全开放\自主学习模式下实验教学考核方式的探索与实践


  摘要:几年来,哈尔滨工业大学电工电子实验教学中心对其所授“电工电子实验系列课程”实施了全开放、自主学习的实验教学模式,并建立了适应该模式的实验教学考核方式,本文重点阐述该实验教学考核方式在应用过程中的探索经验与实践效果。
  关键词:全开放;自主学习;实验教学;考核方式
  
  为了满足日益提高的实验教学要求,哈尔滨工业大学电工电子实验教学中心(以下简称“中心”)秉承哈工大“工程实践能力强”的人才培养特色,着重学生四个能力的培养:基本科学实验能力,工程实践动手能力,掌握高新技术能力,科技创新能力。围绕着这四个能力的培养,从教学制度与教学方法等方面进行了深入的改革研究与实践探索。提出了实验教学新模式——全开放、自主学习模式,并产生了基于该模式下的实验教学考核方式。
  
  一、全开放、自主学习的实验教学模式
  
  全开放的实验教学模式主要体现在:课内开放、课外开放、实验时间开放、实验地点开放、实验元器件开放和实验内容开放。对于课内实验(大纲要求的实验),实验教学中心不仅对学生在时间上开放,同时也在一些实验内容上实行开放。
  自主学习的实验教学模式的目的是为了加强学生自主学习和自主获取知识的意识。“自主学习式”的实验教学倡导学生自主学习,要求学生自己了解和理解实验内容的相关信息;在实验课进行的过程中,教师尽量做到少讲多做,把实验的主动权和时间还给学生,使学生占据学习的主动地位,教师只是起一个引导作用。在实验中让学生独立思考问题,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。
  
  二、全开放、自主学习模式下的实验教学体系架构
  
  1.实验单独设课。想要提高实验教学的效果,首先必须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意识上真正重视实验教学。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17门电工电子实验系列课程,且确定为必修考试课程。为各实验课程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,其中电路实验与电子技术基础实验的学时数增加了50%~100%。
  2.加大动手能力培养力度。为配合“全开放、自主学习的实验教学模式”,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”建立四个层次的实验内容,即:基础型实验,设计型实验,综合设计型实验,个性化的研究型实验。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。充分开阔学生视野,启发学生创新思维,满足了学生不同发展方向的需求
  3.为学生自主学习创造条件。“自主学习式”的教学倡导学生自主学习,教师不再对实验内容进行讲解。为了让学生能够更好地理解实验相关信息,并更好地自主完成实验,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,使学生可以通过视频教学课件了解实验仪器的使用。同时,针对实验项目制作了140余个实验项目教学课件。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,同时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。对每一个实验项目都建立了丰富的预习考核题库,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,周一到周日全天开放,为学生提供良好的环境。
  4.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,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CAI教学课件,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(中心网址是公共域名)在网上浏览或下载进行辅助学习。此外,大家还可以方便地了解到中心简介、各类中心教学文件、中心各实验室介绍、各实验课程介绍。并可以方便地进行实验预习资料下载与浏览、网上预约选课、网上预习考核、实时实验室使用情况查询、实验课表和实验成绩查询等。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,提供了包括上面提到的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、基于PDA的实验操作成绩录入、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。完备的网络化信息交流和管理系统,丰富的实验教学资源,使全开放、自主学习式的实验教学管理体系的顺利实施成为可能。
  5.建立多段式、多方位实验教学考核方式。实验课独立设课,实行开放式的实验教学,学生实行自主学习方式,如何对学生的实验情况进行很好的检验,保证新的教学体系与方法的效果,对实验课程进行考核,对每个同学给出客观、实际、公平的实验成绩,成为实验教学改革的关键问题。为此,我们建立了多段式、多方位实验教学考核体系。我们在成绩的给定过程中,更注意进行贯穿于实验教学全过程的多方位考核,以给出能对学生能力进行正确评价的考核成绩。
  
  三、多段式、多方位实验教学考核方式
  
  多段式、多方位实验教学考核方式的多段式是指总的实验考核成绩来自于整门课程进行中的各个阶段成绩;多方位是指每个阶段的成绩来自实验过程中的多个方面。
  总成绩=期末考试成绩(50N)+平时成绩(50%)。其中期末考试成绩实行一票否决制,若不及格,无补考,下一学年重修。
  1.预习考核与课上抽查。建立学生自主学习意识并不是容易之事。实验课由附属于理论课到设为独立的考试课,很多学生甚至在几届学生中都有不适应的,这部分学生不重视实验课,事先不预习,甚至有不上课的事情发生。针对上述情况,中心按照学校对于学生出勤的要求,对学生的出勤情况进行了严格的规定,不满足出勤率的同学将被取消考试资格。同时,中心规定学生在上实验课之前,必须进行预习并在中心教学信息管理平台上进行预习考核。预习考核通过方可到实验室上课:预习考核没通过,可以在24小时后再次进行预习考核。如果直到上实验课时,预习考核还未通过,则该次实验操作无成绩。学生只要认真阅读相应实验教程及实验预习课件等,很容易得到正确答案。
  为了防止学生预习考核代考的情况,警示学生认真对待预习及其考核,教学信息管理平台中增加了实验课