浅议精品实验课程的建设

2014-04-08陈新兵

实验科学与技术 2014年2期

张倩，吴羽，陈新兵

(广州大学实验中心，广州 510006)

精品课程是指具有一流教学内容、一流教材、一流教师队伍、一流教学方法、一流教学管理等特点的示范性课程。精品课程建设要体现现代教育思想，符合科学性、先进性和教育教学的普遍规律，具有鲜明特色，并能恰当运用现代教学技术、方法与手段，教学效果显著，具有示范和辐射推广作用。精品课程建设是全国高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分，是培养高素质的复合型、研究型、开拓性人才的重要手段。而实验教学是电子信息类专业教学的重要环节，对于培养学生的动手能力、分析能力、协作能力具有重要意义。因此，提高实验教学水平，开展实验精品课程建设，是课程体系建设和发展的需要，对相关课程的后续发展是非常必要的。

1 加强精品实验教学内容建设

教学内容建设是精品课程建设的核心，精品课程的内容要有科学性、先进性、实用性，要反映本学科领域最新科技成果。随着科学技术的迅猛发展，学科之间的交叉融合越来越密切，对学生的综合素质培养的要求越来越高，对学生综合实验能力的培养提高显得越来越重要和迫切，因此相应的教学内容需要不断更新。

传统的实验课以开设验证性实验为主，综合性、设计性实验内容较少，因而要加大综合性、创新设计性实验的比重，鼓励学生尽早进入科研活动。这部分教学内容可以从生产、生活实践及实验教学的实际问题或科研课题中获得。利用这些课题设计出大量的综合性或设计性实验项目，学生可以根据自己的实际情况和水平，自主选择实验项目，这样可以缩短教与学、教学与科研以及教科书与现代科学技术前沿之间的距离［1－3］。

为进一步推进实验教学改革，加强优势特色实验项目的建设，广州大学开展了示范性实验的建设工作。示范性实验是指体现现代教育教学思想，符合科学实验的基本规范和学生认知与能力发展规律，具有丰富的教学内涵、良好的实验环境氛围、切实有效的教学策略，教学效果明显，特色鲜明且具有示范推广作用的优秀实验项目，旨在进一步推进实验教学改革的一项重要举措。

我校实验中心电子信息实验室负责的《数字电子技术实验》这门实验课程包括21个验证性基础实验项目和4个备选的综合设计性实验项目。其中验证性实验项目《组合逻辑电路的设计》申报成为校级示范性实验。而综合设计性试验项目包括:《智力竞赛抢答装置》《直流数字电压表的制作》《数字频率计的原理与制作》《电子秒表的原理与制作》，这些项目都是从生产生活实践的实际问题中获得的。学生可以根据自己的兴趣、能力自由选作。加强《数字电子技术实验》综合设计性实验项目，推进示范性实验项目以来，实验教学效果良好，学生的综合能力得到了提高。

2 加强精品实验教材建设

教材是教学之本，也是教学思想和教学方法的重要载体。教材建设是精品课程建设的核心，是教学改革和教学创新的重大举措，高质量的教材是提高教学质量的基本要素。

2.1 提高编写质量

目前的实验教材质量不高，内容滞后。其原因是很多实验教材都是根据实验仪器配发的使用说明书做简单改动而编写成的，甚至有的没有经过改动就直接作为实验教材来用。

编写高质量的实验教材要做到以下几个方面:(1)实验教材要以教学大纲、课程建设为依据，在内容上循序渐进，符合学校的定位、培养目标和课程设置，满足教学指导和学生自学的使用要求。(2)实验教材与实践教学改革紧密结合。教材既注重基础实践能力的培养，又有新知识、新技术、新实验方法和手段等的训练。(3)要深入开展教学研究，定期进行实验教材评优，使广大教师掌握优秀教材的标准，明确编写高质量实验教材的方向［4－5］。

由校实验中心教师参与编写的《电子技术实验仿真与实践》教材于2008年由科学出版社出版，该教材可以作为高等院校模拟电子技术、数字电子技术和高频电子技术等理论课程的配套实验教材。本教材提供了数字电子技术方面的实验25项，包括21个基础性实验项目和4个综合设计性实验项目，基础性实验的目的是让学生通过实践加深理解基本电子单元电路和电路模块的工作原理，而综合性、设计性实验的目的是提高读者对电子技术的应用能力和创新能力。

该教材配有Multisim电路仿真软件系统，为改革教学方法、营造多元化的教学模式创造了条件。

2.2 建立立体化实验教材

立体化教材是高等教育出版社于2002年首次在国内提出的教材建设新理念，是立足于现代教育理念和现代信息网络技术平台，以传统纸质教材为基础，以学科课程为中心，以多媒介、多形态、多用途、多层次的教学资源和多种教学服务为内容的结构性配套的教学出版物的集合。立体化教材建设主要包括:主教材、教学参考书、学习指导书、电子教案、CAI课件、网络课程、电子图书、试题库、案例库等［4］。

目前，我中心电子信息实验室已经建立起自己的实验教学网站。实验教学网站作为立体化教材体系的重要一环，在实验教学中发挥了积极的作用。该网站主要包括中心动态、实验教学、学习论坛、实验预约、实验预习等5个模块。学生可以通过该网站随时随地地预习实验，预约自由实验的时间，并且可以在学习论坛里相互交流实验心得，遇到问题也会得到实验教师的指导。

立体化教材提供了一种综合性的教学资源，可以加快课程教学内容、教学体系和教学方法以及手段的改革与现代化，优化课程教学结构和教学过程，推动创新教育模式，有利于全面提高教学水平和质量。

3 加强师资队伍建设

教师在教学过程中起主导作用，培养合格人才需要高素质的教师队伍。在精品课程建设中，建立一流的教师队伍是关键，是提高教学质量的重要保证，是精品课程建设的重要内容。教师的作用不仅是传播知识，还要指导学生学会动手，培养学生的各种能力，促进学生全面发展［6－7］。在师资队伍建设方面，应做以下几个方面的工作:

3.1 建立实验教学平台

按课程的学科方向建立实验教学平台，培养一支高素质的教学与科研相结合的师资队伍。《数字电子技术实验》归属于广州大学电工电子学实验教学平台。

电工电子类课程是工科许多专业的重要学科基础，其实践环节的教学质量更决定课程的教学质量，为提高教学质量，强化学生实践应用能力的培养，国内高校纷纷成立电工电子实验教学中心，组建各种实验平台，建立具有层次结构的实验体系，改进实验内容及类型等，对电工电子的实验教学进行改革和实践，取得不少成果。我校也于2005年将全校电工电子类实验教学仪器设备和实验场地集中于实验中心实现设备资源共享，统一了硬件平台，2006年成为广东省电工电子实验教学示范中心建设单位，负责全校电子类相关专业的电工电子技术、信息技术、计算机硬件技术等实验教学与管理任务，建立校级电工电子实践教学大平台，成立各门课程的校级实验教学课程组，形成校级实验教学建设团队，加强实践课程课程建设，促进实验室、师资、经费等资源共享，实现效率最大化。

3.2 注重培养再教育

有计划地选派部分教师外出进修，提高业务水平;在保证教学、科研工作正常进行的前提下，鼓励实验教师深造，提高学历。我中心每年都选派部分实验教师外出参观访问、参加学术会议或者专业进修。目前，本部门在职攻读博士学位的实验教师有3名，其中1名已经取得博士学位。

3.3 充分发挥实验技术人员的作用［6］

实验技术人员不仅要搞好实验室的管理与仪器维护，做好探索性实验与自选实验的技术保障，保证实验教学顺利地开展，还要积极参与到教学改革中来，共同组成高效率的教学团队。实验技术人员要适应时代发展的要求，不断提高自身技术素质和科研水平，为精品课程建设充分发挥自身作用。

4 营造多元化的教学模式

4.1 实现开放式实验教学模式

传统实验教学在实施模式上是一种针对全班学生的“大锅饭”模式，这种模式以实验教师为中心，学生根据教师传授的方法和步骤在设置好的设备和仪器上进行操作。在传统实验教学中，学生处于被动地位，从而不能调动学生的主动性和积极性，不利于学生的全面发展，不利于创新思维的培养。

开放式实验教学是指实验时间、空间、资源、内容和方法的开放，打破传统实验教学观念，以开放的理念来培养和造就更多高素质的人才。实验室开放的教学模式提高了实验课程的总体效果，提高了实验教学的质量。开放式实验教学模式包括实验内容的开放和实验时间的开放。

实验内容的开放主要针对学有余力的学生个体，在实验课堂上完成必做的基础验证性实验项目后，选作其他实验项目。这些选作的实验项目可以是实验教学提供的综合性实验项目，也可以由学生自己根据课程设计实验内容。这样的开放形式训练了基本技能，拓宽了专业知识面，培养了综合创新能力。

实验室开放时间可以根据实验室的教学安排进行预约开放、限时开放以及无限时开放。实验时间的开放为学有余力、善于钻研的学生提供了方便的学习和研究的条件和场所［8－9］。

4.2 引入虚拟实验模式

虚拟实验是指借助于多媒体、仿真和虚拟现实等技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境。虚拟实验作为真实实验的补充，在特定的情况下可以发挥独特作用，为完善实践教学体系建设提供保障。虚拟实验是信息技术的产物，它在教育、科研等领域中具有广阔的应用前景，已经在一定程度上成为实验教学改革的新方向。在虚拟实验室中，学生可以充分利用网络，降低学生在实验中对真实实验设备的依赖性，学生在有网络的地方都可以做实验，可以自由安排自己的实验时间。学生既可以在虚拟实验台上动手操作，又可自主设计实验，有利于培养学生的操作能力、分析能力、设计能力和创新意识。

虚拟实验在提高实验教育技术水平，优化实验教学过程，培养具有创新意识和创新能力的人才等方面产生深远的影响。虚拟实验室是未来实验室建设的发展方向［10］。