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摘要:本文针对实验教学的重要性和实验教学过程中存在的问题,从改革实验内容和教学方法、加强实验室建设、培养创造性思维等几个方面对电子信息科学与技术专业的实验教学改革进行了有效的研究和探索。
关键词:电子信息科学与技术;实验教学;改革创新
传统实验教学—直被人们认为是课堂教学的辅助和补充,是从属于课堂教学的,教学效果并不令人满意。电子信息科学与技术是一门融计算机科学、电子科学、通信技术、传感技术、测试技术于一体的交叉学科,是一个理论与实践联系很紧密的专业。因此,实验教学是十分重要的一环。构建合理的实验教学体系,不仅让学生受到系统的实验技能训练,掌握科学实验的基本知识、方法和技能,更重要的是要培养学生敏锐的观察力,严谨的科学思维能力和创新能力,培养学生理论联系实际,分析和解决科学实践问题的能力,特别是与科学技术的发展相适应的综合能力。…随着高校教学改革的不断深入和课程建设的全面展开,电子信息科学与技术专业的实验教学改革已成为一个重要的研究课题。
一、实验教学存在的主要问题
1.对实验教学的重要性认识不够
把实验教学看成理论教学的附属品,表现为重理论、重知识,轻实践、轻工程。实验教学中以教师为主,学生被动地按教师的演示方法或实验教材规定的步骤进行实验结果的验证。不考虑专业培养的发展需要,忽略培养对象的个人兴趣,致使学生很大程度上处于被动学习的状况,扼制了学生学习的积极性、主动性和创造性,缺乏对学生创新精神和创造能力等综合素质的培养。
2.实验教学内容单调
现在各课程的实验设备大多数为组合实验箱,这种实验箱对学生的开放程度都比较低,一般只能做一些验证性实验,综合性、应用性、设计性、研究性实验相对较少,学生只是记录实验数据。这种通过实验箱完成的以验证型实验为主的实验方式不利于培养学生的兴趣,更不利于培养学生的动手能力和创新能力。
5.实验室管理模式单一
由于各门课程的实验内容封闭,每个实验室对应一门课程,学生学完相应课程后基本上不再进入该实验室。实验室开放程度不高,不利于实验设备充分利用。
4.实验考核手段呆板
传统实验教学中实验成绩的评价是完全由教师按实验预习、实验操作步骤的完成情况、实验结果、实验报告完成情况来考核,导致学生处于不假思索的被动实验状态,甚至学生之间相互抄袭,没有留给学生发挥创造思维的空间,严重影响了学生的学习积极性,不利于学生的自主发展。
目前,全国各高等院校正在开展面向21世纪教学内容和课程体系的改革,这场改革的杨心是实施素质教育,其特点之一就是注重能力培养。所以,这场改革极大地触动了以培养学生动手能力和创新能力为主的实验教学领域。事实上,电子信息科学技术的发展、新的教学理论的出现以及教学改革的深入对实验课程冲击极大。实验教学应成为学习的重要环节,并通过实验教学改革,让学生通过实验具备自我学习和自我知识结构更新的本领。
二、实验教学改革
实验教学改革的主要研究内容是针对实验课程独立l生的设置、实验教学方法、实验内容的重构、实验室建设等方面进行改善。近年来,我们从社会对电子信息科学与技术专业毕业生的培养要求出发,突出创新能力、实践能力的培养,构建与理论课教学体系相对独立的、开放式的实验课程体系。
1.优化实验教学内容,激发学生实验主动性和积极性
实践教学改革的关键是教学内容的改革,应该把教学内容的优化放在改革的首要位置。教学内容的确立,除应符合课程体系的要求外,还要与学科专业教学体系相吻合、相配套,要有层次,避免重复。从实验教学^手,按照“厚基础、宽口径、重创新”的宗旨,编写既符合实验教学规范又结合实验室现有仪器设备实际的实验指导书。按理论教学开设的先后顺序安排实验内容,在保证基础性实验的同时,增加应用性、综合性和设计性实验。对于综合性、设计性实验,由学生自己进行资料查询、收集、整理,仪器设备的准备,学生可以选择新器件来完成自己的设计,真正培养学生的动脑与动手能力、独立工作和科研能力。充分利用现代化教学工具,引入计算机辅助分析、设计手段,使学生贴近现代工程技术实际,以适应电子信息科学与技术专业发展的需要。针对电子信息科学与技术专业特点,提倡方案的多样性,给学生充分的创新机会。指导教师变指导为引导,充分发挥学生的主动性和积极性。实验内容及时更新,不断注入新鲜的血液,内容的安排仔细斟酌,认真考虑。针对不同对象,实验内容的深浅有不同的侧重和取合。实验不能形式单调,内容贫乏,处于应付状态,这样会挫伤学生的主动性和积极性。
2.以科研为引领,实施启发式教学
在教学过程中注意与学生沟通,了解学生的学习状况,并能根据不同的学生给予相应的指导。使用启发式教学方法,提出问题让学生与教师一起进行讨论、研究,激发学生学习的积极性。
在教学手段上,注意融合传统教学方法与多媒体教学手段各自的优点,提高课堂教学的效果和单位学时的教学容量。加强理论与实践相结合的教学方法,对主要专业基础和专业课程都配套相关的课程设计或综合实验。…改革实验内容与方式,增加设计性、综合性和创新性实验。同时加大实验室开放力度,实行个性化教育和创新教育。实验室对学生开放,使学生有好的想法就能到实验室来验证,想进行某些方面的研究便可到实验室来做实验。将科研工作和实验教学有机地结合起来,将科研工作的內容、手段和目的融合进实验教学,并鼓励学生参与一定的科研工作,使学生能够接触到学科发展的前沿。
3.整合资源,优化方向,建设开放式实验室
良好的实验条件是开展实验教学的基本保证,也是影响实验教学发展的重要因素。
首先,本着整合资源、优化利用的原则,对专业基础实验室和综合实验室采取与电子信息工程、通信工程专业协同建设的方案:对于“信号与系统”、“高频电子线路”、“通信原理”等课程加大建设力度,保证实验的每个学生人手一台实验设备。
其次,加强热门研究方向实验室的建设,如重点加强DSP,FPGA、CPLD、SOPC实验、数字图像处理与传输系统、信息理论与编码系统、数字电视原理、嵌入式系统、单片机开发技术实验室的建设。鉴于学生的就业压力,加强了应用能力的培养,而上述实验的开设,大大提高了学生的动手能力,增强了就业竞争力。
再次,在建设电子信息科学与技术专业基础实验室与专业实验室时,教学与科研并重,统筹考虑教学设备与科研设备,这样可用实验室建设资金同时推动学校在教学和科研两方面的发展。
最后,改进管理模式,建设开放式实验室。为能让学生自由支配实验时间,灵活掌握自己的实验进程,我们采取开放式实验教学方法。实验项目采用单个实验项目+设计实验项目+综合实验项目的方式,为便于学生答疑,每个实验室都有专职教师负责。为了避免实验室出现瓶颈现象,实验时间采取预约方式,提前一周上报每个实验室的实验周计划。
三、改革的效果
建立电子信息科学与技术专业实验课程的全新教学模式和课程内容体系,使实验教学与课外实践活动、各学科的课程设计与综合的毕业设计、集体的实践学习与"hA的实践体验、专业实验与社会实践有机地结合起来,将它们整合成为一个统一的、科学的实践体系。采用现代教学手段和方法,提高了学生的学习兴趣。制作实验教学课件并使其网络化,使学生随时随地都能查阅实验的相关内容,不必固定在一个实验室里。在设计性、综合性实验教学上,引入计算机仿真技术,提高设计效率。实验室实现开放式管理,采用启发式、讨论式、探索式的教学方法,使开放教学达到应取得的良好效果,提高了教学质量。积极组织学生参与各种实验实践活动,带领学生到工厂进行生产实习,参加全国电子设计大赛、仿真大赛等,并取得了良好的成绩。
四、结语
以上是笔者在电子信息科学与技术专业实验教学改革中所进行的一些探索和实践,取得了初步成效。然而电子信息科学与技术专业实验教学改革是一项复杂的系统工程,教学改革只是手段,其根本目的是培养综合性、创新性的技术人才。因此加强实验教学改革,培养创新人才,使高校学生能更好地面向社会是值得我们关心和深入探讨的课题。
参考文献:
[1]马廷奇.研究型大学本科教育的定位与教学改革方略[J]武汉理工大学学报(社会科学版),2009,22(3):89-94.
[2]顾凌明,骆雅琴,游春豹电工学实验教学改革研究与实践[J].安徽工业大学学报,2009,26(3):134-135.
[3]宛明高,张慧敏,王长春本科电子信息与科学技术专业实践教学的改革与研究[J].科技信息,2009,(5):24-25.
[4]罗正祥.理论基础与工程实践并重,培养创新型人才[J]_实验技术与管理,2006,23(2):1-4
[5]魏安静工科院校实施研究性实验教学的探讨[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2006,25(6):123—125
(责任编辑:苏宇嵬)
关键词:电子信息科学与技术;实验教学;改革创新
传统实验教学—直被人们认为是课堂教学的辅助和补充,是从属于课堂教学的,教学效果并不令人满意。电子信息科学与技术是一门融计算机科学、电子科学、通信技术、传感技术、测试技术于一体的交叉学科,是一个理论与实践联系很紧密的专业。因此,实验教学是十分重要的一环。构建合理的实验教学体系,不仅让学生受到系统的实验技能训练,掌握科学实验的基本知识、方法和技能,更重要的是要培养学生敏锐的观察力,严谨的科学思维能力和创新能力,培养学生理论联系实际,分析和解决科学实践问题的能力,特别是与科学技术的发展相适应的综合能力。…随着高校教学改革的不断深入和课程建设的全面展开,电子信息科学与技术专业的实验教学改革已成为一个重要的研究课题。
一、实验教学存在的主要问题
1.对实验教学的重要性认识不够
把实验教学看成理论教学的附属品,表现为重理论、重知识,轻实践、轻工程。实验教学中以教师为主,学生被动地按教师的演示方法或实验教材规定的步骤进行实验结果的验证。不考虑专业培养的发展需要,忽略培养对象的个人兴趣,致使学生很大程度上处于被动学习的状况,扼制了学生学习的积极性、主动性和创造性,缺乏对学生创新精神和创造能力等综合素质的培养。
2.实验教学内容单调
现在各课程的实验设备大多数为组合实验箱,这种实验箱对学生的开放程度都比较低,一般只能做一些验证性实验,综合性、应用性、设计性、研究性实验相对较少,学生只是记录实验数据。这种通过实验箱完成的以验证型实验为主的实验方式不利于培养学生的兴趣,更不利于培养学生的动手能力和创新能力。
5.实验室管理模式单一
由于各门课程的实验内容封闭,每个实验室对应一门课程,学生学完相应课程后基本上不再进入该实验室。实验室开放程度不高,不利于实验设备充分利用。
4.实验考核手段呆板
传统实验教学中实验成绩的评价是完全由教师按实验预习、实验操作步骤的完成情况、实验结果、实验报告完成情况来考核,导致学生处于不假思索的被动实验状态,甚至学生之间相互抄袭,没有留给学生发挥创造思维的空间,严重影响了学生的学习积极性,不利于学生的自主发展。
目前,全国各高等院校正在开展面向21世纪教学内容和课程体系的改革,这场改革的杨心是实施素质教育,其特点之一就是注重能力培养。所以,这场改革极大地触动了以培养学生动手能力和创新能力为主的实验教学领域。事实上,电子信息科学技术的发展、新的教学理论的出现以及教学改革的深入对实验课程冲击极大。实验教学应成为学习的重要环节,并通过实验教学改革,让学生通过实验具备自我学习和自我知识结构更新的本领。
二、实验教学改革
实验教学改革的主要研究内容是针对实验课程独立l生的设置、实验教学方法、实验内容的重构、实验室建设等方面进行改善。近年来,我们从社会对电子信息科学与技术专业毕业生的培养要求出发,突出创新能力、实践能力的培养,构建与理论课教学体系相对独立的、开放式的实验课程体系。
1.优化实验教学内容,激发学生实验主动性和积极性
实践教学改革的关键是教学内容的改革,应该把教学内容的优化放在改革的首要位置。教学内容的确立,除应符合课程体系的要求外,还要与学科专业教学体系相吻合、相配套,要有层次,避免重复。从实验教学^手,按照“厚基础、宽口径、重创新”的宗旨,编写既符合实验教学规范又结合实验室现有仪器设备实际的实验指导书。按理论教学开设的先后顺序安排实验内容,在保证基础性实验的同时,增加应用性、综合性和设计性实验。对于综合性、设计性实验,由学生自己进行资料查询、收集、整理,仪器设备的准备,学生可以选择新器件来完成自己的设计,真正培养学生的动脑与动手能力、独立工作和科研能力。充分利用现代化教学工具,引入计算机辅助分析、设计手段,使学生贴近现代工程技术实际,以适应电子信息科学与技术专业发展的需要。针对电子信息科学与技术专业特点,提倡方案的多样性,给学生充分的创新机会。指导教师变指导为引导,充分发挥学生的主动性和积极性。实验内容及时更新,不断注入新鲜的血液,内容的安排仔细斟酌,认真考虑。针对不同对象,实验内容的深浅有不同的侧重和取合。实验不能形式单调,内容贫乏,处于应付状态,这样会挫伤学生的主动性和积极性。
2.以科研为引领,实施启发式教学
在教学过程中注意与学生沟通,了解学生的学习状况,并能根据不同的学生给予相应的指导。使用启发式教学方法,提出问题让学生与教师一起进行讨论、研究,激发学生学习的积极性。
在教学手段上,注意融合传统教学方法与多媒体教学手段各自的优点,提高课堂教学的效果和单位学时的教学容量。加强理论与实践相结合的教学方法,对主要专业基础和专业课程都配套相关的课程设计或综合实验。…改革实验内容与方式,增加设计性、综合性和创新性实验。同时加大实验室开放力度,实行个性化教育和创新教育。实验室对学生开放,使学生有好的想法就能到实验室来验证,想进行某些方面的研究便可到实验室来做实验。将科研工作和实验教学有机地结合起来,将科研工作的內容、手段和目的融合进实验教学,并鼓励学生参与一定的科研工作,使学生能够接触到学科发展的前沿。
3.整合资源,优化方向,建设开放式实验室
良好的实验条件是开展实验教学的基本保证,也是影响实验教学发展的重要因素。
首先,本着整合资源、优化利用的原则,对专业基础实验室和综合实验室采取与电子信息工程、通信工程专业协同建设的方案:对于“信号与系统”、“高频电子线路”、“通信原理”等课程加大建设力度,保证实验的每个学生人手一台实验设备。
其次,加强热门研究方向实验室的建设,如重点加强DSP,FPGA、CPLD、SOPC实验、数字图像处理与传输系统、信息理论与编码系统、数字电视原理、嵌入式系统、单片机开发技术实验室的建设。鉴于学生的就业压力,加强了应用能力的培养,而上述实验的开设,大大提高了学生的动手能力,增强了就业竞争力。
再次,在建设电子信息科学与技术专业基础实验室与专业实验室时,教学与科研并重,统筹考虑教学设备与科研设备,这样可用实验室建设资金同时推动学校在教学和科研两方面的发展。
最后,改进管理模式,建设开放式实验室。为能让学生自由支配实验时间,灵活掌握自己的实验进程,我们采取开放式实验教学方法。实验项目采用单个实验项目+设计实验项目+综合实验项目的方式,为便于学生答疑,每个实验室都有专职教师负责。为了避免实验室出现瓶颈现象,实验时间采取预约方式,提前一周上报每个实验室的实验周计划。
三、改革的效果
建立电子信息科学与技术专业实验课程的全新教学模式和课程内容体系,使实验教学与课外实践活动、各学科的课程设计与综合的毕业设计、集体的实践学习与"hA的实践体验、专业实验与社会实践有机地结合起来,将它们整合成为一个统一的、科学的实践体系。采用现代教学手段和方法,提高了学生的学习兴趣。制作实验教学课件并使其网络化,使学生随时随地都能查阅实验的相关内容,不必固定在一个实验室里。在设计性、综合性实验教学上,引入计算机仿真技术,提高设计效率。实验室实现开放式管理,采用启发式、讨论式、探索式的教学方法,使开放教学达到应取得的良好效果,提高了教学质量。积极组织学生参与各种实验实践活动,带领学生到工厂进行生产实习,参加全国电子设计大赛、仿真大赛等,并取得了良好的成绩。
四、结语
以上是笔者在电子信息科学与技术专业实验教学改革中所进行的一些探索和实践,取得了初步成效。然而电子信息科学与技术专业实验教学改革是一项复杂的系统工程,教学改革只是手段,其根本目的是培养综合性、创新性的技术人才。因此加强实验教学改革,培养创新人才,使高校学生能更好地面向社会是值得我们关心和深入探讨的课题。
参考文献:
[1]马廷奇.研究型大学本科教育的定位与教学改革方略[J]武汉理工大学学报(社会科学版),2009,22(3):89-94.
[2]顾凌明,骆雅琴,游春豹电工学实验教学改革研究与实践[J].安徽工业大学学报,2009,26(3):134-135.
[3]宛明高,张慧敏,王长春本科电子信息与科学技术专业实践教学的改革与研究[J].科技信息,2009,(5):24-25.
[4]罗正祥.理论基础与工程实践并重,培养创新型人才[J]_实验技术与管理,2006,23(2):1-4
[5]魏安静工科院校实施研究性实验教学的探讨[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2006,25(6):123—125
(责任编辑:苏宇嵬)