以项目立项推动高校实验教材建设

张 羽， 李鸿儒， 杨 华， 郭路佳

(东北大学 信息科学与工程学院， 辽宁 沈阳 110819)

以项目立项推动高校实验教材建设

张 羽， 李鸿儒， 杨 华， 郭路佳

(东北大学 信息科学与工程学院， 辽宁 沈阳 110819)

通过对目前高校实验教材存在的问题进行分析，结合东北大学电子实验教学示范中心的实际情况，提出以项目立项的方式推动高校实验教材的建设。所出版的电子信息系列实验教材，内容新颖、结构统一，首次尝试加入二维码技术，简化学生实验报告的负担，能有效激发学生创新精神和实践能力，已正式投入使用，得到广泛好评。

实验教材； 项目； 立项； 实践

实践教学是高等教育不可缺少的重要组成部分，是巩固理论知识的有效途径，是培养具有创新精神和实践能力的高素质工程技术人才的重要环节[1-2]。从高等教育改革发展的趋势上看，“双一流”建设实施办法已正式出台，引导和支持具备较强实力的高校合理定位，办出特色，建设一流大学和一流学科体系。“双一流”建设强调淡化身份、突出绩效、整合资源、创新方式[3]。实验教材是体现实验内容和教学方法的知识载体，是教学的基本工具，也是深化教育教学改革、全面推进素质教育、培养具有创新精神和实践能力人才的重要保证[4]。

1 实验教材建设中存在的问题

高校实验教材建设和其他建设一样，是高校的一项重要基本建设，在培养人才这一复杂的系统工程中有着举足轻重的地位。但长期以来，高校实验教材工作的重要性并没有得到应有的重视，实验教材的改革落后于其他教学环节改革的步伐。高校实验教材建设目前主要存在以下几个问题:

(1) 实验教材建设落后于理论教材[5]。传统的高等教育通常以理论教学为主，实践教学仅作为理论教学的一个补充而被摆在了次要位置。实验教材的建设与规划管理也没有得到应有的重视，人员和经费的投入不够，实验教材的改革落后于理论教材的改革步伐。

(2) 实验教材内容质量不高。各高校实验室使用教材参差不齐。有专任教师编写的由正规出版社出版的实验教程，也有实验教师自编实验讲义。另外，现有实验教材认知性和验证性实验过多，实验步骤描述过多、过细、过全，导致实验过程中学生独立思考的机会很少，主观能动性和创新性没有得到调动；综合性、设计性和创新性实验项目所占的比例太小，新的实验方法、实验技术不能及时编入实验教材。

(3) 实验教材体系不健全。多数实验教材未能建立起系统的实验知识体系，只注重与理论知识体系的配套，忽略了自身的系统性、科学性和完整性，成为理论教材的附属品[6]。学生针对不同实验课程所使用的实验教材，内容交叉、重复或者知识点衔接不好。

(4) 通用教材不适应校内自制设备。我校国家级电子实验教学示范中心(下称中心)的设备大部分为自制设备，或由本校教师设计、委托厂家合作生产的实验设备。通用实验教材和厂家实验设备说明书不能完全涵盖本校所开出的实验内容，不能满足目前实验教学的需求。随着实验教学改革及实验室建设不断深入，实验设备不断更新，实验内容、手段、方法逐步改进，大部分实验教程或讲义更新不及时，不能满足中心培养学生创新意识和工程实践能力目标的要求。

2 以项目立项推动高校实验教材建设

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》对高等教育人才培养质量提出的要求，高校应从根本上改变教育思想和教育观念，改变实验教学依附于理论教学的传统观念，充分认识并落实实验教学在人才培养和教学工作中的地位，坚持“理论教学与实践教学并重”的原则，形成理论教学与实验教学统筹协调的氛围和关系。

以更新实验教学思想观念为先导、以培养学生创新精神和实践能力为目标、以我校信息学院实验教材建设立项为载体，中心联合东北大学出版社，组织专职实验教师编写了《高等院校电子信息系列实验教程》。自2012年起，通过信息学院实验教材立项项目，18本实验教程获得立项支持。迄今为止，该系列教程已经正式出版了7本并投入使用。

2.1 教材建设的前提条件——制度和经费保证

学院根据我校控制学科、计算机学科、检测技术及电子信息等学科发展和实践教学改革的需要，统筹联合学校教务部门、实验教师、理论教师和出版社，合理制定了实验教材总体建设规划，并实施过程跟踪管理。教材规划突出特色、分批建设、注重丛书系列化，并鼓励出版新教材和精品实验教材。

另外，学院加大了实验教材建设的经费投入，用于支持实验教材的编写、出版和研究工作，重点资助本校优势学科配套实验教材的编写工作。

2.2 储备教材建设人员——专任教师加入

为保证实验教学质量、推进实验教学“质量工程”建设，中心组建了实验教学团队[7]，邀请正、副高职称的专任教师加入相关实验课程的教学团队，指导《高等院校电子信息系列实验教程》的编写工作。

专任教师比实验教师更了解专业的发展动态，熟悉专业知识并灵活应用，具有丰富的教学和科研经验，而实验教师长期工作在实践教学第一线，掌握实验设备情况、了解学生实验需求、熟悉现代实验教学特点，双方优势互补。在专任教师的指导和带动下，实验教师能够抓住实验教材的编撰重心，结合我校控制和信息学科优势，将理论教学中的宝贵经验穿插在实验教程中，突出重点，发挥优势。

2.3 统一教材建设思想——定期召开研讨会

既注重整套教材形式和结构的统一，又强调系列教材的思想和内涵统一。每个实验教学团队并不是“背靠背”编写实验教材，而是定期召开实验教材建设研讨会，充分调动教师的积极性，针对信息技术和控制专业的特性，组织理论教师和专职实验教师设计完善实验教学大纲，以实验教学、创新实验、大学生能力提升为出发点设计实验，精心策划实验内容[8]。教材以学生学习为中心，通过合理设计实验原理、实验过程、实验练习等环节，阐明实验课程的教学过程，启发学生学中练、练中学。

2.4 教材建设的有效载体——改革立项

中心在2012年首次开展了实验教材建设立项。立项要求实验教师根据所带实验课程编写《电子信息系列实验教程》，实验教材主编以实验教师为主，实验教材编写团队中必须有副高级职称以上的专业教师。

通过此次实验教材建设立项，极大程度调动了实验教师参与实验教学研究和改革的积极性，加强了实验教师和理论教学团队的互通，并且有效推动资深专业教师带动同一教学团队的年轻专业教师深入实验室，提高了专业教师实践能力，同时也实现了理论教学队伍和实验教学队伍师资共享。

3 系列实验教材特点

3.1 实验内容有深度

本套实验教材结合学生的培养目标、培养方案、培养计划、教学大纲以及当前科技发展情况，尤其是紧密结合我校实验设备更新。另外，支持教师将自己的科研成果转化为实验教学和案例的选题，这使实验教材既符合学生的认识和发展规律，又有新颖性、趣味性和一定的综合难度。着眼于素质教育、创新教育，为学生能够自主地构建知识体系、能力体系和思维体系提供支持，对学生实践能力和创新能力的培养起到推动作用。

3.2 教材范围有广度

本系列教程是在统一的编写指导原则下，在课程群或学院内建成的一整套教材[9]，紧密结合我校的“入门层—基础层—拓展层—提高层”的4层次实验中心课程体系[10]，包括专业认知、基础技能、综合设计以及科技创新层面的实验课程或实践课程(见图1)。

图1 电子实验教学示范中心4层次课程体系

通过4层次实验教学体系，使各课程的教材之间形成有机的联系，内容达到相互补充，避免重复和浪费，教学上也有了很好的衔接与扩展空间。该系列教程内容包括电工技术、电子技术、自动化及检测技术、通信技术、电机及拖动、运动控制技术、单片机技术、计算机网络技术以及软件编程类实验课程，几乎涵盖了电类专业的所有实验和实践课程。

3.3 激发学生思维有高度

科学技术发展日新月异，知识更新速度也显著加快。在实验教材中渗透创新思想，加强理论知识与学生生活经验的联系，能够激发学生的创新思维。因此，通用的实验内容已经不能满足学生对实验效果的更高要求。

以培养学生实践能力、创新能力为宗旨，以培养和锻炼学生实践动手能力为目标，对学生分类设计实验内容，因材施教。本套教材内容包括基础验证型实验、设计型实验、综合型实验和创新型实验。学生可以根据自己的实际情况，在完成必做实验后，自主选择难度更高的实验。不同类型的实验有不同的最高得分，有效地激励动手能力和实践水平高的学生进行高一级别的实验研究，充分锻炼他们的创新意识和实践能力。

3.4 系列教材结构统一

本套丛书的内容分为课前预习、实验指导和实验报告3部分。其中课前预习部分以选择题、填空题或简答题的方式给出，预习题的得分将计入学生实验成绩；实验指导部分只给出关键的步骤，细节部分需要学生在实践过程中自行摸索；实验报告部分以活页形式，将实验目的、要求等基本信息直接印在其中，突出实验过程的实现和实验结果的分析，学生直接在预留位置填写相关数据或内容即可，简化了学生手写实验报告的负担(见图2)。

图2 系列教材实验报告样例

3.5 二维码技术的创新应用

随着信息网络、传感器的发展,互联网及物联网技术越来越受欢迎，在教学中的应用也越来越广泛。二维码技术是目前非常流行的互联网、物联网技术,可以

有效弥补传统纸质教材内容封闭、死板、更新周期长、展现形式单一等不足[11]。我校在后续出版的系列教材编著中，即将引入二维码技术[12]，将实验知识点、实验动态效果、实验安全须知等动态或视频资源以扫描二维码的方式展现在目前普遍应用的移动终端设备中，将传统的纸版实验教材变成移动知识，随时随地供学生学习和使用。

将二维码技术与传统纸版教材融合，学生可以在移动网络下扫描二维码，进而快速获取相应实验教学资源，达到书网互动、立体阅读、服务延伸的目的，也成功地将线下学习过渡到线上，使移动新媒体在实验教学中的优势充分展现出来。

4 结语

我校以项目立项的方式推进实验教材建设，现已经出版并正式使用7本。实验教程的出版，受到我校相关专业学生一致好评。它是实验教师平时点滴工作的积累和反映，提升了实验教师个人能力，也丰富了我校实验教学示范中心的实验教学成果。实验教材建设是一个长期的动态过程，它随着理论教材、实验设备和人才培养模式的改变而不断发展，不断更新内容、不断吸收新的科技成果, 是实验教材建设永恒的主题。

References)

[1] 管芳，胡鸿志，郭庆.面向创新型人才培养的实践教育模式研究[J].实验技术与管理，2016，33(2)：17-19.

[2] 楚随英，周旭东.高校实验教材改革的研究[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版)，2005，24(2)：99-101.

[3] 张烁.“十问”教育:高校“双一流”建设该怎样发力[N].人民日报，2017-03-02(1).

[4] 蔡晓君，刘湘晨，窦艳涛.精品实验课程需要精品实验教材[J].实验室研究与探索，2011，30(8)：170-172.

[5] 严正权.应用型本科高校基础实验教材建设的思考[J].山东化工，2014，43(3)：166-167.

[6] 史金联. 基于创新能力培养的高校实验教材建设研究[J].河南教育(高校版)，2010(12)：48-49.

[7] 高智琛，王永会.浅谈高校实验教材的建设[J].实验室科学，2012，15(4)：203-205.

[8] 张曦，刘健.安全工程专业实验教材建设及改革对策研究[J].科技视界，2016(23)：43-47.

[9] 陈露.地方高校系列化实验教材的策划经验浅谈[J].科技与出版，2011(8)：23-25.

[10] 吴敏华，李志平.实验教学示范中心建设与实验课程体系构建[J].实验技术与管理，2011，28(10)：105-108.

[11] 刘云涛.二维码技术在医学立体化教材建设中的应用探索[J].电子世界，2016，13(1)：105.

[12] 刘建昌，关守平，周玮,等.计算机控制系统 [M].2版.北京：科学出版社，2016.

Exploration and practice on promoting construction of university experimental textbooks by project approval

Zhang Yu, Li Hongru, Yang Hua, Guo Lujia

(College of Information Science and Engineering, Northeastern University, Shenyang 110819， China)

Through the analysis of the problems existing in the current experimental textbooks in colleges and universities, and in combination of the actual situation of Experimental Teaching Demonstration Center of Northeastern University, a method to promote the construction of the university experimental textbooks by project approval is proposed. A series of the published experimental textbooks for electronic information are novel in content and unified in structure. The first attempt is made to add the two-dimensional code technology, which reduces the burden of students’ experimental reports, effectively stimulates students’ innovative spirit and improves their practical ability. It has been officially put into use, and has been widely praised.

experimental textbooks; projects; project approval; practice

G642.0

B

1002-4956(2017)10-0170-04

10.16791/j.cnki.sjg.2017.10.042

2017-03-10

国家自然科学基金重点项目(61533007)

张羽(1983— )，女，辽宁沈阳，硕士，实验师，主要从事实验室管理与队伍建设以及过程控制系统实验教学工作等.

E-mail：zhangyu@ise.neu.edu.cn