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摘 要 介绍根据拔尖型人才的特点，建立完善以器件性能实验为主线的“堆积木”式多层次实验教学新模式，采取“学生为主体、教师为主导”“集中开放相结合”的教学管理方式，应用开放式教学、多媒体教学、网络化教学相结合的教学手段，同时根据不同层次的实验制定相应的考核方法。
关键词 拔尖型人才；实验教学；
中图分类号：G642.423 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）33-0137-02
1 引言
教育部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见指出，提高质量是高等教育发展的核心任务，是建设高等教育强国的基本要求，是实现建设人力资源强国和创新型国家战略目标的关键。我国教育的目标是“培养数以亿计的高素质劳动者、数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才”。如何在高等教育大众化的背景下实施拔尖人才的培养战略，提高教育的质量，是当前高等教育亟待解决的问题[1]。在教育改革体制下，制定多元化的人才培养目标，培养造就拔尖创新人才，是新形势下教育的重要任务。
2 培养拔尖型人才的实验教学理念与改革思路
实验教学理念及培养目标
1）实验教学理念。“拓展知识、提升素质、张扬个性、激发潜能”是拔尖人才培养的主导思想。以学生为本，以培养学生创新精神、创新能力为核心，能力培养与素质提升相辅相成，激励个性，勇于探索贯穿始终的实践教学理念，使实验教学与时代的发展和社会需求相接轨[2]。
2）实验教学培养目标。在当前国家教育的多元化发展的时代，中国石油大学作为石油特色类高校，为石油、石化及相关工程领域输送拔尖的科技人才是教育的一贯宗旨。以培养“技能扎实、作风严谨、思维开阔、勇于创新，德、智、体、美全面发展的高级专门人才”为实验教学的培养目标。
实验教学改革思路及方案
1）实验教学改革思路。目前实验教学中心已将部分实验课程单独设课，构建了“基础实验—设计实验—综合实验”的多层次实验教学体系，但以教师为主导，学生在教师的指导下，按照实验指导书中的步骤和方法完成实验内容的教学方式无法更好地发挥学生的自主性和创新性[3]。实验指导书中开设的实验项目具有一定的局限性，无法更好地培养他们的工程实践能力。就目前电子技术类的实验课程的安排而言，实际项目的综合训练较少，如果仅在实验箱上做实验，学生体会不到PCB设计、元件位置、参数、组装、焊接对电路性能的影响。
因此，在实践教学中，针对拔尖学生基础好、能力强的特点，构建“以器件性能实验为主线，功能实验为扩展，增加面向应用、面向实践的研究性实验”的新模式。
2）实验教学改革方案，以电类专业实验教学为例。
①建立完善以器件性能实验为主线的“堆积木”式多层次实验教学新模式。该模式类似于堆积木一般，从基本元件功能验证实验做起，层层深入，最终达到学生自主设计电路的目的。
②在实验教学内容上，树立“理论与实际相结合”的理念，将模拟电子技术与数字电子技术、电路分析多门课程的知识融会贯通，开设研究性实验，即一些较复杂的完整的小型系统电路，让学生自选题目，自行采购器件，由学生组内合作或组间讨论，完成所有的设计、焊接、调试过程，达到培养学生实践能力、自主能力、创新能力的目的。
③根据“拔尖班”基础好、能力强的特点，建立“学生为主体、教师为主导”“集中开放相结合”的教学管理方式。
④勇于奉献的教学团队是方案实施的护航者，发扬团队的凝聚力与协作精神。
3 建立拔尖型人才的实验教学体系与内容
实验教学体系 建立完善以器件性能实验为主线的“堆积木”式多层次实验教学新模式，即基本元件性能测试实验、功能模块实验、综合及研究性实验三个层次。三个层次循序渐进、由浅入深，将理论应用于实践。基本元件性能测试实验为基础性实验，主要完成常用器件及芯片的测试功能；功能模块实验主要完成常用典型性电路的设计及测试；综合、研究性实验具备一定的实际应用性的，包含较广泛的内容或涉及多门电类专业课程的知识点。该实验教学体系的改革可更好地培养学生工程设计能力和综合分析问题以及解决实际问题的能力，并且为学生参加大学生科技竞赛等活动奠定了基础。
实验教学内容 根据拔尖型人才的特点，设立与学生实际相符合的、具有良好教学效果的实验内容体系。
1）基本元件性能测试实验。传统教学往往是教师把各种器件的原理及应用采用灌输的方式传授给学生，导致学生对基本器件的感受不深刻，不了解器件的性能，在自主设计电路中不知如何选择器件。基本元件性能测试实验包括二极管、稳压二极管、三极管、运算放大器、功率放大器等基本元器件的特性曲线测试实验。
2）功能模块实验。以基本功能器件为基础，构建简单的功能模块实验，如二极管整流电路实验、运算放大器运算电路实验、三极管级联放大电路实验、功率放大器实验、振荡电路实验等。
3）综合、研究性实验。以功能电路为基本模块，以“堆积木”的方式，组装成具有一定应用背景的实用电路。如温度电桥信号调理电路综合实验，信号产生、调理与功率放大电路综合实验等。该系统电路均由学生自选题目，自行设计、焊接、调试完成。
4 完善拔尖型人才的实验教学方法与手段
实验教学方法 根据拔尖型人才基础好、能力强的特点，建立“学生为主体、教师为主导”“集中开放相结合”的教学管理方法。
1）基本元件性能测试实验，采用集中管理的方式。要求掌握常用电子元器件的特性与使用，以及基本电子线路的验证与测试。对于此类实验内容固定，任务较简单，采用集中管理的方式，以教师为主导，集中授课的方式进行。教师在课堂上讲解本课程的实验要求、实验方法、仪器设备的使用和操作程序等，学生采用软件仿真与实际操作相结合的实验方法进行理论数据与实验结果之间的对比与验证。 2）功能模块电路实验，采用半集中、半开放的方式。要求学生能够灵活运用知识设计功能电路，由于不同层次的学生实验能力、认知程度各有差异，实验内容可分成必做部分与选做部分，教学方式采用半集中、半开放的方式。对于规定时间内没有完成的实验或对选做内容有兴趣的学生，安排一定的开放时间。
3）综合、研究性实验，采用开放管理的方式。该类实验题目较大，综合性较强，并且需要学生查阅相关资料，补充一些新的知识才能完成最终的设计。教学方式采用开放管理，实验内容、实验时间、实验室器件均对学生开放。学生可根据自己的能力及兴趣选择相关题目，以自主学习的方式完成设计。实验室对学生开放，学生可使用实验室的仪器设备以及元器件，在实验室完成焊接、调试过程。
实验教学手段 根据“学生为主体、教师为主导”“集中开放相结合”的教学管理方法，采用开放式教学、多媒体教学、网络化教学相结合的教学手段。
1）开放式教学。在开放式实验教学管理系统中，学生可以通过预约的方式，自主选择实验室及实验时间来完成实验，并预约使用实验室的设备及相关器件或工具，使学生在实验活动中由被动变为主动，充分发挥其主观能动性。
2）多媒体教学。实验课程中的授课部分已全部采用多媒体教学，多媒体课件和视频录像的使用，增强了实验讲解的直观性并扩大了课堂的信息量，结合现场实验的教学使学生更好地理解了实验原理及相关设备仪器的操作方法[4]。
3）网络化教学。教学中心开发的虚拟网络实验平台使学生能够实时地参与实验教学，既为实际操作提供了良好的先前指导，又增强了实验效果，同时也可缓解实验设备及实验时间不足等问题。虚拟网络实验仿真系统、实验故障诊断系统帮助学生更灵活便捷地分析及解决实际问题。
实验考核方法 根据实验教学规律，针对不同层次的实验采取不同的考核方法。
1）对于第一层次基本元件性能测试实验：成绩评定由预习报告（20%）、实验操作（40%）、实验数据（20%）和实验报告（20%）四部分组成。
2）对于第二层次功能模块电路实验：成绩评定由方案设计、软件仿真、基础实验、拓展实验和实验报告五部分组成，各占20%。
3）对于第三层次综合、研究性实验：成绩评定由设计报告（40%）、仿真与硬件调试（40%）和研究内容（20%）三部分组成。
5 结束语
在拔尖型人才实验教学中，新的模式可以更好地培养学生的实践技能，发挥学生的自主创新性，更好地开展因材施教。教学中心开放性的实验教学体系，良好的实践环境，先进的实验仪器与设备，规范的实验管理手段，以及勇于奉献的实验教学队伍，为实验教学改革的开展提供了优越的平台。但在实验教学改革的初期阶段仍然存在一些问题，如实验教学与理论教学的进度一致问题。随着教育多元化发展，社会需求对拔尖型人才会提出更高的要求。但随着教学改革的不断深入，会不断更新与完善教学模式，与时代发展相接轨。
参考文献
[1]王伟祖.大众化教育阶段拔尖人才培养模式的改革与实践[J].纺织教育，2010，27（1）：18-20.
[2]王建华.工科生物专业研究型人才实验教学模式探索与实践[J].科学咨询：决策管理，2010（4）：109-111.
[3]刘润华，刘广孚，任旭虎.“电工电子学”国家级精品课程的建设[J].电气电子教学学报，2011，33（5）：13-14.
[4]张建仁.土木类“结构设计原理”课程教学团队建设的改革与实践[J].中国电力教育，2011（1）：76-77.
关键词 拔尖型人才；实验教学；
中图分类号：G642.423 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）33-0137-02
1 引言
教育部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见指出，提高质量是高等教育发展的核心任务，是建设高等教育强国的基本要求，是实现建设人力资源强国和创新型国家战略目标的关键。我国教育的目标是“培养数以亿计的高素质劳动者、数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才”。如何在高等教育大众化的背景下实施拔尖人才的培养战略，提高教育的质量，是当前高等教育亟待解决的问题[1]。在教育改革体制下，制定多元化的人才培养目标，培养造就拔尖创新人才，是新形势下教育的重要任务。
2 培养拔尖型人才的实验教学理念与改革思路
实验教学理念及培养目标
1）实验教学理念。“拓展知识、提升素质、张扬个性、激发潜能”是拔尖人才培养的主导思想。以学生为本，以培养学生创新精神、创新能力为核心，能力培养与素质提升相辅相成，激励个性，勇于探索贯穿始终的实践教学理念，使实验教学与时代的发展和社会需求相接轨[2]。
2）实验教学培养目标。在当前国家教育的多元化发展的时代，中国石油大学作为石油特色类高校，为石油、石化及相关工程领域输送拔尖的科技人才是教育的一贯宗旨。以培养“技能扎实、作风严谨、思维开阔、勇于创新，德、智、体、美全面发展的高级专门人才”为实验教学的培养目标。
实验教学改革思路及方案
1）实验教学改革思路。目前实验教学中心已将部分实验课程单独设课，构建了“基础实验—设计实验—综合实验”的多层次实验教学体系，但以教师为主导，学生在教师的指导下，按照实验指导书中的步骤和方法完成实验内容的教学方式无法更好地发挥学生的自主性和创新性[3]。实验指导书中开设的实验项目具有一定的局限性，无法更好地培养他们的工程实践能力。就目前电子技术类的实验课程的安排而言，实际项目的综合训练较少，如果仅在实验箱上做实验，学生体会不到PCB设计、元件位置、参数、组装、焊接对电路性能的影响。
因此，在实践教学中，针对拔尖学生基础好、能力强的特点，构建“以器件性能实验为主线，功能实验为扩展，增加面向应用、面向实践的研究性实验”的新模式。
2）实验教学改革方案，以电类专业实验教学为例。
①建立完善以器件性能实验为主线的“堆积木”式多层次实验教学新模式。该模式类似于堆积木一般，从基本元件功能验证实验做起，层层深入，最终达到学生自主设计电路的目的。
②在实验教学内容上，树立“理论与实际相结合”的理念，将模拟电子技术与数字电子技术、电路分析多门课程的知识融会贯通，开设研究性实验，即一些较复杂的完整的小型系统电路，让学生自选题目，自行采购器件，由学生组内合作或组间讨论，完成所有的设计、焊接、调试过程，达到培养学生实践能力、自主能力、创新能力的目的。
③根据“拔尖班”基础好、能力强的特点，建立“学生为主体、教师为主导”“集中开放相结合”的教学管理方式。
④勇于奉献的教学团队是方案实施的护航者，发扬团队的凝聚力与协作精神。
3 建立拔尖型人才的实验教学体系与内容
实验教学体系 建立完善以器件性能实验为主线的“堆积木”式多层次实验教学新模式，即基本元件性能测试实验、功能模块实验、综合及研究性实验三个层次。三个层次循序渐进、由浅入深，将理论应用于实践。基本元件性能测试实验为基础性实验，主要完成常用器件及芯片的测试功能；功能模块实验主要完成常用典型性电路的设计及测试；综合、研究性实验具备一定的实际应用性的，包含较广泛的内容或涉及多门电类专业课程的知识点。该实验教学体系的改革可更好地培养学生工程设计能力和综合分析问题以及解决实际问题的能力，并且为学生参加大学生科技竞赛等活动奠定了基础。
实验教学内容 根据拔尖型人才的特点，设立与学生实际相符合的、具有良好教学效果的实验内容体系。
1）基本元件性能测试实验。传统教学往往是教师把各种器件的原理及应用采用灌输的方式传授给学生，导致学生对基本器件的感受不深刻，不了解器件的性能，在自主设计电路中不知如何选择器件。基本元件性能测试实验包括二极管、稳压二极管、三极管、运算放大器、功率放大器等基本元器件的特性曲线测试实验。
2）功能模块实验。以基本功能器件为基础，构建简单的功能模块实验，如二极管整流电路实验、运算放大器运算电路实验、三极管级联放大电路实验、功率放大器实验、振荡电路实验等。
3）综合、研究性实验。以功能电路为基本模块，以“堆积木”的方式，组装成具有一定应用背景的实用电路。如温度电桥信号调理电路综合实验，信号产生、调理与功率放大电路综合实验等。该系统电路均由学生自选题目，自行设计、焊接、调试完成。
4 完善拔尖型人才的实验教学方法与手段
实验教学方法 根据拔尖型人才基础好、能力强的特点，建立“学生为主体、教师为主导”“集中开放相结合”的教学管理方法。
1）基本元件性能测试实验，采用集中管理的方式。要求掌握常用电子元器件的特性与使用，以及基本电子线路的验证与测试。对于此类实验内容固定，任务较简单，采用集中管理的方式，以教师为主导，集中授课的方式进行。教师在课堂上讲解本课程的实验要求、实验方法、仪器设备的使用和操作程序等，学生采用软件仿真与实际操作相结合的实验方法进行理论数据与实验结果之间的对比与验证。 2）功能模块电路实验，采用半集中、半开放的方式。要求学生能够灵活运用知识设计功能电路，由于不同层次的学生实验能力、认知程度各有差异，实验内容可分成必做部分与选做部分，教学方式采用半集中、半开放的方式。对于规定时间内没有完成的实验或对选做内容有兴趣的学生，安排一定的开放时间。
3）综合、研究性实验，采用开放管理的方式。该类实验题目较大，综合性较强，并且需要学生查阅相关资料，补充一些新的知识才能完成最终的设计。教学方式采用开放管理，实验内容、实验时间、实验室器件均对学生开放。学生可根据自己的能力及兴趣选择相关题目，以自主学习的方式完成设计。实验室对学生开放，学生可使用实验室的仪器设备以及元器件，在实验室完成焊接、调试过程。
实验教学手段 根据“学生为主体、教师为主导”“集中开放相结合”的教学管理方法，采用开放式教学、多媒体教学、网络化教学相结合的教学手段。
1）开放式教学。在开放式实验教学管理系统中，学生可以通过预约的方式，自主选择实验室及实验时间来完成实验，并预约使用实验室的设备及相关器件或工具，使学生在实验活动中由被动变为主动，充分发挥其主观能动性。
2）多媒体教学。实验课程中的授课部分已全部采用多媒体教学，多媒体课件和视频录像的使用，增强了实验讲解的直观性并扩大了课堂的信息量，结合现场实验的教学使学生更好地理解了实验原理及相关设备仪器的操作方法[4]。
3）网络化教学。教学中心开发的虚拟网络实验平台使学生能够实时地参与实验教学，既为实际操作提供了良好的先前指导，又增强了实验效果，同时也可缓解实验设备及实验时间不足等问题。虚拟网络实验仿真系统、实验故障诊断系统帮助学生更灵活便捷地分析及解决实际问题。
实验考核方法 根据实验教学规律，针对不同层次的实验采取不同的考核方法。
1）对于第一层次基本元件性能测试实验：成绩评定由预习报告（20%）、实验操作（40%）、实验数据（20%）和实验报告（20%）四部分组成。
2）对于第二层次功能模块电路实验：成绩评定由方案设计、软件仿真、基础实验、拓展实验和实验报告五部分组成，各占20%。
3）对于第三层次综合、研究性实验：成绩评定由设计报告（40%）、仿真与硬件调试（40%）和研究内容（20%）三部分组成。
5 结束语
在拔尖型人才实验教学中，新的模式可以更好地培养学生的实践技能，发挥学生的自主创新性，更好地开展因材施教。教学中心开放性的实验教学体系，良好的实践环境，先进的实验仪器与设备，规范的实验管理手段，以及勇于奉献的实验教学队伍，为实验教学改革的开展提供了优越的平台。但在实验教学改革的初期阶段仍然存在一些问题，如实验教学与理论教学的进度一致问题。随着教育多元化发展，社会需求对拔尖型人才会提出更高的要求。但随着教学改革的不断深入，会不断更新与完善教学模式，与时代发展相接轨。
参考文献
[1]王伟祖.大众化教育阶段拔尖人才培养模式的改革与实践[J].纺织教育，2010，27（1）：18-20.
[2]王建华.工科生物专业研究型人才实验教学模式探索与实践[J].科学咨询：决策管理，2010（4）：109-111.
[3]刘润华，刘广孚，任旭虎.“电工电子学”国家级精品课程的建设[J].电气电子教学学报，2011，33（5）：13-14.
[4]张建仁.土木类“结构设计原理”课程教学团队建设的改革与实践[J].中国电力教育，2011（1）：76-77.