建立开放与自主学习模式下的实验教学体系

哈工大报讯（电气学院 李琰 吴建强 齐凤艳/文）为了贯彻我校研究型大学的教学理念与实施科技精英型拔尖人才的培养目标，满足日益提高的实验教学要求，学校电工电子实验教学中心秉承“工程实践能力强”的人才培养特色，以学科为依托，以改革为核心，以人才培养为主线，把学生创新精神与实践能力的培养贯穿于整个教学过程，着重培养学生4方面的能力：基本科学实验能力、工程实践动手能力、掌握高新技术能力和科技创新能力。中心从教学制度与教学方法等方面进行了深入的改革，建立了开放与自主学习模式下的实验教学体系，并产生了基于该体系下的成绩评定方式，以确保学生能得到严格的实践能力训练，并培养其创新能力。

开放与自主学习的实验教学模式

中心“电工电子实验系列课程”的教学实行全方位开放的模式，主要体现在：教学计划内的实验时间、实验地点、实验元器件和实验内容全部开放，教学计划外的实验全面开放。对于教学计划内的实验，学生可以根据自己选定的时间来完成相应的实验，在完成基本实验后，也可根据兴趣，自己选择完成更加深入的实验内容。中心也欢迎学生利用中心的实验仪器和设备，进行教学计划以外的实验学习，包括进行综合型和设计型的实验活动。

开放的实验教学模式以学生为本，给学生以最大的自由空间，有助于学生个性化发展，有利于创新实践能力强的高素质人才培养，同时为科技精英型的拔尖人才培养提供条件和空间，并在“开放式”的基础上向“研究性”过渡。此外，开放的实验教学还可以最大限度地利用实验室资源。

自主学习的实验教学模式要求学生自己了解和理解实验内容，让学生独立思考、解决问题，独立完成实验，培养学生独立分析和解决问题的能力。实验中心为学生提供了视、听、像结合的学习资料和环境，可以在较短时间内形象地为学生讲解实验的全过程，既提高了教学效率，又调动了学生自主学习的积极性。在课堂上，教师尽量做到少讲多做，让同学独立思考、解决问题，完成实验。教师由指导变为引导，由讲授变为启发，培养学生独立分析和解决问题的能力。同时，这样的实验教学模式还提倡并促进了学生之间的交流。

开放与自主学习模式下的实验教学体系

实验单独设课，改革实验内容。要想提高实验教学的教学质量与效果，首先要提高实验教学的地位，使其不再是理论教学的附属，这样，学生才会从思想上真正重视实践学习。2006年起，中心陆续将电工学、电路和电子学等课程的实验部分，与其理论课分离出来，单独设立了15门电工电子实验系列课程，且确定为必修考试课程，并编制了相应的实验教学大纲，增加了电路实验等实验课程的学时数。中心教师根据新的实验教学体系和教学内容，对原有的实验教材进行了改革，于2009年～2010年初出版了一套包括国家“十一五”规划教材在内的《电工学实验教程》、《电子技术基础实验教程》、《电路实验教程》、《电工学新技术实践》、《电工电子EDA实践教程》电工电子实验系列教材。这些教材改变了从前实验指导书只是交待实验内容和实验方法的写法，加入了与实验相关的理论知识、器件的基本知识、测试及数据处理方法等内容，自成体系。同时教材又融入教学研究和教学改革的最新成果，并增加了大量的综合设计和研究型的实验内容。

增强学生动手能力的培养力度。为配合“开放与自主学习式的实验教学模式”，进一步培养和提高学生的实践能力，按照循序渐进的原则，“电工电子实验系列课程”建立4个层次的实验内容：基础型实验、设计型实验、综合设计型实验和个性化的研究型实验。课程还开发出了节能灯的参数测量与控制特性的研究、复杂电子电路计算机模拟仿真、模拟数字电路的综合设计等30余项综合设计型实验项目和10余个个性化的研究型实验项目。这些项目能充分开阔学生视野，启发学生创新思维，满足了不同学生发展方向的需求。

为学生自主学习创造条件。为了让同学们能够更好地理解实验相关信息，并更好的自主完成实验，中心教师为中心各实验室的所有实验仪器制作了视频教学课件，方便学生学习仪器的使用。同时，中心针对实验项目制作了140余个实验教学课件。这些课件设计合理、制作精细，实现了视、听、像结合，声、文、图并茂，把实验教学内容和仪器仪表使用方法生动、形象、真实地展现在学生面前，可以在较短时间形象地帮助学生理解实验项目，既提高了教学效率，又调动了学生学习的积极性，也大大提高了实验课的效率，减少了实验过程中的误操作和实验材料的损耗。中心为每一个实验项目建立了丰富的预习考核题库，预习考核题目涉及本次实验的理论知识、仪器仪表的使用方法、电路连接正误判断、实验中出现的某些现象的解释、实验中用到的调试方法等，通过网络化预习考核管理软件检验学生的预习情况。中心为学生提供了全天候的开放机房，周一到周六全天开放，为学生提供优良的环境。机房配备有专用的管理软件，对学生在机房的使用和学习情况进行全程记录、统计管理。

开放式教学网络化管理。为了能够对开放实验教学进行有效的管理，中心为课程建设了非常完善的网络化实验教学信息管理平台。平台的主要组成包括：开放实验教学门户网站、各种模式下的开放教学管理子系统和实验教学辅助管理子系统。中心的门户网站为学生们提供了中心制作的所有实验课程教学课件和实验教学中心所有仪器仪表使用方法的视频课件，供本校和外校学生在网上或下载进行辅助学习。通过开放教学管理子系统，中心可以对课内实验、课外实验、学时累计实验进行有效管理。实验教学辅助管理子系统，提供了包括机房管理软件和触摸屏管理与信息浏览软件在内的成绩管理、工作量统计、设备管理、实验台通断电网络化控制、实验操作成绩录入、网上师生实时互动交流，以及各类的统计分析功能等强大的信息管理。完备的网络化的信息交流和管理系统，丰富的实验教学资源，使开放与自主学习的实验教学管理体系的顺利实施成为可能。

多段式、多方位的实验考核方式。中心为了配合实验教学体系的建设，建立了多段式、多方位的实验考核方式。其指导思想为：更注重过程，甚于结果；更注重能力，甚于知识；客观、合理、公正。多段式、多方位的实验考核方式是一套贯穿于实验教学全过程的跟踪考核体系，旨在通过融合在整个实验过程当中的多方位考核，进一步加强学生动手能力的培养，提高学生综合素质。采取的具体考核方式包括预习考核与课上抽查、实验操作与实验报告评定相结合、期末实验考试、实验课程成绩的评定、竞赛与创新课题的免试激励等。这些措施也都在督促学生做好实验，提高动手和创新能力方面取得了很好的效果。

实践效果

开放与自主学习的实验教学模式最大的教学效果就是把学生从“不得不学”激发到“肯学”和“会学”。目前学生对于实验课程的重视程度有了明显的提升，能自觉进行实验预习，预考核及格率与上课出勤率也达到99%以上。课堂秩序良好，同学们能够专心的完成自己的实验，不再有随意走动、交头接耳的情况。实验课上教师通过随机提问由学生来回答重点与注意事项，比起平铺直叙式地交待更能引起学生的注意力。经过全程监督考核，学生的实验动手能力有明显提高。虽然期末考题比未改革前增加了难度和内容，但是从考核方式改革后的2008年的春季学期，到2010年的春季学期，不及格率从10%降至3%。学生们踊跃参加实验课中含有创新思维的选作内容，积极性大大提高，动手能力强、学有余力的学生得到了更多、更深入的锻炼机会。