自主式综合设计性实验教学体系探索

高庆华 王洁 宁培海

摘要：从培养学生自主学习能力出发，分别从实验教学内容、实验教学模式和实验考核方式三方面对自主式综合设计实验教学体系进行了探索研究。教学实践证明，自主式教学体系能够充分调动学生的积极性和主动性，培养学生的综合素质和创新能力。

关键词：自主学习；实验教学；综合素质；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）36-0136-02 实验教学和理论教学是高等教育的两个重要部分，随着高校教学改革的进一步深入，实验教学的地位有了明显提高，成为教学改革的重点。实验室是进行教学和科研的重要基地，实验教学是培养学生创新意识、创新思维、创新能力和创新素质的重要阵地。综合设计性实验教学在培养创新人才方面担负着尤为重要的责任，不仅可以锻炼学生的动手能力、分析和解决问题的能力，还可以培养学生独立思考能力、自主学习能力和创新能力。为了更好地发挥综合设计性实验教学的作用，在综合设计性实验课程中实行自主式教学，对激发学生的实验兴趣、调动学生学习的主动性、培养学生的创新能力有着不可替代的作用。

一、综合设计性实验教学体系改革的必要性

传统的实验教学体系延用了以传授知识为中心的理论教学观念，教师是传授知识的主体[1，2]，負责讲解实验目的、实验原理、实验步骤以及实验仪器的使用，甚至动手演示实验操作过程，学生被动的接受知识，按部就班地完成实验操作。学生在实验过程中遇到问题直接求助教师，自主分析、解决问题的意识淡薄，缺乏创新精神，这种封闭的、单向传授知识的教学方式严重制约了学生的创新意识和实践动手能力。针对传统实验教学存在的问题，近几年我们一直在对任教的单片机实验课进行改革探索，思考建立一种以学生为中心的自主式实验教学体系，充分调动学生的积极性和主动性，提高学生的动手能力和解决问题能力，培养学生的自主学习能力、创新意识和创新能力。

二、自主式实验教学体系

针对大多数学生自主学习意识不强的现象，我们改变传统的实验教学方法，更新教育理念，变“以教为主”为“以学为主”[3，4]，引导学生养成自己主动获取知识的习惯，重点培养学生的自主学习、自主实验和自主创新能力。在实验教学内容、实验教学模式和实验考核方法方面充分体现学生的主体地位，给予学生较大的自由发展空间，有利于提高学生的学习兴趣，有利于层次化、多元化教学。

1.实验教学内容。自主式实验教学倡导以学生为主、教师为辅，因此我们在实验课程中尽量开放让学生做主。在实验项目选取方面教师根据课程特点向学生提供难易程度不同的两个实验项目范例供学生学习参考，要求学生设定的实验项目要与实际学习生活紧密联系，要有一定的综合性和探索性，至少包含2～3个模拟电子电路单元、数字电子电路单元，至于拟定什么题目则由学生根据个人的能力以及兴趣自行完成。

学生从因特网或者图书馆数据库自主查阅相关资料和文献，参考实验范例书写实验任务书，详细列出项目所要实现的功能以及各功能模块所要达到的效果。根据实验任务需求运用理论知识分析制订实验方案，包括各功能模块电路、实验元器件、实验仪器设备、实验步骤、实验预期结果等。在这一阶段，学生不仅学会民利用网络资源查阅资料，还锻炼和培养了综合设计能力。

2.实验教学方法。在自主式实验教学过程中采用以学生自主学习为主体、教师辅导为辅助的教学模式，教师利用网络资源在实验教学管理平台上为学生提供实验范例、实验室资源介绍以及实验仪器使用视频等，实验课上讲授的内容非常少，主要引导学生充分利用网络和多媒体资源自主理解实验内容以及实验要求。实验过程中充分发挥学生的主动性，教师引导学生独立完成实验，对实验中遇到的问题，鼓励学生独立思考分析、查找资料、与同学交流找出原因解决问题。在此过程中，学生不是被动接受教师灌输的知识，而是主动学习、思考、交流。引导学生在项目实现过程中分模块实现各个功能，然后将具有特定功能的电路模块像搭积木一样组合完成项目，鼓励学生采用不同的搭建方式，从而组成不同的电子产品，积木式电子系统组成如图1所示。这种教学方法充分调动了学生的积极性及求知欲，激发了学生的学习热情，提高了学生的自主学习能力、独立思考能力和创新能力。

3.实验考核方式。如何公正、客观、全面地对学生进行考核是自主式实验教学的重要环节，为了更好地引导学生主动学习、检验实验教学效果，我们建立了实验考核表，强调实验中的重要环节，同时结合互评、师评，推动学生之间的相互交流与学习。我们将整个实验环节进行划分考核，主要包括任务书设计、实验准备、实验过程和实验报告四部分，具体考核内容如表1所示。考核表中对应的考核内容“优”为2分、“良”为1分、“合格”为0分，分别统计出互评和师评分数，最终按师评占70%，互评占30%计算出百分制成绩。教师也可根据实际情况调整互评与师评的比重。

三、结语

自主式实验教学模式以学生为主体，以兴趣为引导，充分调动学生的积极性，变被动教学为主动学习，提高了学生的综合实践能力和获取知识能力。在自主式实验教学过程中学生能够自我管理，主动安排实验进程，不断思考分析，培养了学生的创新意识和创新能力。

参考文献：

[1]吴建强，李琰，齐凤艳.全开放、自主学习模式下实验教学考核方式的探索与实践[J].中国大学教学，2011，（4）：70-72.

[2]李琰，吴建强，齐凤艳.开放与自主学习模式下的实验教学体系[J].实验室研究与探索，2012，31（1）：134-137.

[3]陆源，厉旭云，叶治国，王梦令，梅汝焕，夏强.自主学习、自主实验、自主创新教学的研究[J].实验技术与管理，2012，29（6）：11-16.

[4]陈雪梅.以学生自主学习为主的实验教学模式实践与思考[J].实验技术与管理，2014，31（6）：197-199.