提高高等院校實驗教學效果的新探索

隋修武　杜玉紅　岳建鋒　謝　望

摘 要:本文在分析高校實驗教學過程中普遍存在問題的基礎上，以機電專業實驗教學改革為基礎，介紹了提高高校實驗教學效果的三個重要保證，重點以開放實驗室為例介紹了創新型人才的培養模式。

關鍵詞:實驗教學 改革 機械電子專業實驗教學模式創新型人才

在高校教學過程中，實驗教學、生產實習、畢業設計是高校人才培養過程中三大重要的實踐教學環節。實驗教學是加深學生對書本知識的理解，對工程應用技術的理解，特別是培養和提高學生分析、解決實際工程問題能力的一個重要平臺。

然而，在高校實驗教學過程中普遍存在這樣那樣的困難。為此，我們在近幾年內，就如何提高實驗教學效果，對實驗教學方法與模式進行了一系列探索，下面接合我校機電專業的實驗教學，談幾點體會。

一、建立起高度重視實驗教學的體制

實驗教學在本科生的培養中發揮著極其重要的作用，這一點勿庸置疑。通過實驗環節可以使學生在鍛煉基本技能的同時，加深對基礎知識的理解，改變學生動手能力薄弱、知識面窄、缺乏基本應用能力、缺乏基本科研能力的局面，培育學生綜合應用能力，為將來走向工作崗位打下良好基礎，并且，可以培育初步的創新思想，激勵學生在科學研究的道路上進一步深造。

然而，要充分發揮實驗教學在學生培養中的重要作用，不能僅停留在認識上，必須采用切實可行的方案，落實到具體行動上。應該調動全體任課教師和實驗指導老師，充分發揮集體的力量。將實驗教學在全面展開的同時，在教學水平上進一步提高，必須以體制作保證，因此，必須建立起一套科學的管理體制、靈活的運行機制。

我院將實驗教學放在相當突出和重要的位置上。通過各種渠道，多方籌集資金，進行了實驗室硬件資源的整合與拓展；在實驗室管理上，對實驗室進行了專業規劃，人員分工更明確，定崗定責。學生在實驗前進行充分的預習，在實驗課上，由任課教師與實驗室老師共同指導實驗，不僅使實驗內容與課程結合更緊密，也在很大程度上減少了儀器的損壞率。在全院范圍內進行了“優秀綜合性、設計性、創新性實驗”的評比活動，并將評比結果與教師工作業績和評優等工作結合起來，充分調動教師對實驗教學的積極性、主動性和創造性，大多數的實驗課都進行了重新規劃、提煉和提高，涌現出一批高水平的實驗課，從總體上提高了實驗教學效果。

二、結合專業人才培養方向，緊密結合專業課程，構建完善的實驗體系

機械電子工程專業方向是以機械工程領域的電子控制為主，可以說是機械工程專業中偏向于電子的專業方向，機電專業的目標是培養出具有機械電子領域綜合應用能力，并具有初步創新能力的應用型專業工程技術人才。

多年來，機電實驗中心實驗室在本科生教學中發揮了重要作用。然而，70%～80%的實驗是演示性或接近演示性的實驗，學生只需根據實驗指導書，進行操作就能看到實驗結果，沒有對實驗從最基礎的原件開始進行設計和對所學知識進行綜合應用，更談不上創新能力的培養與提高。

近年來，配合本科生培養方案改革，我院進行了教學內容的重新定位和規劃。為此，我們實驗教學環節也進行了相應的改革，優化配置了實驗室資源，對各門專業課的實驗進行了整合和拓展，將各門課程的實驗由演示型向綜合應用型、設計型轉變。增強學生的動手能力，使教學內容具體化、實用化，改變理論脫離實踐的不良局面，同時，又將實驗改革的經驗進一步應用到各門相關專業課程中，進行教學內容的調整，使實驗教學與課堂教學相輔相承，互相促進、互相補充。

經過機電專業范圍內的實驗體系的深入整合，將實驗教學分為三個層次，課內實驗、課程設計、開放實驗。其中，課內實驗包括緊密配合各專業課程課堂教學進行的實驗，這類實驗學時較短，受益面為全體同學。在不同專業課程中，將實驗的重復部分進行了調整，大大提高了實驗效率。課內實驗又可分為三個子層次，基礎性實驗以功能演示、原理驗證為主，約占30%；綜合性實驗至少結合二門以上的課程，鍛煉學生的綜合應用能力和設計能力，分析問題解決問題的能力，約占40%，課內創新性實驗在綜合各門課程所講知識的基礎上，鼓勵學生自主選題，在教師的指導下，獨立完成小型設計和實驗，約占30%。

課程設計根據教學計劃的要求，以實驗室為依托，受益對象為特定年級學生。課程設計的時間較長，一般為二周至三周，將學生分成若干個組，每組3～4人，由教師提出問題，同學提出設計方案。經教師審核后，在教師的指導下，獨立進行實際設計，既保證每個學生都能參與進來，又不使題目選得過深，以致于學生無法完成。

開放實驗則是一個長效的運行模式，可固定開放時間，由專門的老師指導，解答問題。在嚴格管理，保證實驗室安全、設備安全的前提下，同學們可以自主選題，自行設計和實驗。開放實驗分為一般性開放實驗和創新性開放實驗，其中，創新性開放實驗緊密結合國內外大學生的高水平競賽，可起到激發學習興趣、提升教學效果的作用。

三、建立起科學、高效的運行模式

經過多年的實驗教學探索，我們探索出了一條科學高效的運行模式。在實驗內容的選擇、實驗的前期準備、實驗的實施方式，實驗的考核方式，實驗的效果評價，實驗的改進措施等各個方面做出了大量的工作，并積累了寶貴的經驗。現在的機電實驗室在專業人才培養中發揮了重要作用。我們還將進一步開放實驗室，在受益人群的廣度和開放內容的深度上不斷擴展，鼓勵學生到帶著想法走進實驗室，提高學生的自學能力、綜合應用能力，培育創新能力，實現自己的科研夢想。

在開放實驗中，教師不僅指導學生自自主選題，獨立完成設計和實驗，還對學生進行創新性課程培訓，在本科生中探索出了一條培養科研意識、創新意識的新途徑，并且收到了非常好的效果。

近些年來，國內外各種形式的大學生科技競賽越來越多，給大學生們提供了很好的鍛煉舞臺，我們充分利用課外科技競賽，提高學生實驗興趣。在種類繁多的各類競賽中，進行分析研究，選擇適合自己專業的競賽項目。

四、總結

實踐證明，我們采取的建立合理的實驗教學體制，結合專業人才培養方向和專業課需要，構建完善的實驗體系，在此基礎上充分利用開放實驗室、以科技競賽提升學生創新能力，提高學生實驗興趣的方案是可行的和有效的。

我們在實驗教學改革中不斷進行新的嘗試，期望能借此為國家培養出高素質、應用型和創新型的工程實踐人才。

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