设计型实验项目有利于提高学生创造性思维能力

摘要：本文提出了实验环节中的设计型实验项目对学生能力培养所产生的影响，强调设计型实验环节有利于提高学生创造性思维能力。文章以通信原理实验项目的设计为例，明确了仅仅验证型实验环节会对学生创造性能力培养有一定的束缚，强调培养创造性技术人才需要引入设计型实验项目的重要性。同时，需要对实验环节进行总体规划，使验证型、设计型和综合型实验项目相互融合，达到培养高质量综合型技术人才的目的。

关键词：设计型；创造性；通信原理实验

一、引言

当今突飞猛进的科学技术需要具有创造性的综合型人才，大学本科阶段是培养研究型和创造性人才的重要时期。设计合理的实验环节，安排合理的实验内容，配置合理的实验设备，是培养高质量综合型技术人才的重要环节。如果实验环节配置不合理，势必影响人才培养目标的实现。通信原理实验是大学本科学生通信工程及自动化专业重要的实践性课程。设计合理的教学内容达到培养高质量综合性技术人才，是很多大学及相关专业在研究的内容。加大该课程所需仪器和设备的投入，加强通信原理实验环节，设计出合理的能够适应当今科技日益发展需要的人才是一直研究和探索的内容。

二、实验项目不应局限于验证型实验项目

验证型实验环节可以巩固学生的知识点，但包含束缚学生创造性思维能力的不利因素。通过多年的实验课程教学过程，笔者对通信原理实验内容的安排有着很多思考。我们目前通信原理的实验内容是利用购置的通信原理实验箱来完成的，感觉总体来说，能够将通信原理的基本的知识点体现出来，对大部分知识点通过实验环节，能够让学生进行验证、分析，加深理解。比如，我们的实验安排了PCM编码与译码、传输码型变换、数字调制及解调、帧同步系统、频谱测试和差错控制实验内容。这些实验主要内容是验证型实验，通过这些实验，学生能够对通信原理的基本知识点有全面的了解，通过测试波形，能够掌握各种信号及波形，能够发现一些理论与实际所具有的差异。然而，由于受给定的实验步骤限制，在一定程度上对学生的创造能力和开发能力有所束缚，因为实验全部过程、实验步骤、跳线位置的设置、需要的测试点都是固定不能变化的，无法选择电路元器件，无法改变实验步骤，从而使学生在实验过程中无法展示自身的设计能力和创造能力，学生的设计能力和创造能力受到一定程度的束缚和影响。因此，有必要对全部采用验证型实验内容进行改革，以减少全部验证型实验对学生创造性能力束缚的影响。

三、引入设计型实验环节有利于提高学生的创造性思维能力

设计型实验可以培养学生的创造性思维，引导学生从规定的实验步骤中走出来，学生自己根据具体的实验项目制定实施步骤，从测试固定点的波形转变到自己根据实验项目寻找必要的测试点。选择合适的设计型实验项目是培养学生创造性思维的基础，选择适当的难易程度项目以达到实验项目预期目的，实验项目过于简单，不利于培养学生的创造性，难度太大的实验项目，会让大部分学生失去完成实验项目的信心，也无法达到培养学生创造性的目的。在通信原理设计型实验项目的选择过程中，我们考虑了很多的实验项目，经过反复论证分析，最后确定考虑增加的设计型实验项目为模型成型与码间串扰实验项目。该项目选定以后，考虑如何设计该实验项目，在该实验项目的实施过程中，首先，需要制定总体方案，锻炼学生完成实验项目总体方案的设计能力。其次，要进行软件编程，依此锻炼学生部分软件的编程能力，随后进行电路设计，从而培养学生硬件电路的设计能力。在完成电路设计后，可以进行电路仿真及仿真分析，通过对设计出的电路仿真及分析，可以判断电路正确性。如果电路存在问题，可以进行改进设计，以实现电路所需要的功能。在电路仿真过程中，会遇到很多实际当中有可能遇到的问题，只有分析出原因，才能设计出解决问题的电路。当电路仿真过程完成以后，就可以进行实际电路调试阶段，实际电路调试是培养学生实际操作能力和提高科学研究能力的重要环节，合理安排电路调试方法，可以提高学生实际电路的测试、调试、分析问题和解决问题的能力，提高学生的综合设计能力，是培养学生积极思维、善于思维和发挥积极创造性能力的重要组成部分。

四、结论

通过对实践环节的分析和研究，能够看出实验环节中的设计型实验对培养学生的能力有着一定的影响，明确了设计型实验环节有利于提高学生创造性的思维能力，给出了实验环节规划和设计的基本原则，指出仅设置验证型实验环节不利于对学生创造性能力的培养，强调培养创新性技术人才应该配置设计型实验项目的重要性。当今科技的发展日新月异，人才的培养需要适应市场的需要，大学本科学生阶段是培养高质量技术人才的重要时期，因此，必须重视配置合理的实践环节，合理规划实验项目，建立验证型、设计型和综合型一体化的实验体系。为培养出研究型、创造型高质量综合型技术人才打下基础。

本项目得到了教育部通信工程专业综合改革试点项目及北京交通大学通信与信息系统北京市重点实验室的资助。

参考文献：

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2.刘白钢，《实验训练中培养学习的积极性、主动性和创造性》，《实验室研究与探索》，2004.2

3.黄宗明、张书林，《在实验中发展学生的创造性思维能力和创新能力》，《教育教学论坛》，2012.23

4.屈翔、贾秋、红张君、王伟，《合测绘对培养学生发明创造能力的实践研究》，《科教导刊》，2011.1

【责编 田彩霞】