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1、以单片机原理课程为例浅谈研究生参与本科实验教学的作用 摘 要：实验教学是培养学生实践动手能力的重要手段，研究生参与本科实验教学工作可以在实验教学环节中可发挥重要作用，对于实验教学及研究生的学习都具有积极地作用。本文主要以单片机原理实验课程为例，探讨了研究生参与本科实验教学工作的必要性以及研究生如何做好这项工作。 硕士研究生的培养目标是培养高质量人才，要培养高质量的人才，就要研究如何在基础课程教学中培养学生的创造性思维能力和动手实践能力。实验、实践教学对提高计算机专业研究生人才培养的质量有重要意义。这要求在课程设置上不仅有丰富的实验课程，而且需要通过更为灵活多样的实践教学培养学生的实践能力，培养
2、学生“以解决问题为中心”的工程能力1。在研究生阶段参加本科实验课的教学对于一个计算机专业研究生多方面能力的培养与提高有着很大的帮助。 文献2主要以中国科技大学物理学院为例，介绍了该学院创新研究生实验教学体系，改革实验内容，加强实验教学平台建设的做法。文献3主要从研究生创新能力培养的角度剖析了研究生实验教学的改进和完善，阐述了研究生教育要理论创新和实践创新同时并重的重要性。文献4主要介绍了中南大学检验系医学检验专业研究生积极参与相应专业本科生的实验教学，并对实验教学进行了适当改革，为实验教学更好地发展提供了活力。文献5主要阐述了研究生培养是教育改革的新热点，研究生教育应抓住机遇，随着社会的发展而
3、转变观念。对于口腔医学专业研究生来说，应重视研究生培养体制和研究生参与本科实验课的教学，使之成为培养研究生实践能力和创新能力的重要环节。 1 计算机专业研究生参与本科实验教学的必要性 计算机专业培养的是应用型人才，对学生的实际动手能力要求较高，而实验教学正是学生在学校培养动手能力的一个重要环节。但就目前情况来说，实验技术人员缺口大，不能完全满足实验教学的要求，对于学生能力培养及提高有较大促进作用的开放实验，实验技术人员更是无暇顾及。 研究生参与本科实验教学恰能解决这一问题。研究生教育是国家面向公民进行素质教育的重要组成部分，也是国家高级人才培养的主要方式。学校整体水平的提高与研究生教育密切相关
4、，富有创新精神的研究生群体是学校教学、科研活动中最富活力的有生力量6。研究生经过本科学习期间的锻炼，具有动手能力较强、实验室学习经验丰富等特点，只需稍加培训和引导，便可在实验教学中发挥重要作用，有效地帮助教师和实验技术人员完成实验教学任务。同时，参与本科的实验教学对研究生来说，也是一个极好地锻炼机会。首先，参与本科实验教学可以增进研究生对理论知识的理解与掌握。讲授课程是增进对这门课程理解和掌握的最佳途径，尤其是实验课程。研究生参与实验课程的教学，不仅可以重新认识这门课程、加深对这门课程的理解，更可以在指导实验课程的过程中锻炼自己的动手能力，在帮助本科生解决实验过程中遇到的问题时，更加可以锻炼自
5、己解决问题的能力。当研究生圆满完成实验教学任务后，他们在实验技能和理论方面将更加的精通。尤其对于有志于从事学术研究工作的学生而言，参与本科生实验课教学有助于熟悉教学和实验室管理的方法，获得实际的操作技能。例如，对单片机原理这门课程来说，在实验教学过程中因为学生的编程思想、电路搭建及操作实验箱方法的不同，会在实际操作中遇到各种问题，解决这些问题本身就是对研究生编程能力及操作能力的极大提高。其次，参与本科实验教学可以锻炼研究生的口头表达能力和协调、沟通能力。参与本科实验教学的工作，意味着研究生需要和任课教师、实验技术人员和本科生进行交流与沟通协作，在指导实验的过程中，有很多不可预知的事件及突发问题
6、，这就需要研究生与教师、实验技术人员及本科生进行沟通与协调，通过这样的锻炼，可以极大地提高研究生的口头和书面沟通技巧。再者，参与本科实验教学可以提高研究生的自信心及独立性。研究生在参与本科实验教学的过程中，将自己所学的知识传授于他人，通过指导本科生完成实验，完成实验目标，可以增强自己的自信心，同时通过参与实验课程教学的过程，将有为人师的自豪感以及获得成功的成就感。由此可见，研究生参与本科的实验教学是一个双赢的策略。 以单片机原理课程为例，这门课程是一门年轻的课程，也是计算机专业中一门重要的课程7，由于发展非常迅速，且可被广泛地应用，因此对单片机人才的需求量大。通过这门课程的学习，学生可以较系统
7、地掌握单片机的基本原理、接口和应用技术。实验课在这门课程的学习中尤为重要，通过实验课程，学生可以熟悉单片机技术在工业控制中的应用，为将来从事工业领域相关工作奠定坚实的基础，为将来进行各种智能化产品的设计开发提供技术准备。而当前由于实验技术人员的短缺，仅只能完成几项课内实验，对于学生能力有较大提高的开放实验，任课教师及实验人员无暇顾及，而研究生参与本科实验课的教学恰能解决这个燃眉之急。研究生在课余时间指导本科生完成这门课程的开放实验，可以做到几乎手把手教学，这样对本科生及研究生都有较大地促进作用。对于计算机类的其它实验课程，这种方法都适用，长此以往，本科生及研究生的动手能力都会极大地提高。 2
8、研究生如何较好地参与实验教学工作 研究生参与实验教学的基本任务包括强调重要的概念、揭示学科的内在规律、示范基本实验技能、指导编程、完成电路设计以及操作实验箱等实验教学过程。以单片机原理课程为例，主要采用的实验教学方法有验证性、模仿性、探索性以及开放性的实验教学方法。所谓验证性实验教学方法的是指学生按实验指导书给定的实验步骤、电路接线图和实验程序或流程图来连接实验电路，并输入和运行程序，验证性地观察、记录实验现象或者结果。模仿性的实验教学方法的是学生按照参考性的电路和程序，改造或模仿设计出有关实验电路，改编或重新编写实验程序，达到课程要求的实验现象或者实验结果。探索性的实验教学方法是按照教材内容
9、，不指定实验电路及其实验程序，要求学生根据课程要求，自己设计实验方法，构造调试电路或者实验结果。开放性的实验教学方法的主要思想是学生可以不受具体教学内容限制，自己选择实验项目，独立或者合作设计、调试和运行实验。 基于上述实验教学方法及课程特点，研究生助教从教学环节上要做好以下几点：（1）与承担实验课的老师交流。要与老师保持紧密的联系，充分了解老师的期望和学生的需要，确认自己的工作范围和任务，如果有课程上的任何改变要及时与任课教师及实验技术人员沟通。（2）实验前准备。要分别确定采用验证性的实验教学方法、模仿性的实验教学方法、探索性的实验教学方法以及开放性的实验教学方法的实验。对于采用不同实验教学
10、方法的实验做相应的准备，熟悉电路接线图和实验程序，尤其是对开放性的实验教学，在课程开始前，要针对实验内容大量查阅资料，对实验过程中容易出现的问题做充分的准备，对于实验内容，要有自己的想法，比如不同的程序设计思路、电路搭建方法等，这样有助于及时解决学生实验过程中遇到的问题。（3）实验过程。应尽量提前到达实验室，再次确认实验箱及计算机运行良好，尤其是对于刚刚结束实验课的实验室更加至关重要，这将有比较充足的时间调试设备，并迎接学生。上课时要穿戴要整齐，保持教师的职业风度，才会被学生当成老师而不是另外一个学生。必须保持实验室正常秩序，实验才能有效地完成。询问并与学生交谈，鼓励学生用正确的科学术语清晰明
11、白地表达想法，同时鼓励学生间讨论实验问题。如果学生提出问题，不要急于回答，要帮助他们完成实验并找到答案，使他们知其然，更知其所以然。鼓励和要求学生正确地记录实验过程及实验结果。建立一个合理的实验成绩评定方法，客观公正地评价学生完成实验的情况。（4）实验课结束。实验室结束后，关闭计算机及整理实验箱，打扫教室卫生，为下面的课程做好准备，对于在实验过程中出现问题的计算机及实验箱，及时查找问题，对于无法解决的硬件问题，做好记录并与实验技术人员沟通，维修设备，以免影响后面的实验课；及时和客观地批改实验报告，并返还学生，以便他们能及时知道自己的问题从而下次实验课及时改正；与课程老师交流，请老师指出什么地方
12、做的好，什么地方做的还有欠缺，并及时改正。（5）注重实验室安全。在课程开始前，首先要让学生了解实验室安全常识，严格要求他们按正确的规程操作，并注意实验室卫生；其次，要掌握基本的危险处理措施，要有紧急预案，出现火灾、电事故，能及时有效合理处置。 3 结束语 总之，研究生参与本科实验教学工作首先要处理好自己的学业与助教之间的关系，以学业为主，助教为辅，做到学业和工作两不误并相互促进，同时要正确处理教师和学生这种双重身份。参与本科实验教学的工作具有教师和学生双重角色，平衡教师和学生之间的关系，既要保留与学生的亲近感，又要保持教师的威严感。最后，经过充分的课前准备、课上指导和课后反馈，研究生必能做好本科实验教学的工作。