在电路实验教学中培养学生综合素质及创新能力

1、在电路实验教学中培养学生综合素质及创新能力基于“高层次、多样化、创造性”的人才培养目标，适应当 前社会对人才的需要。 高等教育的发展要求对学生进行全方位的 培养，尤其要加强大学生综合素质和创新能力的培养。 电路实验 是电子信息类专业学生学习和掌握现代电子技术的一门基础性 课程。通过电路实验，不仅要学生掌握基本理论知识、方法和技 巧，更要培养学生分析问题、解决问题和独立思考的能力，为今 后的专业课学习和从事电子或相关工作奠定坚实的基础。 对电路 实验教学方法及教学模式进行改革， 是近年来高校教学改革的主 要内容，也取得了很多研究成果 1-3 。郑州大学信息工程学院 电路课程组教师特别注重学生能力

2、培养，借鉴已有的教改成果， 进行了大量的相关研究和实践。1 传统电路实验教学存在的问题随着电子技术的发展， 电路的应用日益广泛。 电路作为电子、 通信、自动化控制等理工科电类专业的基础课程， 其实验教学是 培养过程中极为重要的组成部分， 担负着巩固学生理论知识， 培 养学生动手操作能力、知识应用能力及创新能力的重任。但是， 目前许多院校还在沿用电路实验教学的传统实验模式、 方法和手 段，使得一部分学生理论联系实际的能力和动手操作能力较差。传统电路实验存在的问题主要有以下几个方面： 一是实验方 法、步骤教条化。学生课前不预习，课上完全机械、被动地按照 教师的讲解、实验指导书，按部就班地操作，束缚

3、了学生学习的 主动性， 也很难充分激发学生的兴趣。 二是受实验室实验条件的 限制，可提供的实验设备有限。学生亲自动手的机会少，接触仪 器设备的机会和时间也比较少。 三是实验教学内容往往在规定的 学时内开设一些验证型实验，缺乏设计型、综合型、创新型的实 验内容， 不利于对学生独立思考能力、 综合运用能力及创新能力 的培养。四是实验课程的开设、实施、管理和评价等均由教师决 定，没有给学生提供广泛的自主空间。 以上问题导致学生对实验 轻视，要想使实验教学能更好地发挥作用， 必须对实验教学内容 和教学模式进行改革。2 实施开发式的实验运作模式在信息时代， 随着学生规模的不断扩大、 现代电子技术的发 展

4、以及对人才需求的变化等， 电路实验教学应根据学生的智力类 型、学习风格等，激发学生的学习欲望，引导学生主动地获取知 识。开放式的实验是一种从时间、空间、实践内容、指导教师以 及经费等方面最大程度地满足学生实践的需求， 并创造出一个宽 松、便利，能够充分发挥学生个人潜能的开放实验环境 4 。它 有着丰富的内涵和多元化的形式：2.1 实验室资源的开放。资源包括教学资料、仪器设备、实 验材料等均向学生开放。 这种方式提供给学生多元化的知识获取 途径，保证学生必要的实验环境， 有助于培养学生自主学习等素 质的培养。2.2 实验室时间和空间的开放。 学生可以根据自己的实际进 行实验， 即进入实验室的时间

5、及做实验的时数均开放。 实验前学 生可以到实验室进行预习， 实验后结果不理想的学生可以进行重 做实验， 对于实验能力强的学生可以开展综合型、 设计型及研究 型的实验。2.3 实验内容的开放。包括实验教学内容、教学手段、教学 方法和实验形式的开放， 让学生能够真正做到自主学习。 实验开 放教学内容， 一方面应与交叉学科实验相结合， 以扩大学生知识 面，提高学生应用交叉学科知识的综合能力； 另一方面应与课外 科技活动、科研课题相结合，如“挑战杯”、“大学生创业计划 大赛”及指导教师的科研课题等项目， 利用学生课外科技实践活 动来培养学生创新能力，激发学生求知欲望和探索进取精神。制定完善的管理制度是

6、实验室开放工作顺利进行的基本保 障，是确保实验教学质量的基础保证。首先，制定开放式实验室 相应的规章制度， 如“开放实验室设备管理办法”、 “实验指导 教师岗位职责”、“开放式教学的试行方法”等；其次，延长开 发实验时间， 在规定时间内每个下午开放 3小时左右， 便于每个 学生完成实验项目；最后，根据学时、专业要求的不同，对学生 进行分片安排， 便于教师有针对性的辅导。 成绩评定标准以人为 本，允许学生充分发挥个性特长，鼓励学生进行开发性实验。开 放实验室采取分项考核的方式，包括平时成绩（25%）、实验操作（ 50%）、实验报告（ 25%）。平时成绩主要考核预习、实验步 骤拟订等；实验操作主要

7、包括仪器设备操作方法、 数据获得情况、 排除故障情况等；实验报告的评定，主要由实验原理与电路图、 实验内容和过程的陈述、数据记录和处理、结果与讨论等决定。 成绩评定的原则是保证学生的实验主体地位， 发挥他们主观能动 性，提高学生发现和解决问题的能力，培养学生的创新能力。3 实施分层次的实验教学模式 为使实验教学真正成为创新人才培养的主渠道， 学校整合实 验室资源，优化实验设备，增设了综合型、 创新型实验教学环节， 构建多层次、课内外一体化、因材施教的实验教学体系，从体系 和机制上保证理论教学与实验教学统筹安排，实现理论、实验、 技能训练、科学研究的有机结合 5 。3.1 基础型实验 在电路实验

8、初始阶段，在实验教学内容上首先安排基础实 验。以传统的验证实验为主， 教学目标重在掌握基本的实验技能 与实验方法， 掌握常规电子测量仪器仪表的使用方法。 在实验过 程中通过理论知识与实验内容的有机结合， 使学生加深对抽象理 论知识的理解， 同时又用理论知识验证实验结果的正确性。 根据 由易到难、循序渐进的原则，先开设几个基础实验，为后面的综 合型和创新型实验打好基础。比如基尔霍夫定律、戴维宁定理、 基本门电路逻辑功能测试等经典理论知识的验证性实验。 通过实 验使学生熟练基本实验仪器及器件的使用。 3.2 综合型 实验综合型实验是运用所学过的知识进行系统的、全面的实验。 实验内容涉及的范围是课程

9、的部分内容或全部内容， 也可以是与 课程相关的实验内容。 与传统的实验教学相比， 综合型实验要求 的知识面更广， 由多项任务组成， 各项任务的先后顺序具有逻辑 性。通过综合型实验的开设， 使学生理解和掌握学科的基础知识、 前沿领域研究进展和发展方向， 理解研究方法的进步对学科的推 动作用， 从不同的角度提高学生的综合动手能力， 培养学生综合 运用相关学科知识及解决问题的系统思维能力，提高学生发现、 分析、解决问题的能力，使学生有更多的判断和选择的机会，并 为后续专业课的学习奠定一定的基础。3.3 创新型实验创新型实验是实验教学的高级阶段， 它打破了原有的教学模 式，树立“开发教学、创新教学”观

10、念，综合集成现代科技发展 的新知识、新技术和新方法，从科研、生产和工程实践中有针对 性地选用综合性、先进性、应用性强的内容，根据学生创造性探 索的需要， 为学生提供开放的实验教学内容。 整个创新型实验过 程，从搜集资料、 确定方案、 实施研究到最终阶段性成果的形成， 让学生自主设计、自主探索、自主总结、自主解决问题，充分发 挥学生的想象力和创造力， 提高学生的实验技能和科研能力， 培 养学生科学思维、 创新精神及实践能力及协同攻关能力。 创新型 实验教学具有开放性， 一方面实验内容具有选择性， 学生可以根 据自身发展需要，自主选择实验内容，独立开展研究训练；另一 方面是教学时空具有广延性， 学生可以通过预约方式， 自主选择 实验时间， 将课堂实验延伸至课外自主创新。 目前开展的创新型 实验主要有直流稳压电源、语言录放电路、限时抢答电路、彩灯 循环控制电路等自选课题。4 总结随着现代社会对高素质、 创新型人才的需要， 寓知识、 能力、