李 敏
(中國(guó)計(jì)量學(xué)院 電工電子實(shí)驗(yàn)中心,浙江 杭州310018)
電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)是綜合性大學(xué)工科類(lèi)學(xué)生必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課。過(guò)去的傳統(tǒng)教學(xué)模式在教學(xué)內(nèi)容上以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,在教學(xué)方法上,老師講,學(xué)生聽(tīng),學(xué)生照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。不兼顧學(xué)生個(gè)體的差異,一律按一種模式培養(yǎng)學(xué)生,激發(fā)不了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。所以培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生特點(diǎn)是具有比較系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí),實(shí)驗(yàn)操作較規(guī)范,但缺乏活力,無(wú)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新欲望,這將不利于學(xué)生不同的思維方式、綜合能力、創(chuàng)新能力和知識(shí)面的拓寬的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的意義就在于激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造欲望和學(xué)習(xí)興趣[1],活躍學(xué)生的思維,提高學(xué)習(xí)效率。
經(jīng)過(guò)多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、探索、實(shí)踐,我們改變了過(guò)去的教學(xué)模式,結(jié)合我國(guó)高校的實(shí)際情況,做到既保證學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)理論知識(shí)的理解,獲得電工電子實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)驗(yàn)方法,又培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力;既要注意能力強(qiáng)的學(xué)生的動(dòng)手、研究和創(chuàng)新的需要,也要兼顧普通生的能力培養(yǎng)的需要,還要注意少數(shù)落后生的補(bǔ)習(xí)需要,使優(yōu)秀生脫穎而出,充分發(fā)揮他們的個(gè)性和特長(zhǎng)。
(1)電工電子理論課與實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)大綱統(tǒng)籌規(guī)劃,有機(jī)結(jié)合,在內(nèi)容上相呼應(yīng)。但對(duì)獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn),在課程體系和課程內(nèi)容上又相對(duì)獨(dú)立。獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)課程,由實(shí)驗(yàn)中心教師承擔(dān)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),課內(nèi)實(shí)驗(yàn)由理論教師教學(xué),實(shí)驗(yàn)中心承擔(dān)輔助教學(xué)、管理和設(shè)備維護(hù)工作。教師參加實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況、改進(jìn)理論教學(xué)大綱、教學(xué)節(jié)奏、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)方法都起到了十分重要的作用。
(2)從教師主導(dǎo)改為學(xué)生自主,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上的復(fù)合性和方法上的多元性。將全部驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為20%是驗(yàn)證性,40%是設(shè)計(jì)性和40%是綜合性的實(shí)驗(yàn)類(lèi)型,留給學(xué)生較大的思維空間和自由空間。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是針對(duì)理論課的定理進(jìn)行驗(yàn)證和對(duì)儀器儀表、元器件使用、電子電路操作的基本技能的培養(yǎng),為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)、指標(biāo)、條件,靈活運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí),與實(shí)驗(yàn)室給定器材相結(jié)合,設(shè)計(jì)出適合的方案,鼓勵(lì)學(xué)生用多個(gè)方案實(shí)現(xiàn),進(jìn)行可行性分析,體會(huì)每個(gè)方案的各自特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用不同的思維方式分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[2]。綜合性實(shí)驗(yàn),側(cè)重于某些理論知識(shí)的綜合應(yīng)用,來(lái)解決較復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論和知識(shí)點(diǎn)拓展的能力。
(1)變固定教師、班級(jí)、項(xiàng)目、時(shí)間為學(xué)生自行選擇教師、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)室,給學(xué)生較大的自主空間。變統(tǒng)一完成相同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,要求學(xué)生在完成必做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目前提下,對(duì)自選的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行選擇,完成該門(mén)實(shí)驗(yàn)課所必須的學(xué)時(shí)數(shù)。學(xué)生通過(guò)自己親自選擇、在自己所具備的能力基礎(chǔ)上,自主設(shè)計(jì)、實(shí)踐,展示自己的智慧和能力,心情愉悅地完成研究,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)踐的積極性和主動(dòng)性,讓學(xué)生從每個(gè)實(shí)驗(yàn)中得到興趣、得到收獲,這對(duì)于學(xué)生在今后的課程中創(chuàng)造性的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)是十分有益的。
(2)變教師灌輸為啟發(fā)、討論和互動(dòng),教師引導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合,集中教學(xué)與個(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合。如部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用學(xué)生討論方式,學(xué)生在討論中踴躍發(fā)言,相互補(bǔ)充,相互啟發(fā),交流各自的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從而獲得知識(shí)。讓學(xué)生不是被動(dòng)地完成學(xué)習(xí)任務(wù),而是自主思考。課堂氣氛活躍,課內(nèi)時(shí)間利用充分、有效。由于學(xué)生的每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方案的不同,方法和技術(shù)手段的不同,所獲得結(jié)果也略有不同,充分激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣。對(duì)于部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采取學(xué)生自主預(yù)習(xí),然后直接進(jìn)實(shí)驗(yàn)室自行操作、教師課堂答疑、個(gè)別輔導(dǎo)的方式進(jìn)行教學(xué),滿(mǎn)足了部分自學(xué)能力強(qiáng)的學(xué)生的獨(dú)立鍛煉的欲望,收到了良好效果。
(3)變個(gè)體實(shí)驗(yàn)不成功為合作實(shí)驗(yàn)成功。對(duì)個(gè)別難度較大的綜合性實(shí)驗(yàn),采用以學(xué)生自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、自愿組合、合作設(shè)計(jì)、合作實(shí)驗(yàn)的方式,每組不超過(guò)三人。使得學(xué)生間的能力、特長(zhǎng)可以相互取長(zhǎng)補(bǔ)短、互為師生。
(4)變規(guī)定課堂教學(xué)時(shí)間為開(kāi)放式教學(xué)模式[3],開(kāi)辟第二課堂,課內(nèi)與課外相結(jié)合。利用學(xué)生的個(gè)性差異、實(shí)踐能力、教師、實(shí)驗(yàn)室資源,營(yíng)造了倡導(dǎo)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和合作式學(xué)習(xí)的教學(xué)環(huán)境,促進(jìn)了學(xué)生個(gè)性發(fā)展。對(duì)不同層次的學(xué)生,提供不同的服務(wù)。如普通學(xué)生可根據(jù)自己實(shí)際情況,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室預(yù)習(xí)、補(bǔ)做或復(fù)習(xí)還存在疑問(wèn)的實(shí)驗(yàn),達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。而能力較強(qiáng)的學(xué)生可以自愿組織,自主選擇教師、合作參與教師提供或?qū)W生自定的必修課時(shí)以外的命題式開(kāi)放項(xiàng)目,挖掘?qū)W生的潛能,拓展學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生的能力。其操作過(guò)程:
圖1 命題式開(kāi)放項(xiàng)目運(yùn)作流程
(1)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,即虛擬實(shí)驗(yàn)(仿真實(shí)驗(yàn)室)與實(shí)物操作相結(jié)合構(gòu)成豐富而完整的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系,與校園網(wǎng)相連的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)局域網(wǎng)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),提供了豐富的課件、視頻技術(shù)資源,作為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)輔助教材,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了有效地幫助,也為教師與學(xué)生提供了另一個(gè)教與學(xué)互動(dòng)、教學(xué)資源、教學(xué)管理方式和溝通傳播方式的數(shù)字化教學(xué)環(huán)境,提高了教學(xué)效率和教學(xué)水平。
電工電子實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)構(gòu)架和特色:
實(shí)驗(yàn)教學(xué)欄目。提供了教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、學(xué)習(xí)方法、實(shí)驗(yàn)教程等,使學(xué)生對(duì)這門(mén)課有個(gè)大概了解。
實(shí)驗(yàn)須知欄目。提供了實(shí)驗(yàn)室管理制度、學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則、強(qiáng)電實(shí)驗(yàn)規(guī)范。對(duì)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室提出要求,是學(xué)生學(xué)習(xí)該門(mén)實(shí)驗(yàn)課必做的第一次的預(yù)習(xí)功課,即學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前必須閱讀該欄目。
實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)欄目。提供了數(shù)字芯片的下載、優(yōu)秀報(bào)告展、電氣小常識(shí)、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)提示、常用儀器介紹。提示預(yù)習(xí)方法和注意事項(xiàng),方便學(xué)生預(yù)習(xí)和設(shè)計(jì)電路。
軟件下載欄目,提供了多種仿真軟件,方便學(xué)生下載。課堂上教會(huì)學(xué)生掌握軟件,保證了學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行課前仿真的需要,及時(shí)對(duì)錯(cuò)誤設(shè)計(jì)進(jìn)行自我糾正,提高課堂學(xué)習(xí)效率。
教學(xué)課件欄目和課堂錄像欄目。該欄目提供了電路、模電、數(shù)電的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件和視頻。我們針對(duì)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)較容易出現(xiàn)的困難和錯(cuò)誤,以及以往學(xué)生在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案中所反映出來(lái)的問(wèn)題,根據(jù)每個(gè)具體實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),建設(shè)實(shí)驗(yàn)課件,概括性地、深入簡(jiǎn)出地、生動(dòng)形象地對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行說(shuō)明、講解例題、實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫(huà)步驟和注意事項(xiàng),并對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行方案啟示,提高課件的趣味性、可視性和可操作性。在實(shí)驗(yàn)視頻中,講解實(shí)驗(yàn)原理、演示步驟和實(shí)驗(yàn)(柜)箱的使用方法,這樣幫助了學(xué)生課前對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)和理解,滿(mǎn)足普通學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,提高了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的正確率,也使得課堂實(shí)驗(yàn)的完成率得到了保證,提高了課堂學(xué)習(xí)效率。
在線測(cè)試欄目。幫助學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器的操作、測(cè)試等,學(xué)生在完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后,注冊(cè)進(jìn)行測(cè)試,并根據(jù)結(jié)果對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行更正。
報(bào)告反饋欄目,幫助教師接收和批改作業(yè),在線答疑,統(tǒng)計(jì)分析學(xué)生學(xué)習(xí)情況等。學(xué)生可以自主查看學(xué)習(xí)成績(jī),交流對(duì)知識(shí)的探討意見(jiàn),參與課程內(nèi)容相關(guān)的活動(dòng)等。
學(xué)生選課、預(yù)約系統(tǒng)欄目。學(xué)生注冊(cè)進(jìn)入該欄目完成選擇教師、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)室的操作。
實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)課堂和論壇天地欄目。教師可利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行課前、課后答疑,在線測(cè)試,與學(xué)生在網(wǎng)上進(jìn)行交流。教師可以針對(duì)性地將批改的實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況掛在平臺(tái)上,讓學(xué)生及時(shí)了解實(shí)驗(yàn)報(bào)告共性出錯(cuò)的地方。充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)進(jìn)行教學(xué)管理,開(kāi)展教與學(xué)互動(dòng)、教學(xué)資源共享,以彌補(bǔ)課堂教學(xué)交流不足的缺陷,教師還可將自己所掌握的最新資料及時(shí)補(bǔ)充提供給學(xué)生,供學(xué)生課外參考,幫助學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課堂知識(shí)的理解和知識(shí)面的拓展,達(dá)到對(duì)學(xué)生潛能的挖掘的目的。
課外科技欄目。掛出近年學(xué)生的獲獎(jiǎng)作品,以激發(fā)學(xué)生積極參與課外科技活動(dòng)的興趣。
(2)建立多元化的考試、考核辦法。獨(dú)立設(shè)課的電工電子實(shí)驗(yàn)總成績(jī)由平時(shí)成績(jī)占40%,期末考試占60%組成。把學(xué)生考核重點(diǎn)放到平時(shí)的考核當(dāng)中去,平時(shí)考核內(nèi)容主要包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)(教師課前批改)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果(教師當(dāng)堂驗(yàn)收)、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(網(wǎng)上電子報(bào)告或紙制報(bào)告)等方面。期末考試可采用多種方式,如提供五種不同項(xiàng)目的卷子,可以是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),還可以是小型綜合性實(shí)驗(yàn),卷子只提供實(shí)驗(yàn)任務(wù)、指標(biāo)要求以及思考題題目。由學(xué)生考前自行抽簽決定考卷和考場(chǎng),然后進(jìn)入不同的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行閉卷考試,采用監(jiān)考教師現(xiàn)場(chǎng)對(duì)操作結(jié)果簽字確認(rèn),考后批卷的型式。另一種為合作實(shí)驗(yàn)考試,提前一周給定一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)大題,一周后按指定實(shí)驗(yàn)室和限定時(shí)間,完成教師現(xiàn)場(chǎng)給定的指標(biāo)和答辯題。
對(duì)教師的考核辦法,在平時(shí)、期末時(shí),由學(xué)校教學(xué)督導(dǎo)組以抽查實(shí)驗(yàn)報(bào)告、聽(tīng)課、學(xué)生座談會(huì)、學(xué)生填寫(xiě)的效果評(píng)價(jià)表、課程小結(jié)的方式進(jìn)行教學(xué)運(yùn)行效果的評(píng)估。對(duì)命題式開(kāi)放性項(xiàng)目采用審報(bào)、評(píng)審、論證,立項(xiàng)后在運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行中期檢查、評(píng)審,項(xiàng)目結(jié)束后進(jìn)行結(jié)題驗(yàn)收的流程。
電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,突破了傳統(tǒng)教育理念和教學(xué)管理模式,體現(xiàn)教育技術(shù)提高和教學(xué)問(wèn)題的改進(jìn)。未來(lái)的任務(wù)更艱巨,創(chuàng)建新型的教與學(xué)模式、不斷改革完善實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代科技新成果及其應(yīng)用的對(duì)接,提高研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的建設(shè)力度和教學(xué)質(zhì)量,這將是我們永遠(yuǎn)地、堅(jiān)持不懈地努力方向。
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