大學生創新能力培養與實驗教學

摘要： 本文討論了高等學校實驗教學改革的意義，介紹了本校利用教改項目開展實驗教學設備研究的情況，對如何培養和增強大學生創新能力，開展電類專業實驗的方法和手段研究做了探討。

關鍵詞： 實驗教學 創新能力 綜合電子實驗系統

當今電子設計自動化技術（EDA技術）的發展和普及給數字系統設計帶來了巨大變化，給高校電子信息類專業的教學改革提出了新的問題。面對電專業電子設計實驗內容的重組和改進，協調好實驗教學和理論教學的關系，使實驗教學改革與理論教學緊密配合、適應實驗教學改革的要求，為培養和提高大學生的創新能力搭建一個全新的實驗技術平臺十分關鍵，而探討多種渠道、多種方法、多種形式實現這一目標是非常必要的。

1.綜合電子實驗系統的設計與應用

我們實驗室在早年學校立項的《電子設計開發創新平臺的設計與實現》教改項目中，積極探索了在高校實驗教學改革中自制實驗開發系統、改進實驗內容和方法，利用有限的教改經費，設計出FPGA實用開發板和能予之配套使用的單片機最小系統板，如圖所示。在做系統設計時充分考慮了推廣應用于學院不同專業的相關課程的實驗教學方法的改革問題，以及作為硬件開發系統在全國大學生電子大賽中能發揮多大作用的問題。該試驗系統既可作為實驗系統進行基本理論實驗的驗證和仿真，又可以作為系統進一步實現外部擴展電路的開發，用來完成綜合電子實驗系統的設計。

這套系統以開放實驗儀器的形式長期投入實驗室使用，學生利用它可以獨立完成微型計算機接口和基于FPGA技術的基本實驗，也可以將兩個部分合二為一作為一個硬件開發平臺；由于平臺的設計與開發充分考慮專業知識的應用問題，電類學科各專業按照其專業特色，廣泛地在創新實驗、課程設計、畢業設計和開發貼近科研和生產實際的項目中運用它。

自制實驗教學儀器的應用為大學生進行創新性能力的培養提供了很好的技術手段，對逐步提高大學生的全面素質和能力有較好的效果，激發了學生的學習興趣，提高了學生的學習積極性，充分發揮了學生動手解決實際問題的能力，并使學生將所學的理論知識和實際應用結合到一起，提高了綜合能力，達到了調動學生的學習積極性和主動性，拓寬學生的知識面，開闊學生的視野，提高學生科學實驗和獨立工作能力的目的。

2.實驗教學是大學生創新能力培養的重要途徑

幾年來為了搭建好大學生開發創新的實驗平臺，我們在實驗教學方法、內容、實驗儀器開發等諸多方面做了很多工作。

（1）改革實驗教學模式。

以學生為本的理念，是教育適應社會的必然要求。構造有特色的實驗教學模式和內容十分必要，改革試驗模式的實質是從形式和內容上體現現代教育理念并保證人才培養目標的實現。因此實驗教學改革和創新應緊緊圍繞培養大學生的全面素質和創新能力這個目標，按照“理論教學、實驗教學、科學研究”的教學模式，由以“教”為中心逐步向以“學”為中心轉變。

（2）改革實驗教學內容和方法。

將實驗教學的重點由驗證知識轉變為培養能力，并應注重使學生通過理論到實踐的全過程。將電子設計新技術，新方法融入實踐中，要求學生在實踐時對自己的設計先進行軟件仿真，做到虛擬仿真和硬件實驗相結合——先虛擬后硬件，淡化軟件和硬件設計界限，注意根據實際需要擴展開發各自的外部電路并靈活地應用軟件調試程序，將所學的知識加以綜合運用，有利于調動學生的積極性和主動性，拓寬學生的知識面，開闊學生的視野，提高學生科學實驗和獨立工作的能力。

（3）培養大學生主體意識，實現大學生的個性發展。

當今社會的需求和競爭對大學生的學習活動產生了越來越大的影響，因而對實現培養目標產生了極大的內在和外在需求。學校和教師應通過各種方法啟發大學生，抓住時機，認清形勢，著力培養學生的主體意識，充分發揮主體作用，為實驗教學改革提供基礎條件。

（4）探索實驗改革的方法。

進一步驗證實驗教學改革是教學改革的重要組成部分。利用教學改革項目進行實驗系統的開發是教學改革的一個方向。綜合開發實驗系統的研究過程是理論教學和實驗教學相結合的實驗教學改革的過程。實踐證明：這對提高大學生的學習興趣、實踐能力和創新能力的培養非常有效。同時教師在認真完成項目的同時，對進一步做好高校教學改革工作有了更深刻的認識和體會，在國家正式刊物上發表了多篇科技和教改文章。

實踐表明：要將實驗課程和現代電子技術的發展緊密結合，精心設計不同實驗所占的比重，按不同層次大學生的需求，以及學生的不同特長及愛好安排實踐內容，激發學生的學習興趣，讓學生學會新的設計方法和技術。實驗教學運作模式的調整，改變了學生的知識結構，培養了學生的創新意識，提高了學生的綜合設計和工程實踐能力，為走向工作崗位打下了堅實的基礎。而高校教師利用教改立項開展實驗開發系統的研究是教學改革的一個新方向和探索，也是貫徹高校教學改革精神十分見成效的方法。

參考文獻：

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