适应创新人才培养的实验课程教学改革与探索

刘丽英，王立晶

摘 要：通过对专业实验教学的改革和探索以及在实验教学过程中的实践，对专业实验课的实验项目内容，实验教学方法和对学生实验成绩考核办法的评定三个方面分析，认为深化实验教学改革，打破传统的教授演示性实验，更有利于激发学生主动参与实验课的积极性，培养学生的创新思维，使学生能早日成为具有创新精神和实践才能的新型应用型人才。

关键词：专业实验教学；实验内容整合；成绩考核办法；创新人才培养

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2014）15-0225-02

专业实验课的教学过程是学生们对所学专业理论知识的深化和进一步实践的过程，是学生们将所学理论知识和实践相结合的重要环节。随着理论知识的更新和社会对创新型人才需求，在高校中的工科专业，对于实验课的教学改革也在不断深入，本文拟就专业类实验课程的教学改革在以下几方面做出的探索进行简单论述。

一、实验课程内容改革的探索

实验课在教学过程中往往看成是理论课程的辅助环节，实验内容从属理论授课而造成实验项目仅遵大纲完成、实验内容过于单一、更新知识缓慢。各门实验课程内容安排仅仅为了本门理论课程的教学任务，与其他实验课程内容的安排上欠缺专业衔接性和系统性，从而使得有些实验课程在内容上有覆盖部分，因此要对实验课的实验项目，尤其是专业课的实验教学内容进行分析、调整和完善，以适应专业发展的新理论和社会需求的新方向。确定好实验课开始的时间节点以保证学生对专业理论知识的掌握，然后将实验内容融合成综合实验，综合实验分成专业知识有衔接，实验过程有先后的几个部分。把每部分在实验课之前分发给学生小组讨论，让学生通过查阅资料自行确定实验目的、步骤、装置设备和推导实验结论。通过在专业课程的实验中试行表明，这样参与性的实验要比传统教授式实验更能培养学生上实验课的兴趣，激发他们进行创新实验的激情，可以锻炼他们自己发现问题解决问题的能力，有助于弥补学生们在学习过程中缺乏實际操作的不足。

这样分组讨论过程中也发现存在问题，由于学生们在对专业理论课程学习过程中，对知识的掌握程度不同，一部分学生的学习自主性不高等原因，分组讨论时会出现一人做，几人看的现象，所以在对实验项目内容进行分组讨论时，要注意难度适中，不同节点内容布置时充分考虑分组学生的具体情况，将内容层层分解，层层深入，使得不同充分体现在实验过程“教师为主导，学生为主体”的教学思想，这样的课堂教学过程中，大部分学生都会进入积极思考和争辩讨论状态中，是的实验课堂教学气氛呈良好发展态势。

二、实验课教学方法的探索

传统实验台演示实验是多数工科专业实验课教学中的重要手段和途径，造成这一局面的原因一部分是由于实验设备的安全问题制约学生动手实际操作，另一原因是一些院校无法承担某些专业价格昂贵的实验设备，如电气自动化专业的专业实验室，虽然大多数工科院校的招生目录里都有这个专业，但在这个专业的实验教学环节里，绝大多数是以演示性实验为主。而这样简单的演示实验已无法适应当今对人才的培养目标[1]。那么怎样充分高效地利用为数不多的实验装置呢？解决的办法是利用学生们在专业基础理论课中对一些仿真软件的学习。随着计算机技术的飞跃发展，适合于各类专业的各种分析仿真软件层出不穷，无论哪个专业的学生在学习专业课之前都接触到几类仿真软件。那么在学生进行实验之前，可以布置预习，通过资料查阅，利用软件将实验过程、步骤以及实验的一部分结论都可以完整清晰呈现。仿真过程实际是给出了在实验的实践操作过程可以成功的理论根据，并且可以辅助分析那些在实际实验中可能会遇到的问题，有助于找到针对这些问题的解决方案，仿真出来的数据也可以用来分析误差。仿真后，利用学生们的讨论结论在实验台上演示，验证仿真结果，分析误差。这样过程非常适合综合性实验，弥补了实验室的建设均以试验台（套）为主要形式，实验项目也多以分散的、割裂的知识单元的缺点。仿真软件的使用在学生的自主创新实验中尤为实用。

此外，虚拟实验室的建立也是理工类实验教学的应用热点，虚拟实验室就是以计算机网络为核心，将虚拟仪器通过网络连接起来，以实现数据采集、分析和远程操作的一个系统。它一般具有透明性、资源共享性、互动操作性、用户自主性、扩展性以及安全性等特点，是传统实验室无法比拟的[2]。利用EDA技术建立单机的电子虚拟实验室，可以完成电工学，电子学，微机原理与接口技术等课程的实验，在虚拟电子设计平台上，完成与传统实验相同的接线测量等环节外，还可以实现数据打印，绘制曲线等功能，更有利于学生完成设计性实验的演示、验证。这种单机式的虚拟实验室在实验教学过程中被广泛采用，而且学生反响很好。但在专业课程的实验教学中，更渴望的教学方法是让学生在虚拟现实环境中产生真实场景的模型，可以身临其境的完成实验“操作”，可以动态“观看”到实验过程、实验现象和实验结果，但这样真正意义上的虚拟实验室需要高性能的计算机硬件软件和高精度传感器设备等技术的支撑，是一个庞大而系统的工程。随着高校教育的深入改革和现代技术的快速发展，相信虚拟实验室这种先进的实验形式和基于虚拟实验室的实验教学形式将受到广大高校师生的重视，而越来越多基于虚拟技术创建的平民化、大众化虚拟实验室实验教学中的应用会更广泛、更普及。

三、对实验成绩考核方式改革的探索

实验考核和实验成绩的评定是实验教学过程的最后一个环节，实验成绩的评定不仅可以反映出实验教学的质量和学生在实验过程中表现出来的综合能力，也可以调动学生对实验课的重视和参与积极性[3]。怎样才能准确、客观、科学、公正、实时去评定学生的实验成绩，也是对传统实验教学过程的一次探索，在工厂供电的实验教学过程中，成绩评定方法主要可以进行以下几方面的探索。

1.实验报告验收式评定与笔试实验考核方式相结合

这种考核方法适用于考核学生对基本理论实验的掌握程度，更适合于对教材中的基本理论知识掌握扎实但在实验中动手能力偏弱的学生，这类考核方式更适用于电路定律定理的验证实验。实验成绩的评定要求建立有平时的实验成绩评定依据，包括出勤、实验预习、实验操作和技能、实验数据的整理与分析等，最后要形成完整的实验报告上交。另一部分为实验理论笔试考试部分，形式为闭卷考核，内容可包括已经完成的某项实验的原理解释，某一实验步骤操作的具体目的，实验仪器装置的使用，实验现象的分析和实验数据的整理等，目的在于考察实验完成的原理的掌握，实验过程操作技能的熟练程度，仪器装置的正确使用等，有利于杜绝抄袭实验报告的不良风气，督促学生认证对待实验教学环节。笔试考试部分和实验报告部分各占比例可根据具体实验项目的不同而具体分配。

2.实验考试和实验报告验收相结合的考核方式

有部分同学对教材中的理论知识掌握得扎实程度不够，但在实验中的动手能力很强，而且在实践性的实验操作中，通过分析实验项目可以促进学生对实验原理和实验方法进一步了解，在一定程度上弥补理论知识的不足。而在实验过程对所遇中问题的思考分析，更能培养学生们自主学习的积极性和主动性，促进理论课的学习。但对于实验班额过大的实验项目，如果采用这种实验考试的考核方式，一方面实验教师的工作量过大，另一方面也不利于实验教师对学生在实验过程中的仪器操作、实验习惯、实验数据的整理等方面的考核。

3.综合性，创新设计性实验教学的考核方式

当前对人才的培养更注重于培养学生们的创新能力和应用能力，很多高校的实验室会在业余时间开放，这些开放实验室资源，给学生们提供了难得的自主学习的机会，也会给学生思维创造力的发挥更广阔的空间。一些学生可以申请创新项目，动手做小制作等，在实验中不断完善原有的实验方案，力求更精准的实验数据，获得一定的成果。那么对学生进行的设计性、创新性的实验在成绩考核评定上可考虑有附加成绩或推荐比赛，对他们的创造性思维给予充分肯定，一方面可以调动他们的学生的创新精神和实践能力，另一方面也可以激励其他同学参与其中。

不同的实验考核评定方法针对不同类型的学生，使学生们在取得客观、公正的真实成绩同时，更要注重对学生的因势利导，端正实验态度，通过对成绩考核方法的改进和规范，能够真正发挥考核的积极作用，获得“以考促学，以考促教”的目的，达到提高实验教学质量和学生的综合素质的目的。

四、结束语

实验教学是高等院校工科专业学习非常重要的组成部分，教学质量的提高、教学过程的不断改革和进步都是培养创新型、应用型素质人才的关键。在实验教学各个环节的改革和探索都应该以提高学生素质，培养他们综合能力为目标。当然，随着教学内容的深化改革，应用技术的飞跃发展，实验教学也要随之不断更新和改革，这必然是一项需要不断努力付出而又要长期坚持的工作，在实践中摸索，探究，比较，更新，力求培养出更多的适应社会发展的创新型，应用型的人才。

参考文献：

[1]徐瑜.以学生为主体的专题式教学内容的选取与思考[J].中国电力教育，2010（28）：108-109.

[2]黄慕雄.高校教学型虚拟实验室建设的现状与建议[J].网络教育与远程教育，2005（9）：77-79.

[3]方振漢，余环虎.以实验教学改革提升学生创新动力的探索[J].中国电力教育，2012（29）：104-105.