張 華，史儀凱，袁小慶

（西北工業(yè)大學(xué) 機電學(xué)院，陜西 西安710072）

隨著高等教育管理體制改革的進一步深化，高等學(xué)校的教育模式正經(jīng)歷著一場深刻的變革。其中，高校的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，提高綜合素質(zhì)有著十分重要的作用。因此，實驗教學(xué)環(huán)節(jié)越來越受到各高校的普遍重視。實驗室的建設(shè)和管理為提高學(xué)生積極探索及實驗創(chuàng)新的興趣，培養(yǎng)出理論與實踐相結(jié)合的實戰(zhàn)型人才起到了重要的作用。西北工業(yè)大學(xué)將電工電子實驗作為獨立課程實行單獨設(shè)課，積極探索并不斷更新實驗教學(xué)模式，也是對于重視培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的直接體現(xiàn)［1］。

實驗課的目的在于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，掌握常用儀表的使用，提高動手能力。同時，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，激發(fā)他們的自主性。建設(shè)了開放實驗室，為學(xué)生提供實驗教學(xué)與科技創(chuàng)新相結(jié)合的廣闊平臺，使他們在實驗的過程中不僅加深了對理論知識的理解，而且提高了獨立思考及實際操作能力，樹立了創(chuàng)新意識。經(jīng)過西北工業(yè)大學(xué)電工實驗教學(xué)中心全體教師多年的艱苦努力，逐步探索出了一條實驗與創(chuàng)新相結(jié)合的、適應(yīng)時代發(fā)展要求的人才培養(yǎng)模式，得到了學(xué)生們的認可，同時取得了精品課程建設(shè)和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的可喜成果。

1 建立研究型實驗教學(xué)模式

實驗課程教學(xué)是一種綜合性較強的技能培養(yǎng)。在電工學(xué)實驗教學(xué)改革中，堅持“實驗課程系列化，實驗對象層次化，實驗管理規(guī)范化”的原則。實驗教學(xué)的設(shè)計思想是：

1）電工學(xué)實驗單獨設(shè)課，實驗課學(xué)時與理論課學(xué)時比達到1：3，實驗操作必須1人1組；

2）對于基礎(chǔ)實驗內(nèi)容，要求學(xué)生在課前做好預(yù)習(xí)，完成預(yù)習(xí)報告內(nèi)容。實驗課開始，向老師申請本次實驗內(nèi)容，并由老師檢查預(yù)習(xí)報告，同意后由老師提供所需實驗設(shè)備，自己根據(jù)預(yù)習(xí)的效果獨立完成實驗，實驗結(jié)束經(jīng)老師檢查電路及數(shù)據(jù)，通過后整理設(shè)備儀器交還。電工學(xué)系列基本實驗課程體系如表1所示［2］。

表1 單獨開設(shè)的4門基礎(chǔ)實驗課

在保證每個學(xué)生完成基本實驗教學(xué)后，進行分層次開放實驗，由學(xué)生本人根據(jù)自己的興趣愛好申請高一層次的自主開放實驗，如表2所示。

表2 分層次高一級開放實驗

高一級開放實驗主要利用學(xué)生的課余時間在電工實驗教學(xué)中心的開放實驗室完成。自主創(chuàng)新型實驗的具體做法如下：

1）實行開發(fā)實驗、科技制作競賽措施

（1）推薦必修實驗成績優(yōu)秀，部分學(xué)生參加；

（2）由實驗室提供必要的儀器設(shè)備，實驗題目、內(nèi)容、步驟由學(xué)生自行設(shè)計完成；

（3）由專門教師指導(dǎo)，實驗時間由學(xué)生與指導(dǎo)教師商定；

（4）每年舉辦一次科技制作評獎，由學(xué)校頒發(fā)證書和獎勵。

2）探索培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性的科技競賽

（1）推薦科技競賽成績優(yōu)秀，或者未完成（有必要繼續(xù)）的科技制作項目的學(xué)生；

（2）學(xué)生可從指導(dǎo)老師提供的題目中選題，也可自行設(shè)定題目；

（3）學(xué)生根據(jù)題目查閱相關(guān)技術(shù)資料，指導(dǎo)教師協(xié)助學(xué)生完成實施方案設(shè)計；

（4）實驗中心的開放實驗室對學(xué)生全天候開放，并提供必要的設(shè)備儀器；

（5）指導(dǎo)老師為學(xué)生排憂解難，指導(dǎo)學(xué)生完成創(chuàng)新題目；

（6）組織驗收創(chuàng)新實驗項目，優(yōu)秀學(xué)生可推薦參加校級、省級和國家級“挑戰(zhàn)杯”競賽。

圖1 自主創(chuàng)新實驗做法

在電工學(xué)國家級精品課程網(wǎng)站上設(shè)有專門針對實驗課程的系統(tǒng)，包括實驗課程大綱、內(nèi)容、儀器儀表的使用、電子教案及視頻錄像等，學(xué)生可隨時登錄精品課程網(wǎng)站對實驗室開設(shè)的各門課程的時間、課時數(shù)及各項電子競賽活動等進行詳細了解，并與指導(dǎo)老師做網(wǎng)上交流，預(yù)約實驗時間，對實驗室建設(shè)提出各項意見等。教師也通過網(wǎng)站發(fā)布各類相關(guān)信息，諸如實驗時間、地點更換通知，新購置儀器使用指南，競賽報名系統(tǒng)及獲獎名單等，便于學(xué)生及時了解信息動態(tài)。

電工學(xué)實驗課程是實踐性很強的課程，為了配合新的開放式授課方式，同時也實行了新的實驗考核辦法。以完成基本實驗課程為標準，能夠掌握常用電工電子儀表使用，電路設(shè)計、參數(shù)測定和數(shù)據(jù)處理方法，以及解決較復(fù)雜工程實際問題的能力。實驗課程獨立設(shè)課后，與其他課程一樣對學(xué)生有嚴格的要求。學(xué)生的實驗成績不僅是對學(xué)生動手能力情況的考核，也是對他們進行獨立思考、獨立設(shè)計能力的評估。根據(jù)實驗教學(xué)的新目標，學(xué)生實驗成績的考核標準應(yīng)包括以下幾個方面：

（1）基本操作的正確性，規(guī)范性和熟練性；

（2）觀察實驗現(xiàn)象和發(fā)現(xiàn)問題的能力，以及測量實驗數(shù)據(jù)并記錄的能力；

（3）對實驗中遇到的問題能正確分析并加以解決的能力，以及誤差分析能力；

（4）對于給定題目實驗進行資料查閱，以及自行設(shè)計實驗線路、步驟；

（5）實驗報告的書寫。

在實際教學(xué)過程中，以上標準可依據(jù)實驗內(nèi)容和性質(zhì)的不同而有不同的側(cè)重點，教師結(jié)合實際需要制定更細致的標準，以便更確切地反映學(xué)生的真實水平。

2 實驗教學(xué)成果

實驗中心開設(shè)高級實驗選修課10屆，約450人次，組織實驗技能競賽20屆，參加學(xué)生約2500人次，指導(dǎo)科技制作約350人次，完成項目150余項，指導(dǎo)科技創(chuàng)新90人次，完成創(chuàng)新項目40余項。開設(shè)較高層次研究型實驗教學(xué)，為學(xué)生提供了創(chuàng)新實踐的空間與條件，以及利用所學(xué)知識解決實際問題的興趣。由4名本科生組成的小組自主提出的“壓差換器搖式生物反映器”研究課題，技術(shù)思路新穎，方案切實可行。國內(nèi)同行專家認為“這一課題的完成從根本上解決了液體搖瓶培養(yǎng)中長期以來懸而未決的反應(yīng)瓶內(nèi)外空氣交換難題，對好氧微生物的實驗室研究和工業(yè)發(fā)酵利用有著十分重要的理論和實踐意義”。該項目2002年先后獲“挑戰(zhàn)杯”陜西省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽銅獎，國家知識產(chǎn)權(quán)局“全國第十屆專利博覽會”金獎［4］。

實驗中心全體教師探索出了在技術(shù)基礎(chǔ)課教學(xué)中培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才的途徑，取得了可喜成績。近年來，指導(dǎo)學(xué)生完成的科技創(chuàng)新研究，先后獲陜西省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃一、二等獎5項；獲“挑戰(zhàn)杯”國家、陜西省獎7項；獲“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽二等獎4項；獲第十屆中國專利新技術(shù)新產(chǎn)品博覽會金獎1項；獲國家實用新型專利12項；申請國家發(fā)明專利7項；獲中國專利博覽會金獎1項；有2名學(xué)生分別獲西北工業(yè)大學(xué)“十佳科技英才”獎；2006年電工實驗中心獲陜西省教學(xué)示范中心；2008年9月，實驗教學(xué)中心主任史儀凱教授榮獲了“國家教學(xué)名師”光榮稱號。

3 結(jié)束語

創(chuàng)新是國家興旺發(fā)達的不竭動力，高校實驗教學(xué)系統(tǒng)及平臺的建設(shè)在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才戰(zhàn)略中起著不可替代的重要作用［3］。實驗室建設(shè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要我們在實踐中不斷摸索與完善。這必將是一項長期而艱巨的工作，不斷尋找適應(yīng)社會發(fā)展需要的合理模式，使資源得到更充分利用，促使未來實驗室工作向更深、更廣方向發(fā)展。

［1］ 呂守林.更新教育觀念，深化實驗教學(xué)改革［J］.北京：實驗技術(shù)與管理，2008：25（1）

［2］ 史儀凱等.電工學(xué)課程體系改革方案與實踐［J］.南京：電氣電子教學(xué)學(xué)報，1999：21（1）

［3］ 李廣偉等.實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實踐［J］.上海：實驗室研究與探索，2008：27（4）

［4］ 袁小慶等.電工學(xué)課程建設(shè)的研究與實踐［J］.蘭州：蘭州理工大學(xué)學(xué)報，2008：34（2）