电子信息专业创新实验教学探讨

高月红 章国安 赵灵冬 吉晓东 陆慧琴（南通大学 电子信息学院，江苏 南通226019）

创新实验首先是“创新”。何为创新实验，就是突破成规，以一种新的模式更好地通过实验这种科学手段去发现问题、分析问题、解决问题，以达到培养学生开阔思想、激发探索热情和获取职业所需的基本技能的目的。2l世纪竞争愈发激励，说到底就是人才的竞争，作为人才培养的高等学校也就不得不重新思考如何培养出一批高素质的人才。在面向2l世纪高等教育改革中，加强创新教育已成为共识；而实验作为提高大学生创新、实践动手能力基本手段具有纯理论教学不可替代的重要作用。传统的实验教学要求严格按照事先编制的大纲和实验指导书“依葫芦画瓢”施教，已不适应新时代创新性人才培养的需要，因此必须改变传统填鸭式的教学模式，以学生为主，调动学生的主观能动性，变“要学生学”为“学生要学”，激发学生对知识的可求欲，充分利用四年大学时间夯实日后从事本专业所需专业知识的基础，才能在工作岗位上真正成为“上手快，头脑活”的高素质从业人员[1-2]。本文主要讨论了我院在电子信息专业创新实验教学中的一些有益尝试。

1 创新实验方法

1.1 教学理念——“做中学”

实验教学要取得良好的效果，必须根据实验教学的要求和目的，因材施教。创造性地选择最佳教学方法和途径去培养学生，循循善诱。激发学生学习的主动性是最优的方式，其不仅调动了学生的兴趣，做自己感兴趣的实验，而且可以完成实验教学任务，从而提高了教学质量。我院在电子信息专业的实验教学中，事先仅给学生布置一个宽泛的范围，只要能完成预期的实验结果，可不拘泥于成法，选用各种软件及方法进行实验设计与操作。在实验的准备过程中，学生或多或少都会遇到这方面或是那方面的问题，为了继续开展实验，必然会激励学生想方设法去解决问题，有的翻阅大量书籍求解，有的上网百度搜索，有的跑办公室找课程老师，甚至有的找本行业专业技术人员。通过“做中学”这种方式使学生初步掌握科学思维和科学研究的方法以及了解程序设计、制作、仿真等整个过程，有利于提高学生独立工作能力、工程实践能力及创新能力。

1.2“CDIO”教学模式的采用

CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习专业[3]。2005年开始，汕头大学副校长顾佩华教授首先在国内引入了CDIO工程教育模式，其认为首先要明确培养目标和毕业生应具备的工程师的工程技术知识、能力和素质。汕头大学在CDIO加以实施过程中取得了明显的效果，这是高等教育改革中有益探索，并指引着更高的高校与学科争相学习CDIO工程教育模式并在各自的教学中加以运用。我校在高等教育改革中也积极探寻新的教育模式，并在教学实践中有意识地运用CDIO教育模式，逐渐形成了自己的特色。

2 创新实验内容

2.1 自选实验命题

为了能够激发学生的学习热情，提高创新能力，我们对实验内容进行了改革完善，对必不可少的一些验证性实验，加大思考题的比例；多设置应用性实验、综合性实验、设计性实验；对一些开放性实验，学生可自愿选修，并作为创新实验课题和今后毕业设计的重要研究方向[4-5]。在此过程中，我们充分调动学生的积极性，鼓励并允许学生根据自己的兴趣爱好自行设计命题。学生可以申请利用实验室现有的仪器设备，在自行查阅检索相关的参考文献后，自主设计实验方案，合理选择实验仪器，自主展开实验研究。以此，我们将16周的实验做了如下灵活安排。

表1 学习安排

2.2 参加研究项目

教师在教学实践过程中可将自身从事的科研引入教学，将自己从事的相关科研项目和具体进展与学生沟通，为学生打开走进科研之门，让学生了解现实中的科研到底是怎么回事，培养学生科研兴趣。教师在从事科研项目时有意识的吸收学生做自己的科研助手，让其从中真切体会思考科研的过程。对那些悟性高、求知欲强的学生适时吸纳入科研项目组，特别是那些具有培养研究生资格的教师可以遴选合适人选作为自己的研究生，为他们提前走上科研之路做准备。

2.3 学习途径及窗口的创新

考虑到我校主校区在新区，教师平时的生活区在老城区，除日常上课时间外，主校区内少有专业老师。我们千方百计克服这一弊端，积极为学生开拓学生的途径及窗口。通过学生自主学习、师生交流、小组讨论、展示和答辩，形成了一个良好的交流平台。此外，就创新实验的内容采用面对面互动，网络互动，建立教师随访、网上课件学堂等多元化的教学平台，保障学生特别是好学生的课外求学渠道的畅通。

2.4 创新实验的CDIO改革

在有限的学制内，不可能让学生学习掌握全部专业知识，只有在大学四年内“授之以渔”，教师以少量的时间教授学生学习的基本方法，重视培养学生的自学能力，在这之后应该大部分时间花在按实验或者说项目组织教学上，即CDIO模式所倡导的让学生真正知道这些知识在整个实践中的用处以及如何运用，从而避免很多知识学了没有用，反而挤占了有限学制内的大量时间。所谓的“做中学”就是要将课程嵌套在做实验中，以“用”致“学”，用到什么，学习什么，突出自学能力，提高应用所学知识解决问题的本领。在CDIO改革中，电子信息专业必须精心构思、设计、实施及运行项目实验，以此为导引，让学生产生对核心专业课程学习的兴趣，进而对本专业形成一个清醒的全面认识。

2.5 开放式创新实验室的建设

开放式创新实验室的建设就是要给那些学有余力，并乐于拓展知识面，提高动手能力的学生所准备的。对进入实验室的学生或学生社团组织明确管理制度和作息时间等一些规章制度之后，便可开展其相应的活动。学院考虑到学生在此过程中需要一些指导，特配备了1~2名指导老师或实验管理员，在实验现场提供帮助。随着这一创新实验教学的改革，实验室的仪器设备的利用率大幅度提高，仪器设备的故障率或破损率也随之上升，学院在经费上给予了自要的支持帮助，保障创新实验室正规有序的进行下去。

2.6 以竞赛促发展，检验教改成果

以上述开放式创新实验室为平台，学生社团组织为主体，积极开展院级电子信息专业的设计竞赛。竞赛每学期组织一次，由教师命题和自由选题相结合，综合检验学生的学习成果及动手能力。通过评审选拔出优秀学生，推荐参加全省乃至全国的设计大赛，不断提高学生自身能力并为学校挣得荣誉。通过这一活动有效地培养了电子信息专业学生的综合设计能力和创新能力。

3 课程改革的意义

大学课程的教育应该是“授之以渔”，而不是“授之以鱼”。重理论轻实验的现象普遍存在，教学中往往要花上整个学期来忙于课堂上教授基础理论，照本宣科让学生对课程缺乏兴趣。因此，难怪乎在课堂上经常有学生开小差，干与本门课无关的事，甚至跷课；即便有些女生认真听讲，也是忙于做笔记，根本没有时间思考，谈何理解授课内容。实验课也就往往成了突击课程，集中花上极少数时间把几个固定的实验做完就草草了事。由此造成学生对实验课普遍缺乏学习兴趣和动力，极大地限制和抹杀了其对事物的感悟、思考与再创造的能力。近几年来，我们越发认识到提高创新精神和创新能力最行之有效的途径在于实验和实践教学环节，因此，学生只有通过不断的动手实践，才能更好地理解所学到的理论知识，才能积累丰富的实践经验，才能在以后步入社会迅速适应工作需求[6]。这也是教育部在全国实验教学工作中所强调的。我院响应急切改变传统实验教学给学生创新意识、创新精神和创新能力带来桎梏现状的呼声，与时俱进地在电子信息专业的创新实验教学中敢于引入新理念，新模式以谋求培养适应时代需要的高素质人才，这对我院向社会输送合格人才具有重要作用。

［1］唐红梅，王霞,李琦，等.数字图像处理课程教学改革与实践[J].河北工业大学成人教育学院学报,2006,21(4):8-10.

［2］胡升平，宋跃，余炽业，等.加强综合设计性实验指导提高学生创新能力[J].东莞理工学院学报,2007,14(2):28-29.

［3］陶勇仿，商存惠.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究,2006,(11):81-83.

［4］徐振方，孟艳花，王艳.从电子设计竞赛看电子信息类专业的教学改革[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2010,27(1):135-136.

［5］曹亚丽，宋爱娟，顾德英.构建电子信息类创新实验教学平台的探讨[J].机电产品开发与创新,2010,23(2):188-189.

［6］陈华，聂江，张万奎.地方院校创新实验教学的实践[J].实验技术与管理,2010,27(1):128-129.