生物電子學(xué)教學(xué)實踐
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1實驗教學(xué)在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的作用
創(chuàng)新是民族進步的靈魂，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高等教育的根本任務(wù)。就高等學(xué)校而言，創(chuàng)新能力培養(yǎng)是隨著新一輪技術(shù)革命和知識經(jīng)濟的來臨，社會經(jīng)濟、文化發(fā)展對高級專門人才所應(yīng)具有的特征提出的新要求。創(chuàng)新型人才具備的素質(zhì)概括起來應(yīng)該具有以下幾個方面的能力：與人合作、共事和溝通的能力；分析、批判和發(fā)現(xiàn)的能力；參與、分享和表達的能力等等[2,3]。實驗教學(xué)作為高等教育的重要環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生實踐能力的重要途徑，對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著更為重要的作用。實驗教學(xué)的目的是幫助學(xué)生掌握實驗的基本技能、提高學(xué)生實際的動手能力、加深學(xué)生對所學(xué)理論知識的理解。在此基礎(chǔ)上，實驗教學(xué)可以引導(dǎo)學(xué)生通過實驗發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，通過對實驗數(shù)據(jù)的分析處理，從實踐的探索中找到解決問題的方法。同時，幫助學(xué)生在實驗的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)新方法，探索新觀點，掌握新技術(shù)。實驗教學(xué)的根本目的就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，電子學(xué)實驗教學(xué)體系建設(shè)必須以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為目標[4]。
2電子學(xué)實驗教學(xué)改革實踐
圍繞創(chuàng)新教育的目標，我們從實驗教學(xué)方法、實驗教材、實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗設(shè)備管理和實驗教學(xué)場地等多方面積極探討電子學(xué)實驗教學(xué)改革并加以實踐。
2.1改進實驗教學(xué)方法，更新實驗教材
傳統(tǒng)的電子學(xué)實驗教學(xué)方法突出“驗證性”，主要是老師指導(dǎo)學(xué)生做實驗，目的是為了驗證某一定理或結(jié)論。實驗過程一般是老師首先介紹實驗的目的和實驗器材的使用方法，然后把實驗涉及到電路做相關(guān)的講解，然后學(xué)生開始搭建電路，測量實驗數(shù)據(jù)。通過驗證性實驗可以更好的反饋學(xué)生學(xué)到的理論知識，但這種實驗方法也很容易讓學(xué)生產(chǎn)生依賴性，學(xué)生只是根據(jù)老師的講解機械的操作，學(xué)生很少去想實驗為什么這樣做，有沒有更好的方案，在實驗過程中一直處于被動地位，不利于學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮。因此，我們逐步改變老師在實驗中的角色，突出學(xué)生在實驗中的主體地位，老師由傳統(tǒng)的講解者、傳遞者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、幫助者、促進者。老師把主要精力由傳遞知識轉(zhuǎn)化到如何教導(dǎo)學(xué)生自己學(xué)習(xí)的方法上，指導(dǎo)學(xué)生動的“從哪里”和“怎么樣”獲得自己所需要的知識，掌握獲得知識的工具和處理獲取信息的方法，不斷激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。同時，在基于注重基礎(chǔ)、強化實踐的原則下，針對醫(yī)學(xué)院校工科專業(yè)的特點與實際需求，我們在2011年編寫了清華大學(xué)出版社十二五規(guī)劃教材《電子學(xué)實驗教程》，以利于因材施教[5]。
2.2優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子的新技術(shù)、新知識、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。面向電子技術(shù)發(fā)展的方向，我們更新電子學(xué)實驗教學(xué)大綱，優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容。降低了電子學(xué)實驗中驗證型實驗的比重，逐步將實驗分為基礎(chǔ)驗證型試驗、設(shè)計型試驗和研究型實驗三部分。在設(shè)計型實驗中老師根據(jù)專業(yè)特點提供一些設(shè)計課題，只給出實驗的任務(wù)和設(shè)計原理，提供一定的參考電路和參考資料，由學(xué)生根據(jù)要求自行設(shè)計電路，并組裝調(diào)試完成。學(xué)生可以根據(jù)自己的情況選擇難易不同的實驗項目進行設(shè)計。學(xué)生在實驗過程中首先利用計算機仿真軟件對電路進行分析和設(shè)計，然后根據(jù)設(shè)計、完成電路，最后利用實驗儀器對電路進行測量和調(diào)試，在設(shè)計性實驗的過程中提高學(xué)生獨立思考的能力；在研究型實驗中老師根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)科發(fā)展，提出若干研究主題，并向?qū)W生介紹這些主題的基本情況和研究背景，學(xué)生可根據(jù)自己興趣自由選題。在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過查閱資料進行綜合性的研究分析，給出主題的研究策略，提交研究論文。研究型實驗主要是為了發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用、擴寬學(xué)生的知識面、培養(yǎng)學(xué)生思考創(chuàng)新的能力，對學(xué)生綜合素質(zhì)的提高起到了積極的作用。在輔導(dǎo)學(xué)習(xí)進行研究型實驗同時，輔導(dǎo)老師也可以更好的掌握本專業(yè)的發(fā)展方向和發(fā)展動態(tài)，提高自身的業(yè)務(wù)水平[6,7]。
2.3建立預(yù)約開放式的實驗室管理模式
為保障電子學(xué)實驗教學(xué)改革的順利進行，我們建立了預(yù)約開放式的實驗室教學(xué)管理模式。電子學(xué)實驗中心配備專職的實驗教學(xué)人員，實行實驗室預(yù)約開放制度，學(xué)生通過電話或網(wǎng)絡(luò)提前預(yù)約實驗時間和實驗內(nèi)容，實驗室提供實驗設(shè)備、實驗材料和技術(shù)資料，同時提供相應(yīng)的指導(dǎo)或協(xié)助，從而充分利用實驗室資源，提高學(xué)生動手能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。充分利用學(xué)校構(gòu)建的教學(xué)平臺系統(tǒng)，學(xué)生可以在教學(xué)平臺中找到所有實驗室設(shè)備、教學(xué)多媒體課件的資料。同時，指導(dǎo)學(xué)生使用學(xué)校購買的中國期刊全文數(shù)據(jù)庫、超星電子圖書館、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺等資料數(shù)據(jù)庫，擴寬學(xué)生視野，有效補充電子學(xué)教材和實驗室資料的不足?；诮虒W(xué)平臺，建立實驗預(yù)約與教學(xué)管理網(wǎng)絡(luò)平臺，有效地提高實驗室的利用效率、管理水平和管理效果[8,9]。
2.4實行實驗課程學(xué)分制
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中，我們通常將學(xué)生的考勤和實驗報告作為評定學(xué)生實驗成績的主要依據(jù)。導(dǎo)致一些學(xué)生過分重視實驗數(shù)據(jù)的準確性，忽略了做實驗本身的目的是培養(yǎng)自己的實踐能力，而不是片面地追求實驗數(shù)據(jù)與理論的誤差。同時由于實驗成績在課程最終評定成績所占比例較低，也造成一些學(xué)生不認真對待實驗，或是直接抄襲其他同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)。因此，我們將電子技術(shù)學(xué)實驗課程與理論課程分離，將實驗單獨設(shè)課（2學(xué)分），引起學(xué)生的足夠重視。同時，改變依靠實驗報告評定成績的該方法，從多方面考察學(xué)生的實驗?zāi)芰碓u定學(xué)生實驗課程的成績。首先，采取抽取選題的方式進行實際能力操作的考核，這部分成績占實驗總成績的60%；然后，以設(shè)計性實驗和綜合性實驗的報告來考察學(xué)生綜合利用所學(xué)知識和科研工作能力的依據(jù)，根據(jù)報告質(zhì)量給定成績占25%；最后將平時考勤和實驗報告的成績占實驗總成績的15%。通過考試改革使學(xué)生進一步認識到實驗課程的重要性，而不是僅僅將實驗課看做理論課的附屬[10]。
3電子學(xué)實驗教學(xué)改革實踐效果
在實驗教學(xué)改革的過程，我們明確教學(xué)思路，秉承著實驗的一個重要特點“動手、觀察、思考、感悟、發(fā)現(xiàn)”。不段提高電子學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量，取得了明顯成效。通過實驗教學(xué)可以幫助學(xué)生鞏固和加深理解所學(xué)的原理知識（表1所示為（2005級~2008級）生物醫(yī)學(xué)工程本科電子技術(shù)學(xué)理論課程考試成績統(tǒng)計表），同時，開闊了學(xué)生的視野、增強了學(xué)生的興趣、提高了學(xué)生的動手能力和科研能力，學(xué)生從事電子學(xué)技術(shù)應(yīng)用研究的興趣有了空前的提高，學(xué)生科技活動也空前活躍。生物醫(yī)學(xué)工程本科專業(yè)學(xué)生在山東省第五屆~第八屆大學(xué)生機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計競賽和第十二屆“挑戰(zhàn)杯”山東省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中取得了優(yōu)異的成績，多次榮獲一等獎[11]。
4結(jié)束語
通過改革生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)傳統(tǒng)的電子學(xué)實驗教學(xué)模式，逐步把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力放在實驗教學(xué)的首位。以優(yōu)化專業(yè)知識結(jié)構(gòu)、提高學(xué)生綜合素質(zhì)為前提修訂實驗教學(xué)計劃和方案，調(diào)整實驗教學(xué)組織結(jié)構(gòu)；形成研究型、綜合型的教學(xué)體系和培養(yǎng)模式；改變了傳統(tǒng)實驗教學(xué)封閉的、被動的、單一性的以教師為主體的實驗教學(xué)方式，真正提高了學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力，實驗效果得到了學(xué)生的一致認可。
