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摘要 开放式实验教学是高校实验教学改革的方向。介绍建设开放式电子实验教学平台的主要工作和在学生能力的培养上所取得的成果。
关键词 实验教学；开放实验；平台建设；能力培养
中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)33-0138-02
Exploration on Construction of Open Electronics Experimental Teaching Platform//Wu Xiaoxin, Gu Juping, Du Jun
Abstract The open lab teaching is the direction of college experimental teaching reform. The essay introduces main job of open electronics experimental teaching construction and achievement in ability train of students.
Key words experimental teaching; open experiment; construction of platform; ability train
Author’s address School of Electrical Engineering, Nantong University, Nantong, Jiangsu, China 226019
实验教学是高等院校教学的重要组成部分，尤其是综合、研究型实验在培养学生实践能力和创新能力、提高学生的综合素质方面有着不可替代的重要作用。传统的实践教学模式中，由于实验学时和实验条件的限制，偏重于验证性实验，综合性、设计性实验较少，实验内容和步骤规定得比较严格，限制了学生的创造性思维。采用开放式实验教学模式，可以为学生培养创新能力和工程能力提供充裕的时间和空间，是深化教学改革，由被动教育到主动教育，全面提高实验教学质量的有效方法。
1 实验平台建设主要工作
本次教学改革的主要任务是对传统的电子类实验教学体系进行改革。坚持“以基本能力训练为基础，以综合素质培养为核心，以创新教育为主线；明确实验教学任务，更新实验教学内容，改革实验教学方法和手段，进一步拓宽专业技能训练，加强工程教育的基础性和综合性，突出学生的创新能力培养”的指导思想，以南通大学电类专业理论教学为依据，量身打造适合于培养本校学生工程意识、工程实践能力和工程创新能力的电气类开放式实验教学体系。
1.1 建立开放性实验体系
针对实验中心原有的实验课程相互之间各自独立，实验内容上没有连贯性，没有系统的评分标准和培养目标，实验内容偏重于验证性实验的现状，建立具有统一风格的实验体系。整个实验课程群从实践初步开始，环环相扣，课程与课程之间注重风格的统一与内容的衔接。并且在此基础上，实现本中心所有课程的开放。
实验室将实验内容分为必做基础实验、选做实验和设计性实验，所有学生必须完成的实验内容是基础实验，该部分内容参照教学计划制定，内容相对固定。实验室将每学期学生开放实验的时间和实验内容等情况在中心网站上公布，在开放时间内，学生通过网上预约的方式，在预约的时间内进入实验室进行预习或做实验，可以多次重复完成。这种开放模式的优点是能够根据学生的理论基础和动手能力的强弱，在时间上给学生较大的灵活性，培养学生使用仪器设备的基本技能，增强学生的实际操作能力及分析问题、解决问题的能力。同时也提高实验室仪器设备的使用效率。学生在完成必做的基础实验后，可根据自己的能力、特长、爱好等情况自主在选做实验和设计性实验中选择实验项目，也鼓励学生以小组的形式完成较复杂的综合设计型实验，推进学生自主学习、合作学习、研究性学习的实验教学新模式，可培养出具有较强操作能力、创新能力和具有一定科研基础知识的优秀学生。
1.2 编写高水平实验教材
为了配合实验教学改革，按照新的实验教学体系，编写并出版《电路与电子技术实践教程》。新的实验指导书以设计性实验内容为主，实验内容注重与理论教学知识相结合，以培养高素质应用型人才为目标，构建基础理论与操作技能、系统设计与综合应用、科学技术与创新实践3个层次的实验教学新体系，系统地形成课内与课外相结合、必做与选做相结合、虚拟与实物相结合的多元化、分层次的教学方式。在实验内容上注重分层次教学，针对不同层次的学生，设置不同的实验要求。在学生完成基本要求的前提下，鼓励学生进一步求知和探索完成更多的实验内容，培养学生的学习兴趣和动手能力。在课程设计中，安排较多的课程设计内容，使学生有充分的选择空间，可选择自己所感兴趣的设计内容，也鼓励学生自主选题，完成课程设计。该教材已由电子工业出版社出版，并在南通大学经数届学生使用，取得比较好的使用效果。
1.3 实验课程辅助教学课件的设计
在编写实践教学教材的基础上，针对新教材的教学内容，编制与之相配套的辅助教学课件。该教学课件围绕实验内容，采用启发式的方法，通过与实验内容相近的设计实例，帮助学生有目的地完成课前预习。同时也向学生介绍每个实验过程中容易出现的一些实验故障及实验难点，和一些检查排除实验故障的基本方法，对学生的课前预习以及实验过程中故障现象的分析和排除起了重要的作用。此外，在课件中还针对实验的内容设计一些相关理论教学的题目让学生完成，夯实学生的理论基础。课件在实际使用中，受到学生的欢迎，对学生开放性实验的顺利完成起了很重要的作用。
1.4 网上辅助教学系统的建立
开放性实验对学生的自主性学习能力提出很高的要求，尤其是学生的实验预习工作体现了开放性实验教学的效果。在预习的过程中，可能会有搞不清楚的地方，影响学生完成实验的效果。而且，有的学生虽然能够完成实验内容，但是对相关理论知识仍然有没弄懂的地方。所以，为了帮助学生更好地进行实验预习工作，顺利完成实验，通过实验很好地掌握相关理论知识，课题组建立网上辅助教学系统，把实验相关的一些理论知识、教辅课件、工具软件等资源放到网上让学生自由下载学习。同时建立网上答疑系统，学生在预习过程和学习过程中遇到的问题可以及时反馈到实验中心，实验中心教师能够及时回答学生提出的预习过程中遇到的问题，使得学生在来到实验室进行实验的实际操作之前能够做到预习充分。同时，可以通过对学生所提的问题进行总结归类，分析学生在学习过程中的难点，通过反馈的信息调整实验教学内容，取得更好的教学效果。
2 开放式实验教学成果
2.1 开放式实验教学效果显著
开放式自主实验模式受到学生的欢迎，充分利用实验室的设备和资源，学生可以随时进入实验室，根据自己的时间和掌握情况进行针对性实验。同时，形式多样、内容丰富的开放性实验内容吸引了很多学生到实验室进行自主实验、趣味实验，学生的学习效果明显提高, 工程实践能力进一步加强。教学效果表明：开放式实验教学，提高了学生自主学习、合作学习、研究性学习的积极性和能力，实验室的全面开放，为专业实验教学提供了思路和创造了新的教学模式，进一步增强学生专业实践能力和综合素质。
2.2 促进学生课外科技创新活动
开放性的电子实验平台为学生构建了良好的创新实践环境，可以开展多样化的课外科技（竞赛）活动。在学生中，每年都组织无线电装配等竞赛活动。在学生完成课程设计过程中，组织学生进行电子设计大赛；结合相关课程学习，组织机器人大赛、PLC程序设计等比赛。同时可为学生提供一个综合设计、开发研究的环境，为学生的毕业设计的选题和进行提供很好的平台。实践证明：这些课外科技活动的开展，扩展了实验教学的内涵，学生的工程实践和自主创新能力得到更多的锻炼和提高。
2.3 进一步推动教学改革
通过开放式实验平台建设，形成一批与生产实践紧密结合的设计型、综合型、研究型的实验项目，形成一批软硬件相结合、适合本校层次学生的毕业设计课题和课程设计课题。在充分利用平台的同时，又促进平台的建设。
3 结语
开放性实验教学的实践和探索，提高了学生自主学习的主动性，培养了学生的创新能力和工程能力。目前平台的建设虽然取得较好的成效，但是还有很多工作需要去做，比如建立开放性实验质量监控系统等。需要在平台建设中不断总结，不断努力，争取为学生提供一个科学和完善的实验平台。
参考文献
[1]堵俊,吴晓,羌予践.电气类开放实验教学平台的建设与实践[J].实验室研究与探索,2009,28(5):83-85.
[2]张锡珍,张加良,李芳.电工电子学开放实验的探索[J].实验室研究与探索,2009,28(6):137-139.
[3]田立欣,高志奇.面向工程教育的电工电子实验教学改革研究[J].电气电子教学学报,2010,32(增刊):156-158.
[4]孙长霞,王瑞,臧凤艳,等.农业院校实验室开放模式研究与探索[J].中国教育技术装备,2007(2):22-24.
关键词 实验教学；开放实验；平台建设；能力培养
中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)33-0138-02
Exploration on Construction of Open Electronics Experimental Teaching Platform//Wu Xiaoxin, Gu Juping, Du Jun
Abstract The open lab teaching is the direction of college experimental teaching reform. The essay introduces main job of open electronics experimental teaching construction and achievement in ability train of students.
Key words experimental teaching; open experiment; construction of platform; ability train
Author’s address School of Electrical Engineering, Nantong University, Nantong, Jiangsu, China 226019
实验教学是高等院校教学的重要组成部分，尤其是综合、研究型实验在培养学生实践能力和创新能力、提高学生的综合素质方面有着不可替代的重要作用。传统的实践教学模式中，由于实验学时和实验条件的限制，偏重于验证性实验，综合性、设计性实验较少，实验内容和步骤规定得比较严格，限制了学生的创造性思维。采用开放式实验教学模式，可以为学生培养创新能力和工程能力提供充裕的时间和空间，是深化教学改革，由被动教育到主动教育，全面提高实验教学质量的有效方法。
1 实验平台建设主要工作
本次教学改革的主要任务是对传统的电子类实验教学体系进行改革。坚持“以基本能力训练为基础，以综合素质培养为核心，以创新教育为主线；明确实验教学任务，更新实验教学内容，改革实验教学方法和手段，进一步拓宽专业技能训练，加强工程教育的基础性和综合性，突出学生的创新能力培养”的指导思想，以南通大学电类专业理论教学为依据，量身打造适合于培养本校学生工程意识、工程实践能力和工程创新能力的电气类开放式实验教学体系。
1.1 建立开放性实验体系
针对实验中心原有的实验课程相互之间各自独立，实验内容上没有连贯性，没有系统的评分标准和培养目标，实验内容偏重于验证性实验的现状，建立具有统一风格的实验体系。整个实验课程群从实践初步开始，环环相扣，课程与课程之间注重风格的统一与内容的衔接。并且在此基础上，实现本中心所有课程的开放。
实验室将实验内容分为必做基础实验、选做实验和设计性实验，所有学生必须完成的实验内容是基础实验，该部分内容参照教学计划制定，内容相对固定。实验室将每学期学生开放实验的时间和实验内容等情况在中心网站上公布，在开放时间内，学生通过网上预约的方式，在预约的时间内进入实验室进行预习或做实验，可以多次重复完成。这种开放模式的优点是能够根据学生的理论基础和动手能力的强弱，在时间上给学生较大的灵活性，培养学生使用仪器设备的基本技能，增强学生的实际操作能力及分析问题、解决问题的能力。同时也提高实验室仪器设备的使用效率。学生在完成必做的基础实验后，可根据自己的能力、特长、爱好等情况自主在选做实验和设计性实验中选择实验项目，也鼓励学生以小组的形式完成较复杂的综合设计型实验，推进学生自主学习、合作学习、研究性学习的实验教学新模式，可培养出具有较强操作能力、创新能力和具有一定科研基础知识的优秀学生。
1.2 编写高水平实验教材
为了配合实验教学改革，按照新的实验教学体系，编写并出版《电路与电子技术实践教程》。新的实验指导书以设计性实验内容为主，实验内容注重与理论教学知识相结合，以培养高素质应用型人才为目标，构建基础理论与操作技能、系统设计与综合应用、科学技术与创新实践3个层次的实验教学新体系，系统地形成课内与课外相结合、必做与选做相结合、虚拟与实物相结合的多元化、分层次的教学方式。在实验内容上注重分层次教学，针对不同层次的学生，设置不同的实验要求。在学生完成基本要求的前提下，鼓励学生进一步求知和探索完成更多的实验内容，培养学生的学习兴趣和动手能力。在课程设计中，安排较多的课程设计内容，使学生有充分的选择空间，可选择自己所感兴趣的设计内容，也鼓励学生自主选题，完成课程设计。该教材已由电子工业出版社出版，并在南通大学经数届学生使用，取得比较好的使用效果。
1.3 实验课程辅助教学课件的设计
在编写实践教学教材的基础上，针对新教材的教学内容，编制与之相配套的辅助教学课件。该教学课件围绕实验内容，采用启发式的方法，通过与实验内容相近的设计实例，帮助学生有目的地完成课前预习。同时也向学生介绍每个实验过程中容易出现的一些实验故障及实验难点，和一些检查排除实验故障的基本方法，对学生的课前预习以及实验过程中故障现象的分析和排除起了重要的作用。此外，在课件中还针对实验的内容设计一些相关理论教学的题目让学生完成，夯实学生的理论基础。课件在实际使用中，受到学生的欢迎，对学生开放性实验的顺利完成起了很重要的作用。
1.4 网上辅助教学系统的建立
开放性实验对学生的自主性学习能力提出很高的要求，尤其是学生的实验预习工作体现了开放性实验教学的效果。在预习的过程中，可能会有搞不清楚的地方，影响学生完成实验的效果。而且，有的学生虽然能够完成实验内容，但是对相关理论知识仍然有没弄懂的地方。所以，为了帮助学生更好地进行实验预习工作，顺利完成实验，通过实验很好地掌握相关理论知识，课题组建立网上辅助教学系统，把实验相关的一些理论知识、教辅课件、工具软件等资源放到网上让学生自由下载学习。同时建立网上答疑系统，学生在预习过程和学习过程中遇到的问题可以及时反馈到实验中心，实验中心教师能够及时回答学生提出的预习过程中遇到的问题，使得学生在来到实验室进行实验的实际操作之前能够做到预习充分。同时，可以通过对学生所提的问题进行总结归类，分析学生在学习过程中的难点，通过反馈的信息调整实验教学内容，取得更好的教学效果。
2 开放式实验教学成果
2.1 开放式实验教学效果显著
开放式自主实验模式受到学生的欢迎，充分利用实验室的设备和资源，学生可以随时进入实验室，根据自己的时间和掌握情况进行针对性实验。同时，形式多样、内容丰富的开放性实验内容吸引了很多学生到实验室进行自主实验、趣味实验，学生的学习效果明显提高, 工程实践能力进一步加强。教学效果表明：开放式实验教学，提高了学生自主学习、合作学习、研究性学习的积极性和能力，实验室的全面开放，为专业实验教学提供了思路和创造了新的教学模式，进一步增强学生专业实践能力和综合素质。
2.2 促进学生课外科技创新活动
开放性的电子实验平台为学生构建了良好的创新实践环境，可以开展多样化的课外科技（竞赛）活动。在学生中，每年都组织无线电装配等竞赛活动。在学生完成课程设计过程中，组织学生进行电子设计大赛；结合相关课程学习，组织机器人大赛、PLC程序设计等比赛。同时可为学生提供一个综合设计、开发研究的环境，为学生的毕业设计的选题和进行提供很好的平台。实践证明：这些课外科技活动的开展，扩展了实验教学的内涵，学生的工程实践和自主创新能力得到更多的锻炼和提高。
2.3 进一步推动教学改革
通过开放式实验平台建设，形成一批与生产实践紧密结合的设计型、综合型、研究型的实验项目，形成一批软硬件相结合、适合本校层次学生的毕业设计课题和课程设计课题。在充分利用平台的同时，又促进平台的建设。
3 结语
开放性实验教学的实践和探索，提高了学生自主学习的主动性，培养了学生的创新能力和工程能力。目前平台的建设虽然取得较好的成效，但是还有很多工作需要去做，比如建立开放性实验质量监控系统等。需要在平台建设中不断总结，不断努力，争取为学生提供一个科学和完善的实验平台。
参考文献
[1]堵俊,吴晓,羌予践.电气类开放实验教学平台的建设与实践[J].实验室研究与探索,2009,28(5):83-85.
[2]张锡珍,张加良,李芳.电工电子学开放实验的探索[J].实验室研究与探索,2009,28(6):137-139.
[3]田立欣,高志奇.面向工程教育的电工电子实验教学改革研究[J].电气电子教学学报,2010,32(增刊):156-158.
[4]孙长霞,王瑞,臧凤艳,等.农业院校实验室开放模式研究与探索[J].中国教育技术装备,2007(2):22-24.