基于应用型人才培养的创新性实验教学体系研究

熊 娟，文 桦，陈淑静

（黄淮学院 电子科学与工程系，河南 驻马店 463000）

实验教学，是一种有别于灌输式教学的实践性教学方法和过程，是学生学习掌握问题处理方法和技巧的一个重要环节，因此实验教学在高等教育中占有极其重要的位置。在当前网络技术飞速发展的信息时代，创新性实验教学改革成为我国教育教学改革的一项迫切任务。黄淮学院于2013年2月被教育部确定为应用技术大学改革战略研究试点院校，为了全力推进教育部应用技术大学改革试点工作，努力把学校建设成为国内知名应用技术大学，黄淮学院制订了一系列教学改革计划，实验教学改革是2015年教学改革的重点之一。实验教学改革就是通过对实验教学规律的探究，寻找符合学生认知规律和身心发展的教育教学方法，以增强学生的创新能力和应用能力为目标，不断提高实验教学的质量和效果。本文拟以黄淮学院电子科学与技术专业为例，通过对专业基础课实验教学存在问题的分析，探讨基于应用型人才培养的创新性实验教学体系的设计原则和构建思路。

一、电子科学与技术专业实验教学现状

在改革之前，课题组通过对数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电路分析实验、单片机应用技术实验等课程教学现状的调研，发现这些课程在实验教学模式及实验教学内容上普遍存在以下问题：

(一)实验教师思想观念滞后

部分教师思想观念还不能很好地适应应用型人才培养的需要，习惯按照以前熟悉的教学模式进行教学，不愿花费时间和精力去重构实验内容和实践项目，导致开设的实验大部分仍然是比较简单的验证型实验，内容枯燥，方式单一，学生对此类实验不感兴趣。

(二)缺乏多功能综合实验平台

电子科学与技术专业原有的实验室基本上是分课程设置的，实验室依附于专业课程，其定位较低并且功能单一，导致实验设备利用率不高。由于缺乏融教学与科研、基础实验与综合实验、验证性实验与设计性实验于一体的多功能综合实验平台，既不利于实验教学质量的提高，也不利于学生创新意识和创新能力的培养，在一定程度上影响了应用型人才培养目标的实现。

(三)学生对实验课不重视，缺乏学习主动性

不少学生学习目标不明确，对实验课重视程度不够，缺乏主动性和探究意识。一些学生缺乏自信心、克服困难的意志和团队协作精神，在遇到疑难时往往不是通过主动探索或团队协作解决问题，而是直接求助教师，甚至掩盖问题，知难而退。还有少数学生为挣学分而做实验，实验中虚以应付，敷衍了事。

二、创新性实验教学体系的建构与实施

针对黄淮学院电子科学与技术专业实验教学体系中存在的问题，课题组通过认真分析，在查阅相关技术资料的基础上，提出了构建创新性实验教学体系的原则和思路。

(一)创新性实验教学体系的构建原则

1. 坚持以专业培养方案为指导

专业培养方案是高等院校依照国家教育部专业设置条例，经过市场调研、专家论证、毕业生问卷调查而形成的教学指导性文件。所以，实验教学体系的构建必须满足专业培养方案的要求。另外，对于学生学习的评价，既要全面反映学生对课程教学内容的掌握情况，又要反映学生的能力提高情况和人格提升情况。因此，应围绕专业培养方案，将实验创新教育的培养目标分为知识、能力、人格三个方面[1]。

2. 坚持教学内容的交叉性、相关性和更新性原则

随着社会的进步和科学技术的不断发展，学科间的交叉融合使得专业之间的界限越来越模糊。因此，无论是培养方案和教学大纲的制订，还是教学体系的构建，都应该考虑学科之间的交叉性和相关性。以前，黄淮学院电子科学与技术专业的实验课都是与理论课相对应而开设的，一门课程对应一个实验室，尽管实验室和实验课程改革不间断地进行了多年，但注意力往往集中在狭义的实验课程改革与完善上，忽略了学科的交叉性和相关性，忽略了学科知识的更新换代。这导致同样的实验教学内容可能同时出现在不同的课程实验中，既影响了实验教学的效率，也在一定程度上影响了学生的学习兴趣。因此，对于电子科学与技术专业的实验教学，应结合教学计划把所有实验课程作为一个整体进行统筹规划，并根据课程之间的联系与学科前沿进展不断更新实验内容和实验设备。

3. 坚持教学模式多样化原则

传统的实验教学几乎都是依附于理论教学，即学生在学习理论知识后再去实验室做验证性实验，实验中教师先进行讲解和演示，然后学生按规定的操作步骤和教师的演示被动地做实验。这种模式下培养的学生，善于机械性模仿，但解决问题的能力和创新能力较差。因此，我们必须摒弃这种单一的教学模式，将科学研究与实验教学结合起来，通过开放实验室等措施使学生变被动学习为主动探究，通过引入计算机仿真软件提高学生创新的兴趣，结合学科发展和学生需求建立符合专业培养要求的多样化教学模式[2]。

4. 坚持自评与互评相结合原则

为了提高促进学生的实验积极性和创新性，增强实验教学效果，新的实验教学体系必须有科学的评价体系做保障。完善实验教学评价体系，应将学生自评、小组互评和教师评价相结合。在学生自评方面，可要求学生在实验报告中对本次实验予以总结和评价。小组互评实质上是小组成员通过交流相互提高的过程，可在撰写实验报告时进行，互评结果也应反映在实验报告中。教师评价应综合反映学生在实验中的表现、实验方案的可行性、实验结果的科学性、实验报告的完整性等。这种自评、互评和教师评价相结合的实验教学评价体系，不仅有利于促进学生自主学习，提高学生学习的效率，而且有利于培养学生的创新开拓精神，激发学生的创新意识[3]。

(二)创新性实验教学体系的构建思路

根据实验教学体系构建的原则，实验教学体系的创新，应以能力培养和素质提升为目标。课题组成员认为，电子科学与技术专业应搭建课程实验教学和电子科技创新两个系统，分基础训练、综合训练和设计性实验三个模块，并将课程实验与科研、电子类设计竞赛活动、毕业设计相结合。基于以上原则和思路，课题组构思出如图1所示的创新性实验教学体系。

图1 创新性实验教学体系结构图

(三)创新性实验教学体系的配套措施

1. 外引内培，加强实验师资队伍建设

加强实验师资队伍建设，应从以下几方面努力：第一，引导实验教师转变观念，树立创新意识和服务意识，不断提高业务能力，勇于改革，不能因循守旧；第二，通过在职攻读学位、外出进修、到企业挂职锻炼等措施，提高现有教师的业务素质，同时注意有针对性地从企业引进实践经验丰富、创新能力强的人才，从其他高校引进高学历人才，以提高实验师资队伍的整体素质。

2. 将教师科研项目、企业工程案例引入实验教学，提高学生的实践创新能力

针对实验教学中存在的实验项目单一以及综合性、设计性项目开出率较低的问题，应根据课程特点和教学大纲的要求，将教师的一些科研项目和企业的一些工程案例引入实验教学，并鼓励学生自主开发创新性实验，着力提高学生的创新意识和实践创新能力。同时，要与时俱进，根据学科发展动向和企业生产技术的升级及时更新教学内容。

3. 完善实验教学管理模式，健全实验考评方案

为了调动学生的学习积极性，应进一步完善实验教学管理模式和实验考评方案。第一，应加大实验室开放的程度，并完善开放实验室管理制度。开放实验室，能够使学生在兴趣的驱使下主动、自主地进行科学探究，有助于培养学生的创新意识和创新能力。对于电子类专业来说，实验室开放包含着电子元器件使用的开放，但绝不是元器件的随意取用，应通过建立元器件管理制度，尽量避免出现元器件浪费现象。第二，要结合学校应用型人才培养的定位，改革并完善实验考核方式方法。应强调学生自评、小组互评和教师评价密切结合，结果评价与过程评价密切结合，知识掌握与能力提高密切结合，引导学生端正学习态度，增强自主学习意识，在实验中不断提升自己的能力。

(四)创新性实验教学体系实施运行效果

目前，新的实验教学体系在黄淮学院电子科学与技术专业已经运行了一年多时间，并取得了明显的成效，主要体现在以下几个方面：

第一，更加注重应用性和综合性实验室建设。一是在加强电子、电工等实验实训室建设的同时，特别注重综合性、生产性和仿真实训室的建设；二是将理论教学与实践教学真正融为一体，实现了“教、学、做”合一，同时，为了更好地支持学生参加电子设计竞赛，更好地配合毕业设计工作，还计划增设创新设计实验室。

第二，实验教学效果得到了提高。新的实验教学体系运行以后，学生普遍以主动学习代替了被动接受。实验中遇到问题时，学生一般先分析原因，然后探求解决问题的方法。学生与教师的探讨性交流也明显增多，学生不再像过去那样一旦遇到问题就直接向教师“寻求帮助”，这种互动性实验教学环境有利于学生激发实验兴趣，增强主动探究意识、团队合作意识和创新意识。在项目化综合设计性实验教学中，多数学生能够自主地进行项目需求分析、软硬件设计和电路调试，从中提高了电路板焊接、仪器调试、软件开发与调试等方面的能力，并且这种以实际工作过程为导向的综合设计性实验，也增强了学生对所学理论知识实用性的认识，进而对专业理论课学习提高了兴趣。

第三，学生的创新意识和创新能力得到了提高。创新性实验教学体系的运行以来，明显增强了学生的创新意识和创新能力。一年多来，电子科学与技术专业的学生积极参加各类电子设计大赛和创新创意大赛，并取得了较好的成绩，例如，在2013年全国电子大赛中获得二等奖、三等奖各一项，在2014年学校组织的创业规划大赛中多个项目获得立项。

第四，教师自觉提升专业水平的积极性显著提高。新构建的实验教学体系十分重视综合设计性实验，这类实验的开设对实验教师的综合能力提出了更高的要求，也为他们自觉提高业务能力和参与实验教学改革提供了动力。例如，一年多来，他们主动学习相关知识、到企业挂职锻炼、开发实验教具、撰写教改论文的积极性显著提高。

[1] 段磊，王文科．创新型实验教学体系构建的思路与实效[J]．中国校外教育，2010(10)：68―69．

[2] 周登荣．加强教学改革，培养创新能力，突出应用型人才培养[J]．攀枝花学院学报，2010(3)：113―116．

[3] 高丽红．浅谈高校实验教学改革[J]．科技情报开发与经济，2007(3)：256―257．

[4] 孙丽霞，徐琼燕．改革实验教学 加强创新能力培养[J]．职业教育研究，2006(4)：125―126．

[5] 梅延玲．高等工科实验教学改革的实践与认识[J]．湖南师范大学教育科学学报，2006(1)：115―117．