自主式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系探索

高慶華 王潔 寧培海

摘要：從培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力出發(fā)，分別從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和實(shí)驗(yàn)考核方式三方面對自主式綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行了探索研究。教學(xué)實(shí)踐證明，自主式教學(xué)體系能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：自主學(xué)習(xí)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；綜合素質(zhì)；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）36-0136-02 實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)是高等教育的兩個(gè)重要部分，隨著高校教學(xué)改革的進(jìn)一步深入，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位有了明顯提高，成為教學(xué)改革的重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行教學(xué)和科研的重要基地，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新素質(zhì)的重要陣地。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面擔(dān)負(fù)著尤為重要的責(zé)任，不僅可以鍛煉學(xué)生的動手能力、分析和解決問題的能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。為了更好地發(fā)揮綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程中實(shí)行自主式教學(xué)，對激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有著不可替代的作用。

一、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的必要性

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系延用了以傳授知識為中心的理論教學(xué)觀念，教師是傳授知識的主體[1，2]，負(fù)責(zé)講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)儀器的使用，甚至動手演示實(shí)驗(yàn)操作過程，學(xué)生被動的接受知識，按部就班地完成實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題直接求助教師，自主分析、解決問題的意識淡薄，缺乏創(chuàng)新精神，這種封閉的、單向傳授知識的教學(xué)方式嚴(yán)重制約了學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐動手能力。針對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，近幾年我們一直在對任教的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行改革探索，思考建立一種以學(xué)生為中心的自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，提高學(xué)生的動手能力和解決問題能力，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

二、自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

針對大多數(shù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識不強(qiáng)的現(xiàn)象，我們改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，更新教育理念，變“以教為主”為“以學(xué)為主”[3，4]，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成自己主動獲取知識的習(xí)慣，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)驗(yàn)和自主創(chuàng)新能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和實(shí)驗(yàn)考核方法方面充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，給予學(xué)生較大的自由發(fā)展空間，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于層次化、多元化教學(xué)。

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)倡導(dǎo)以學(xué)生為主、教師為輔，因此我們在實(shí)驗(yàn)課程中盡量開放讓學(xué)生做主。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選取方面教師根據(jù)課程特點(diǎn)向?qū)W生提供難易程度不同的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目范例供學(xué)生學(xué)習(xí)參考，要求學(xué)生設(shè)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要與實(shí)際學(xué)習(xí)生活緊密聯(lián)系，要有一定的綜合性和探索性，至少包含2～3個(gè)模擬電子電路單元、數(shù)字電子電路單元，至于擬定什么題目則由學(xué)生根據(jù)個(gè)人的能力以及興趣自行完成。

學(xué)生從因特網(wǎng)或者圖書館數(shù)據(jù)庫自主查閱相關(guān)資料和文獻(xiàn)，參考實(shí)驗(yàn)范例書寫實(shí)驗(yàn)任務(wù)書，詳細(xì)列出項(xiàng)目所要實(shí)現(xiàn)的功能以及各功能模塊所要達(dá)到的效果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)需求運(yùn)用理論知識分析制訂實(shí)驗(yàn)方案，包括各功能模塊電路、實(shí)驗(yàn)元器件、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果等。在這一階段，學(xué)生不僅學(xué)會民利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱資料，還鍛煉和培養(yǎng)了綜合設(shè)計(jì)能力。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中采用以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體、教師輔導(dǎo)為輔助的教學(xué)模式，教師利用網(wǎng)絡(luò)資源在實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺上為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)范例、實(shí)驗(yàn)室資源介紹以及實(shí)驗(yàn)儀器使用視頻等，實(shí)驗(yàn)課上講授的內(nèi)容非常少，主要引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)和多媒體資源自主理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)要求。實(shí)驗(yàn)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，教師引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考分析、查找資料、與同學(xué)交流找出原因解決問題。在此過程中，學(xué)生不是被動接受教師灌輸?shù)闹R，而是主動學(xué)習(xí)、思考、交流。引導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程中分模塊實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能，然后將具有特定功能的電路模塊像搭積木一樣組合完成項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生采用不同的搭建方式，從而組成不同的電子產(chǎn)品，積木式電子系統(tǒng)組成如圖1所示。這種教學(xué)方法充分調(diào)動了學(xué)生的積極性及求知欲，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力。

3.實(shí)驗(yàn)考核方式。如何公正、客觀、全面地對學(xué)生進(jìn)行考核是自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，為了更好地引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，我們建立了實(shí)驗(yàn)考核表，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)結(jié)合互評、師評，推動學(xué)生之間的相互交流與學(xué)習(xí)。我們將整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行劃分考核，主要包括任務(wù)書設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告四部分，具體考核內(nèi)容如表1所示?？己吮碇袑?yīng)的考核內(nèi)容“優(yōu)”為2分、“良”為1分、“合格”為0分，分別統(tǒng)計(jì)出互評和師評分?jǐn)?shù)，最終按師評占70%，互評占30%計(jì)算出百分制成績。教師也可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整互評與師評的比重。

三、結(jié)語

自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以學(xué)生為主體，以興趣為引導(dǎo)，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，變被動教學(xué)為主動學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和獲取知識能力。在自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中學(xué)生能夠自我管理，主動安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，不斷思考分析，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

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