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摘要：从电气工程自动化专业课程出发，分析了理工科专业学生在课堂教学中存在的问题。针对这些问题提出了一种实验平台引导式的课堂教学模式，并通过实际的教学实践证明了这种教学模式在促进多课程融合、课程实例验证与探讨、学生课程的课后巩固以及实验方法与技巧等方面发挥了不可替代的作用，显著提升了学生的兴趣和学生的课堂参与积极性。
关键词：实验平台引导；课堂教学；多课程融合；电气工程自动化
作者简介：郭炳华（1966-），男，江西莲花人，肇庆学院电子信息与机电工程学院，副教授。（广东 肇庆 526061）
基金项目：本文系肇庆学院教学改革基金项目（项目编号：JY201122）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0158-02
培养大批的优秀学生，一直是高校追求的目标。课堂教学是高校教师传授学生知识的主要方法，也是学生快速获取知识的最重要途径。为了达到最好的培养效果，许多教师做了大量的研究和改革试验并且取得了许多令人欣喜的成绩，但由于各种原因（比如学生的兴趣爱好、课程基础等）和学校一些条件的限制，使得教学效果仍然存在许多问题。目前现有的教学模式绝大部分都是以课堂理论传授为主，对于理工科类的学生来说，还要在理论课后辅以一定的实验教学来加深理解和巩固所学的理论知识，同时通过提高学生的学习兴趣来达到最终的培养目标，但其缺点是这种被动的学习使得学生所学的理论知识难以长期巩固，随着更多课程的加入，常常使得他们在课程的学习上应接不暇。为此，有的教师通过增加实际应用的例子来培养学生的自主学习能力，[1]但难以解决一些综合性较强的课程学习；有的教师采用基于研究型的课堂教学方法更改师生的主体关系来促进教学的效果，[2，3]这样可以使研究生培养取得较好的效果，但对于本科生的培养，由于学生人数众多，效果往往不明显。
实验平台引导式的教学方法是以实验平台为依托，用以连接基础课程、专业基础课程以及专业课程的重要途径之一。通过该平台，学生可以融会贯通许多相关联的课程。平台可以在课堂教学上实施，也可提供给学生课后操练，以巩固所学的相关课程。通过实验平台的引导，可以有效提高教师的教学效率和学生学习的效果，因此这种教学模式有助于增强课堂的教学效果。
一、实验平台引导的教学模式
笔者在电气工程自动化专业教学中发现，在工科学生中大部分学生在专业课程学习中的效率较低，教师的教学效果不佳。主要存在以下问题：
1.多个相关课程的融合能力不够
由于专业课程需要许多基础课程作支撑，而学生在一些专业课程的学习中难以将基础课程、专业基础课程和其他相关的专业课程的知识贯穿起来，致使教师需要进行基础知识的回顾，特别是对于实践性较强的专业课程来说，更是如此，否则，学生不能深度理解，这将严重打击他们学习的积极性。
2.课堂学习与课后巩固的方式单调
目前课堂学习与课后巩固结合的方式绝大部分都是采用课堂学习和课后完成书面作业来巩固所学的知识，其缺点是由于学生的学习兴趣并不完全相同，这种方式导致许多兴趣不佳的学生作业互相抄袭而使学习效果显著降低。
3.相关课程实验内容单调
许多工科专业课程都附有一定数量的相关实验，以要求学生通过完成这些实验来加深对所学课程知识的理解，而许多实验内容单调，难以使学生对所学知识进行拓展，进而难以使学生对所学的知识产生兴趣，并且缺乏实验的主动性和探索性。本文针对这些问题进行了较为详细的研究和探索，为此在教学过程中引入了实验平台引导的教学模式。
实验平台引导的教学模式是指由教师在课堂教学过程中利用实验平台穿插一些实例验证或应用效果验证，以增强教学效果，引导学生对一些定义的消化吸收和对某个问题解决方法的深度理解，或者以课堂讨论或课堂作业的形式作为学生自己对某些问题解决的演练工具。利用这一平台，往往能够让绝大部分学生参与其中，并能够使他们感受到问题解决方法的有效性，而且更有利于学生进行一些方法的拓展并理解这些方法的局限性，从而极大地激发学生对课程学习兴趣和进一步加深理解的欲望，避免课堂理论讲授的枯燥和课堂上讨论问题时学生常常出现鸦雀无声的现象。
由于每个学生的兴趣都有所差异，常规的课堂讲授方法很难使所有学生对某些专业课程都能专心致志，特别是涉及到一些纯理论的讲授时，如一些数学理论的推导，或者是一些数学模型的构建等，经常发现许多学生在课堂上萎靡不振，使教师讲授的积极性大受打击。而实验平台引导的教学实例演示则可以验证这些数学理论的重要性和有效性，因而也激励了学生掌握这些理论的重要性，其结果往往能起到事半功倍的效果。
许多专业课程常常需要学生具有较强的综合能力，因此专业课程的学习需要学生有较好的基础课程作支撑。由于专业课程中某些问题的解决往往需要综合多个基础课程（如“高等数学”、“计算机语言”、“数字信号”、“算法基础”等），而实验平台则是综合这些课程的最好平台，因此课堂内、外在教师的引导下，可以最大限度地调动学生学习的积极性，从而有效地提高学生的学习效果，避免部分学生由于基础不牢而逐渐对课程失去兴趣。
许多工科专业课程中都有定量的实验课程，而且都是在课后进行，内容也显得比较单调。绝大部分学生在完成实验的过程中，常常是为完成实验而做实验，很难起到理解和巩固课堂所学知识的作用。学生对课程产生强烈的学习兴趣和探索的愿望，往往是看其在实际中应用以及实际应用的效果，而实验平台引导教学则可以现场展示这些实际应用和应用效果，特别是课堂上的专题练习与探讨，更能引起学生的共鸣，同时在教师的引导下，很容易使学生对所学知识进行拓展，促使他们有兴趣查找相关的文献，了解课程的前沿研究技术。
二、实验平台引导教学模式的具体实施 笔者长期承担电气工程自动化专业的“数字信号处理”专业课程的教学工作，由于该专业课程主要专注于信号的算法处理，其不仅要有一定的数学理论作支撑，还需要具有一定的编程能力，包括MATLAB编程、C++编程等，如果课堂上仅仅讲授算法理论的推导，往往会使学生在课堂上提不起兴致，而且会使学生认为课程难度非常大，效果不佳。为了改善课堂的教学效果，在实验平台引导教学模式的基础上，在多课程的融合、课程实例验证与探讨、课堂学习与课后巩固方式以及实验方法与技巧等方面进行了许多尝试，主要表现在以下几方面：
1.实验平台下的多课程融合
要使学生在实验平台的引导下，将某一专业课程与其他相关的课程知识串联起来，并且能够达到熟练的应用，可以针对一些重要的理论进行推导，并在其推导完成后应用一些有代表性的实例，通过平台演示这些理论在实例中所起到的重要作用以及理论作用的效果，以及不同的理论参数所产生的不同作用。由于平台的演示实现需要通过编写程序（采用MATLAB、C++编程）来达到，因此使用平台可以使学生将以前学过的课程连接起来并从中体会到一些编程的技巧。当一个章节完成后，学生常常对理论和编程表现出浓厚的兴趣，其结果是当学生从中获益后，将更有效地激发他们的兴趣，从而形成良性循环。
2.课程实例验证与探讨
为了加深学生对课程章节的理解和掌握，在一些章节完成后专门利用几节课的时间举典型实例在实验平台上进行演示和供学生探讨研究，分析这些实例的解决方法和所需要建立的数学模型以及解决方法的优缺点，以及明确解决方案的关键参数的选择和应用范围。在编程实现上，就编程运行效率和优化等方面进行了一些有益的尝试，极大地调动了学生的参与性，提高了学生的课堂效率。
3.课堂学习与课后巩固方式
常规的课堂学习与课后书面作业的巩固方式难以使不同兴趣的学生取得良好的学习效果，往往会出现相互抄袭、敷衍了事的现象。为了改善这种现象，对布置的作业抽出一部分放到课程实例验证与探讨中，并要求学生对自己的作业在平台上进行验证和讲解，再经同学们讨论，找出其实现的优缺点和改进的方法。这也为学生在实验平台上发挥自己能力提供了一个最佳的环境，而其中的关键在于教师的引导和总结。
4.实验方法与技巧
工科专业课程中的实验课程有利于学生巩固和理解所学的理论，但在现有实验课程中绝大部分为学生提供了实验指导书并且其中有详细的实验步骤，学生按照指导书上的步骤就可以得到实验结果，因而该方法很难取得理想的效果。为了改善这种情况，以实验平台为参考，引导学生就需要解决的问题指导他们设计实验和实验方法，比如为了提高一些算法的仿真速度，如何在MATLAB程序中插入C++编译程序等。引导他们解决实验中出现的问题以及可能出现的问题，避免因得不到正确的实验结果而出现的焦虑现象；引导他们对实验条件和结果进行延伸，以增长学生的知识面。在实验技巧方面，指导他们改进实验方法与步骤，经过一系列的训练，在实验平台的引导下，学生的动手能力得到了极大地提升。
三、结束语
实验平台引导的教学模式的引入，给教师的授课和学生的练习提供了一个最佳的平台，特别是对于一些综合性的专业课程，为多课程的融合，包括基础课程、专业基础课程和专业课程提供了一个有效的工具，在提升学生的学习兴趣、课程巩固和学习能力以及实验方法与技巧等方面起到了不可替代的作用。
参考文献：
[1]雷治军，王燕玲.研究型学习与学生创新能力培养[J].中国电力教育，2012，（22）：29-30.
[2]陈达洁.本科生导师制的实施状况研究述评[J].中国电力教育，2008，（1）：9-10.
[3]姜梅.学术引导为主，生活帮助为辅——英国导师制对我国高校学生工作的启示[J].北京电子科技学院学报，2010，18（3）：54-58.
（责任编辑：孙晴）
关键词：实验平台引导；课堂教学；多课程融合；电气工程自动化
作者简介：郭炳华（1966-），男，江西莲花人，肇庆学院电子信息与机电工程学院，副教授。（广东 肇庆 526061）
基金项目：本文系肇庆学院教学改革基金项目（项目编号：JY201122）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0158-02
培养大批的优秀学生，一直是高校追求的目标。课堂教学是高校教师传授学生知识的主要方法，也是学生快速获取知识的最重要途径。为了达到最好的培养效果，许多教师做了大量的研究和改革试验并且取得了许多令人欣喜的成绩，但由于各种原因（比如学生的兴趣爱好、课程基础等）和学校一些条件的限制，使得教学效果仍然存在许多问题。目前现有的教学模式绝大部分都是以课堂理论传授为主，对于理工科类的学生来说，还要在理论课后辅以一定的实验教学来加深理解和巩固所学的理论知识，同时通过提高学生的学习兴趣来达到最终的培养目标，但其缺点是这种被动的学习使得学生所学的理论知识难以长期巩固，随着更多课程的加入，常常使得他们在课程的学习上应接不暇。为此，有的教师通过增加实际应用的例子来培养学生的自主学习能力，[1]但难以解决一些综合性较强的课程学习；有的教师采用基于研究型的课堂教学方法更改师生的主体关系来促进教学的效果，[2，3]这样可以使研究生培养取得较好的效果，但对于本科生的培养，由于学生人数众多，效果往往不明显。
实验平台引导式的教学方法是以实验平台为依托，用以连接基础课程、专业基础课程以及专业课程的重要途径之一。通过该平台，学生可以融会贯通许多相关联的课程。平台可以在课堂教学上实施，也可提供给学生课后操练，以巩固所学的相关课程。通过实验平台的引导，可以有效提高教师的教学效率和学生学习的效果，因此这种教学模式有助于增强课堂的教学效果。
一、实验平台引导的教学模式
笔者在电气工程自动化专业教学中发现，在工科学生中大部分学生在专业课程学习中的效率较低，教师的教学效果不佳。主要存在以下问题：
1.多个相关课程的融合能力不够
由于专业课程需要许多基础课程作支撑，而学生在一些专业课程的学习中难以将基础课程、专业基础课程和其他相关的专业课程的知识贯穿起来，致使教师需要进行基础知识的回顾，特别是对于实践性较强的专业课程来说，更是如此，否则，学生不能深度理解，这将严重打击他们学习的积极性。
2.课堂学习与课后巩固的方式单调
目前课堂学习与课后巩固结合的方式绝大部分都是采用课堂学习和课后完成书面作业来巩固所学的知识，其缺点是由于学生的学习兴趣并不完全相同，这种方式导致许多兴趣不佳的学生作业互相抄袭而使学习效果显著降低。
3.相关课程实验内容单调
许多工科专业课程都附有一定数量的相关实验，以要求学生通过完成这些实验来加深对所学课程知识的理解，而许多实验内容单调，难以使学生对所学知识进行拓展，进而难以使学生对所学的知识产生兴趣，并且缺乏实验的主动性和探索性。本文针对这些问题进行了较为详细的研究和探索，为此在教学过程中引入了实验平台引导的教学模式。
实验平台引导的教学模式是指由教师在课堂教学过程中利用实验平台穿插一些实例验证或应用效果验证，以增强教学效果，引导学生对一些定义的消化吸收和对某个问题解决方法的深度理解，或者以课堂讨论或课堂作业的形式作为学生自己对某些问题解决的演练工具。利用这一平台，往往能够让绝大部分学生参与其中，并能够使他们感受到问题解决方法的有效性，而且更有利于学生进行一些方法的拓展并理解这些方法的局限性，从而极大地激发学生对课程学习兴趣和进一步加深理解的欲望，避免课堂理论讲授的枯燥和课堂上讨论问题时学生常常出现鸦雀无声的现象。
由于每个学生的兴趣都有所差异，常规的课堂讲授方法很难使所有学生对某些专业课程都能专心致志，特别是涉及到一些纯理论的讲授时，如一些数学理论的推导，或者是一些数学模型的构建等，经常发现许多学生在课堂上萎靡不振，使教师讲授的积极性大受打击。而实验平台引导的教学实例演示则可以验证这些数学理论的重要性和有效性，因而也激励了学生掌握这些理论的重要性，其结果往往能起到事半功倍的效果。
许多专业课程常常需要学生具有较强的综合能力，因此专业课程的学习需要学生有较好的基础课程作支撑。由于专业课程中某些问题的解决往往需要综合多个基础课程（如“高等数学”、“计算机语言”、“数字信号”、“算法基础”等），而实验平台则是综合这些课程的最好平台，因此课堂内、外在教师的引导下，可以最大限度地调动学生学习的积极性，从而有效地提高学生的学习效果，避免部分学生由于基础不牢而逐渐对课程失去兴趣。
许多工科专业课程中都有定量的实验课程，而且都是在课后进行，内容也显得比较单调。绝大部分学生在完成实验的过程中，常常是为完成实验而做实验，很难起到理解和巩固课堂所学知识的作用。学生对课程产生强烈的学习兴趣和探索的愿望，往往是看其在实际中应用以及实际应用的效果，而实验平台引导教学则可以现场展示这些实际应用和应用效果，特别是课堂上的专题练习与探讨，更能引起学生的共鸣，同时在教师的引导下，很容易使学生对所学知识进行拓展，促使他们有兴趣查找相关的文献，了解课程的前沿研究技术。
二、实验平台引导教学模式的具体实施 笔者长期承担电气工程自动化专业的“数字信号处理”专业课程的教学工作，由于该专业课程主要专注于信号的算法处理，其不仅要有一定的数学理论作支撑，还需要具有一定的编程能力，包括MATLAB编程、C++编程等，如果课堂上仅仅讲授算法理论的推导，往往会使学生在课堂上提不起兴致，而且会使学生认为课程难度非常大，效果不佳。为了改善课堂的教学效果，在实验平台引导教学模式的基础上，在多课程的融合、课程实例验证与探讨、课堂学习与课后巩固方式以及实验方法与技巧等方面进行了许多尝试，主要表现在以下几方面：
1.实验平台下的多课程融合
要使学生在实验平台的引导下，将某一专业课程与其他相关的课程知识串联起来，并且能够达到熟练的应用，可以针对一些重要的理论进行推导，并在其推导完成后应用一些有代表性的实例，通过平台演示这些理论在实例中所起到的重要作用以及理论作用的效果，以及不同的理论参数所产生的不同作用。由于平台的演示实现需要通过编写程序（采用MATLAB、C++编程）来达到，因此使用平台可以使学生将以前学过的课程连接起来并从中体会到一些编程的技巧。当一个章节完成后，学生常常对理论和编程表现出浓厚的兴趣，其结果是当学生从中获益后，将更有效地激发他们的兴趣，从而形成良性循环。
2.课程实例验证与探讨
为了加深学生对课程章节的理解和掌握，在一些章节完成后专门利用几节课的时间举典型实例在实验平台上进行演示和供学生探讨研究，分析这些实例的解决方法和所需要建立的数学模型以及解决方法的优缺点，以及明确解决方案的关键参数的选择和应用范围。在编程实现上，就编程运行效率和优化等方面进行了一些有益的尝试，极大地调动了学生的参与性，提高了学生的课堂效率。
3.课堂学习与课后巩固方式
常规的课堂学习与课后书面作业的巩固方式难以使不同兴趣的学生取得良好的学习效果，往往会出现相互抄袭、敷衍了事的现象。为了改善这种现象，对布置的作业抽出一部分放到课程实例验证与探讨中，并要求学生对自己的作业在平台上进行验证和讲解，再经同学们讨论，找出其实现的优缺点和改进的方法。这也为学生在实验平台上发挥自己能力提供了一个最佳的环境，而其中的关键在于教师的引导和总结。
4.实验方法与技巧
工科专业课程中的实验课程有利于学生巩固和理解所学的理论，但在现有实验课程中绝大部分为学生提供了实验指导书并且其中有详细的实验步骤，学生按照指导书上的步骤就可以得到实验结果，因而该方法很难取得理想的效果。为了改善这种情况，以实验平台为参考，引导学生就需要解决的问题指导他们设计实验和实验方法，比如为了提高一些算法的仿真速度，如何在MATLAB程序中插入C++编译程序等。引导他们解决实验中出现的问题以及可能出现的问题，避免因得不到正确的实验结果而出现的焦虑现象；引导他们对实验条件和结果进行延伸，以增长学生的知识面。在实验技巧方面，指导他们改进实验方法与步骤，经过一系列的训练，在实验平台的引导下，学生的动手能力得到了极大地提升。
三、结束语
实验平台引导的教学模式的引入，给教师的授课和学生的练习提供了一个最佳的平台，特别是对于一些综合性的专业课程，为多课程的融合，包括基础课程、专业基础课程和专业课程提供了一个有效的工具，在提升学生的学习兴趣、课程巩固和学习能力以及实验方法与技巧等方面起到了不可替代的作用。
参考文献：
[1]雷治军，王燕玲.研究型学习与学生创新能力培养[J].中国电力教育，2012，（22）：29-30.
[2]陈达洁.本科生导师制的实施状况研究述评[J].中国电力教育，2008，（1）：9-10.
[3]姜梅.学术引导为主，生活帮助为辅——英国导师制对我国高校学生工作的启示[J].北京电子科技学院学报，2010，18（3）：54-58.
（责任编辑：孙晴）