择。教师根据设计性和综合性实验不低于80%的要求考核成绩。这种明确实验类型和比例要求的设计模式，对学生电路设计能力的提高和锻炼起到了积极作用。

3.5 辅助教学方面

《数字电子技术实验》教材强调学生的自主学习，对设计性和综合性实验只提出设计要求，不给出详细的设计过程，学生需要查阅资料自己完成电路设计。资料查找也是实验教学的重要环节，教材编写组教师充分考虑到这方面的因素，建设了数字电子技术实验网络课程学习平台。该平台收集了大量的实验参考资料，包括电子版的实验教材、元器件使用说明、学习参考资料等，学生通过网络可随时查阅学习，从而解决了学生查找资料难的问题。另外，该网络课程学习平台还设计了仿真实验学习模块，学生可以利用仿真软件自主学习，从而提高了学习效率。

4 结束语

积极推进数字电子技术实验教材建设，编写适合应用型本科院校实际情况的特色教材是培养应用型人才的关键环节，也是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要举措。因此，编写适合应用型人才培养的实验教材，对高校实践教学质量的提高意义重大。

[1]刘月辉.实验室建设与新型人才培养探析[J].实验技术与管理,2005(4):6-8.

[2]朱科蓉,韩建业,杨积堂.文科实验教材的特点及其编写[J].实验室研究与探索,2013(7):119-121.

[3]王凤领,张莉,王知强.应用型本科院校数据库应用基础教材建设[J].计算机教育,2013(6):107-109.

[4]王春台.高校实验教材编写方法探讨[J].实验科学与技术,2011(12):147-148.

[5]张勇.电子线路实验教材编写研究[J].实验科学与技术,2008(8):100-101.

[6]朱伟利.关于实验教材编写模式的思考与实践[J].大学物理,2011(8):43-45,65.

[7]阎燕.以实验教材改革推进实验教学体系改革[J].中国农业教育,2008(4):39-41.