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如何培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力
當(dāng)今社會，創(chuàng)新已經(jīng)成了保持競爭優(yōu)勢的重要途徑。因此，各高等學(xué)校都高度重視大學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如何培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力已成為我們實驗教學(xué)過程中需大力研究和探討的問題。實驗教學(xué)是高等教育的重要組成部分，重在培養(yǎng)學(xué)生實驗操作技能，以及發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題能力，目前的實驗教學(xué)僅局限于輔助教學(xué)形式，對學(xué)生的綜合能力、創(chuàng)造能力和研究能力等方面的訓(xùn)練不夠。
一、設(shè)計性實驗對培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新能力的作用
從實驗的性質(zhì)來看，可分為演示性、驗證性、操作性實驗和綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗兩大層次。前者是對知識的理解和掌握；后者的綜合性實驗是介于兩層次之間的，設(shè)計性實驗才是培養(yǎng)實踐能力和研究能力的，而創(chuàng)新性實驗則體現(xiàn)了實驗效果的最高境界。
何為設(shè)計性實驗？其主要特征是老師只給出實驗的對象、目標(biāo)、要求、技術(shù)指標(biāo)、完成期限和驗收方式，至于實驗的實現(xiàn)方案、技術(shù)路線、元器件的選擇、具體制作和調(diào)試方法、指標(biāo)測試等則全部由學(xué)生自主完成。比如，各類電子大賽就是設(shè)計性實驗的一種具體體現(xiàn)，因為大賽規(guī)則中包含了基本要求和自主發(fā)揮的要求。自主發(fā)揮實際上融合了創(chuàng)新性實驗的內(nèi)涵。所以說，設(shè)計性實驗對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著不可替代的作用。歸納起來有如下特點和效果：
1．由于設(shè)計性實驗的全過程是由學(xué)生獨立自主完成的，實驗的主動權(quán)在學(xué)生方，不可能存在等待、依賴思想，能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和積極性，這是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的前提基礎(chǔ)。
2．設(shè)計性實驗的要求不是通常驗證性、演示性實驗的簡單綜合，而是更多地貼近工程實際、綜合運用所學(xué)知識進行項目的設(shè)計和實現(xiàn)，含有創(chuàng)新因素，因此對學(xué)生既有挑戰(zhàn)性又有壓力，能激發(fā)學(xué)生的興趣，這是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的動力源泉。
3．學(xué)生通過設(shè)計性實驗中的任務(wù)分析、方案制定、電路構(gòu)思、硬件設(shè)計、軟件編寫、分步試驗、制作實施、系統(tǒng)調(diào)試、指標(biāo)測試、性能改進和報告撰寫等全過程的實踐和攻關(guān)，既能把所學(xué)的理論知識加以綜合運用，又能把研究視野擴展到相關(guān)的知識領(lǐng)域，接觸一些先進的元器件并加以運用。動手實踐的能力得到實實在在的訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)問題和處理問題的能力會有實質(zhì)性的提高，創(chuàng)新素質(zhì)在這種潛移默化的過程中得以形成和提升。
4．由于設(shè)計性實驗的實施必須獨立經(jīng)歷從第一步到最后一步的全過程，每個人的方案和實施方式各異，從學(xué)生的整體來看，充分發(fā)揮了各人的原創(chuàng)能力、設(shè)計能力和實施能力，由此也萌發(fā)出來不少對工程和社會有實際貢獻的創(chuàng)作思路。設(shè)計性實驗的要求和技術(shù)指標(biāo)也有利于促進學(xué)生之間在實施過程中的技術(shù)交流和問題的探討、相互啟發(fā)和取長補短，這種團隊合作解決問題的氛圍和條件是實驗指導(dǎo)老師的能力所無法提供和滿足得了的。
設(shè)計性實驗是學(xué)校提倡的實驗教學(xué)的方向，需要積極建設(shè)和實現(xiàn)，但目前存在一些有待理順和解決的問題：
其一是職能部門對課程的性質(zhì)在認(rèn)識觀念上有疏忽，對于理論加實驗的課程即使是簡單的演示性或驗證性實驗，也存在元器件的損耗和補充的問題，需要考慮實驗經(jīng)費的支持，設(shè)計性實驗就更是如此。但往往在制定教學(xué)方案時沒有被納入預(yù)算，而被當(dāng)作純理論課對待，沒有教學(xué)經(jīng)費的支持，開展設(shè)計性實驗就成了一種美好的空想。
其二是設(shè)計性實驗的建設(shè)之所以未能廣泛開展，是受到電子元器件種類和數(shù)量供應(yīng)的制約。因為，修課的學(xué)生多，為了發(fā)揮學(xué)生的潛能并達到各具特色的實驗設(shè)計效果，就必須提供足夠多的不同題目的設(shè)計要求和任務(wù)。這一方面需要老師挑起技術(shù)支持的重?fù)?dān)；而另一方面學(xué)校必須能夠提供足夠的各種元器件，這是設(shè)計性實驗順利開展的物質(zhì)基礎(chǔ)和條件，需要認(rèn)真考慮和對待。
二、以學(xué)生為中心，開展開放性實驗教學(xué)
開放性實驗教學(xué)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情和興趣，給學(xué)有余力的學(xué)生一個自主發(fā)展和實踐鍛煉的空間。
組織學(xué)生參加開放性實驗，在教學(xué)過程中真正實現(xiàn)以學(xué)生為中心；教師不僅指導(dǎo)學(xué)生，而且也從學(xué)生中獲得了新的思想和動力，真正體現(xiàn)了教學(xué)相長。學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)時間和精力自主選擇實驗項目，預(yù)約實驗時間，訓(xùn)練自己實驗操作的動手能力和創(chuàng)新能力。實驗室盡最大努力為學(xué)生提供實驗條件和經(jīng)費，指導(dǎo)老師和學(xué)生一起解決實驗過程中所遇到的問題。要求學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象，及時記錄處理實驗數(shù)據(jù)，不斷擴展知識面。
針對一些自選實驗課題型，可以鼓勵學(xué)生多做市場調(diào)查，結(jié)合市場需求，將自己的課題按產(chǎn)品要求設(shè)計，在論文中還要附帶詳細(xì)的使用說明書，以便于進行市場推廣。從而使開放性實驗不僅僅局限于實驗，而是將其轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品設(shè)計開發(fā)，這樣可以大大開拓學(xué)生思路， 提高實踐能力。
三、豐富大學(xué)生課外活動、組織學(xué)生參加各級各類電子競賽
建立學(xué)生創(chuàng)新中心，設(shè)立不同的產(chǎn)品設(shè)計和研究課題，學(xué)生還可以根據(jù)自己的興趣、愛好進行一些小制作、小發(fā)明，鼓勵學(xué)生積極參加各類電子設(shè)計競賽活動。定期進行學(xué)術(shù)專題講座，使學(xué)生普遍獲得較大的信息量，更加深入地了解了電子信息技術(shù)。
另外，建立健全校外實踐基地，加強產(chǎn)學(xué)研合作。高素質(zhì)人才的培養(yǎng)離不開優(yōu)越的條件和優(yōu)良的環(huán)境，在完善基礎(chǔ)實驗設(shè)施的基礎(chǔ)上，建立健全校外實踐基地，建立學(xué)校與企業(yè)和科研單位的廣泛聯(lián)系，共同承擔(dān)人才培養(yǎng)的責(zé)任，有計劃地組織學(xué)生參觀、實習(xí)和生產(chǎn)勞動，擴大學(xué)生的視野，增加他們與社會接觸的機會，了解科學(xué)技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài)。
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