基于微型课题模拟过程的电子类实验课程教学改革研究

张书月

摘要：根据提高应用型本科院校应届毕业生就业竞争力的需求，针对广州工商学院电子信息工程系对创新性应用人才的培养方案，结合本科专业设置、新型实践教学方式以及课程体系的探索需要，提出基于微型课题模拟过程的电子类实验课程的教学改革，即以电子类实验课程为切入点，在实验课教学中改革成微型课题的运行模式，充分利用微型课题规模小，周期短，研究方式灵活等特点，提高实验课程的教学质量，以学生为主角进行开放性教学，培养学生主动思考和动手能力，为电子类实验课程的创新和改革引入新的思路。

关键词：微型课题 开放式教学 实验课程 电子类 模拟

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）24-0118-02

1 电子类实验课程现状

实践教学在电子信息类专业中是重要的教学内容，电子信息专业的实习生步入工作后對实践能力也有着较高的要求。因此学校的实践教学不仅能够促进学生实践能力、创新能力和学习能力的提升，而且可以帮助学生在学习过程中养成横向思考的能力，联合实际情况去进行学习。学生通过实践教学对电子系统各部分的实践操作进行整合，明确各种事故的发生原因，在实际的操作过程中学会通过团队操作来提升工作效率。高校教学中不仅要不断地深化教学实验改革，构建完善的教学体系，为教学质量提供保证，而且要明确现阶段实践教学中存在的问题，以此为以及制定针对性的解决措施。

通过调查可知普通高等院校的实践教学主要分为校内课程实验、实训、课程设计和毕业设计，部分学校为了提升学生的实践能力还会采用校外实习等方式，通过实际工作来提升学生的一线操作能力。

实验课程主要是对学生进行基础普及，目前作为高校教学中使用广泛的教学方式，在实际的教学中其具有涉及知识面广、实践能力教学效果好的优点。课程是培养学生实践能力的第一步，目前电子实验课程中主要存在以下问题：第一，实验目标不够明确;第二，实验内容的设计比较传统单一，没有吸引力;第三，实验考核方式比较单一，采用传统的实验报告的形式来考核，未能调动学生的积极性。实验教学中很多高校对于理论教学的重视程度高于操作教学，基础体现是在成绩评比的过程中实验报告占科目成绩的比重不足20%，部分学生存在应付和抄袭实验报告的现象。

针对以上问题和现状，本项目进行了以广州工商学院电子信息工程专业本科学生为例进行了调查，通过对调查结果的总结分析可知，80%学生认为验证性质的实验在实际应用过程中未经过自主参与这几对于自身专业能力的提升作用不大;71%的学生认为在学习过程中如果没有一个感兴趣的研究主题，不会去主动查阅相关资料做好课前准备;90%以上的学生认为将自身的专业知识和操作技能应用于实际生活过程中使其参与各项实验的基础前提;85%以上的学生对实验教学有着浓厚的参与兴趣;10%的学生希望在专业教师的带领下完成实验项目;86%的学生在实验教学过程中趋向于自由组队，教师在研究过程中起引导作用;5%的学生愿意遵循教材中的既定教学方案。

在对广州工商学院电子信息专业实验课程《面向对象程序设计》和《数据结构》两门课中进行的调查结果表明，学生在实验过程中可以通过分析理论知识来判断实验现象，以此来达到解决实际问题的目的，大多数学生希望在教师的引导下通过自由组队的方式进行研究，开展整个课题研究工作，在研究期间教师起指导作用。个别同学对于该种改革方式没有自己的观点，认为传统的实验教学即可，情愿尊重传统的方式进行实验。这一调查结果基本完成了项目选题预设的目标，起到了良好的教学效果。

2 微型课题核心概念

微型科研又被叫作“微型课题研究”，其主要指在将教学中遇到的各种问题进行总结、梳理、筛选和提炼，使之成为一个或者多个可以，并且以此为依据展开研究。研究要点是在教学过程中提升对各项教学细节的关注度，只有提升教学细节关注才能够对教学中存在的各种典型问题进行总结，与常规研究相比较微型科研的周期短，见效快。具有“小切口、短周期、重过程、有实效”特点的微型科研在教学中被广泛应用就是因为其具有周期短、见效快的特点。

微型课题的特点：

1）小，切口较小，内容单一。这个小即小巧，指研究范围切口小、周期短、容易操作。可以是实验教学中存在的某种现场、案例或者问题、结论等。另外这个小是指教学成果灵活小巧，可以是经验总结或者教学设计或者教学论文等，也可以是研究报告，调查问卷。这种课题规模小，研究涉及的人员少，时间周期短。

2）活，即灵活运用。这里的活主要包含几层意思，第一是指选题立项灵活，微型课题本质上就是个人研究行为，可以立项申报，也可以无须立项申报。第二是指研究内容灵活，比如研究主题是什么？什么时候研究？选择什么方式研究？这些都可以自己自主选择，正所谓“我的事情我做主”。第三是指组织形式灵活，可以一个人研究一个课题，也可以三五人成组来研究，研究团队的人数可以灵活选择。

3）实，即实用。微型课题要求选题要务实，针对学生在实验课程中遇到的问题来选题，要求贴近实际生产需求，贴近教师，贴近教学实际需求。研究成果要突出自己的实际行动和实际操作。也就是在做得好的基础上提炼的好。

4）短，即研究时间短。课题研究的时间根据研究的内容而定，可长可段，时间段的量到三周就可以解决问题，长的三至五个月，一般最长的不超过一年，它不需要固守三五年的研究周期。

从概念界定和特点上看，微型课题强调从教育教学的“微”处着手研究，从“实”处收效。

3 基于微型课题的教学改革实施方法

本研究基于模拟微型科研课题运行的实验教学过程，在课程中对标准的科研项目课题实施过程进行简化、改造和模拟后形成新的教学形式，在教学过程中根据实验课程教学效果、学生和教师评价结果，学生的适应性和课题完成质量评价体系，并制定出具体的改革实施措施，具体方案主要包括以下几个内容：

1）由課前通过教师根据实验教学内容和生活生产实际出发，提出或引导学生发现问题，从而形成相对完整独立，选题小，研究周期短，成本低，难度适中的微小课题。针对电子类专业实验课程的一些特征，比如重实际操作，侧重实际生产和工程中的具体应用等特点，将实验课程划分为不同类型的微小课题。针对《面向对象程序设计》这门课程，可以将该门课的实验课程分为：应用程序类、网络服务器类、手机App类、实用工具类等不同类型的微小课题。针对《数据结构》这门课程，可以将该门课的实验课程分为应用类，设计类，综合验证类等不同类型的微小课题。

2）课程的初阶段教师经过必要的讲授和课后辅导后，由学生自主进行分组选题。课题在实验课开课之前让学生进行自由选择，教师将微型课题分类和题目等分发到班级，学生自由选择自己感兴趣或者自己擅长的课题，以小组形式进行，每个小组3-4人组合，每个课题均挑选一名课题负责人。课题负责人负责课题的整体筹划工作，以及课题的各个阶段的进展跟踪工作。整个课题的实施过程可以贯穿整个实验课程的始末，在实验课程结束时进行验收考核，根据课题的大小也可以实验课中期进行验收。

3）通过分组答辩立项后，学生便开始自行查阅资料、分工设计，操作实施研究。以规划实验和实施研究为主，以教师指导为辅。比如《数据结构》这门课程的实验环节，课程学生可以针对自己选择的微型课题进行研究实施，实施过程为课下业余时间进行，课题组负责人根据课题人员特点将课题进行人员分工，大家一起共同完成课题的研究和设计。学生需在课题研究之前进行查阅资料，写出开题报告，然后根据开题报告完成整个设计的框架层次结构，紧跟着根据设计的总体框架进行详细设计，对课题进行详细研究得出结论或者设计出成果。整个设计研究过程需要在实验课程结束前完成。

4）微型课题最终以形成研究报告或者结题报告，进行结题答辩的形式完成课程的最终考核。研究报告或者结题报告教师给出专业模板，学生在答辩前别用完成报告，按照课题选择时的分组进行答辩，答辩老师由任课老师担任，可以安排在实验课的最后一次课进行，地点选择在随堂考试的实验室。答辩主要是对于课题中出现的技术问题或者重难点进行针对性的考核，重点考查学生对于实际研究运用中的操作能力和解决问题的能力，对学生整个实验课程的最终效果进行验收。最终实验课程的终结性成绩可以由学生的平时表现+过程考核+答辩成绩等三项组成。

4 调查验证和改革方式分析

微型科研在具体的教学中是作为一种综合性强的实践活动被广泛应用的，作为一种特殊的学习方式，其对于培养学生的自主学习能力有积极性作用。微型科研在实验教学中的应用不仅可以对传统教学中固定的教师主体、学生客体地位进行改善，对学生的能力和知识素养进行平衡，而且可以对传统实验教学中的不足进行弥补。通过微型科研，学生可以能够主动利用理论知识对实验过程中出现的各种现象进行分析，解决实际问题的同时提升学生的专业素养，除此之外，实验教学可以提升学生的学习兴趣，学生面对专业知识教学有着更加浓厚的学习兴趣。现阶段微型科研的应用过程中教师常用的措施如下：

1）基础调研  教学过程中以问卷的形式对学生展开调研，提升教师对学生主观接受程度的了解。

2）教学/考核方式多样化  教学过程中随着教学理念的转变，教师尊重学生主体地位的同时也对教学方式进行改进，实践的考核比重也在不断地上升。

5 总结

通过电子类专业《面向对象程序设计》和《数据结构》等带实验学时课程的实验性教学改革结果来看，基于微型课题模拟过程的教学改革，学生在整个教学中能够主动利用理论知识分析实验结果，提高了学生运用理论知识解决实际问题的能力，达到了预期的实验目标。改革思路的提出，缩小传统实验教育和创新实验教学在人才培养质量上的差距的同时，实现实验教学在教学内容、教学开课形式、教学目标和教学评价效果上的创新有着良好的参考意义。

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【通联编辑：李雅琪】