任 銳,韓 菊,周 潯
(裝甲兵工程學(xué)院 控制工程系,北京 100072)
高校作為培養(yǎng)人才的搖籃,如何給國家輸送更多、更好的專業(yè)技術(shù)人才是目前急需解決的問題?,F(xiàn)代院校教育模式,不僅要傳授知識,還要啟迪智慧和掌握方法,培養(yǎng)創(chuàng)造能力才是培養(yǎng)目標(biāo)[1]。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要保證是:學(xué)校為學(xué)生提供足夠的能夠進(jìn)行能力培養(yǎng)的資源環(huán)境和空間。理論教學(xué)注重基本理論、基本概念、基本方法的掌握以及思維能力、學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng),而實(shí)踐教學(xué)注重于將所學(xué)知識綜合應(yīng)用以分析和解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力,所以充分發(fā)揮電類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室在專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)中的作用勢在必行。長期以來,裝甲兵工程學(xué)院高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),大力投資實(shí)驗(yàn)室建設(shè),全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。本文針對我院電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心的現(xiàn)狀,提出一些觀點(diǎn),希望對電類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革有所幫助。
目前只有《電子測量實(shí)驗(yàn)》《電工電子實(shí)驗(yàn)》《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》和《課程設(shè)計(jì)》這四門實(shí)驗(yàn)課程。春季學(xué)期開設(shè)《電子測量》和《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》,秋季學(xué)期開設(shè)《課程設(shè)計(jì)》及《電工電子實(shí)驗(yàn)》。是開學(xué)初、學(xué)期末忙一陣,學(xué)期中間基本沒有實(shí)驗(yàn)課的狀況。尤其是和理論教學(xué)之間基本上各自為政,時(shí)間安排上不同步,實(shí)驗(yàn)課老師在上實(shí)驗(yàn)課時(shí)必須再重新講解相關(guān)的理論。例如:《電子測量實(shí)驗(yàn)》是為后續(xù)實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備,學(xué)習(xí)相關(guān)儀器的使用與測量方法,但兩門實(shí)驗(yàn)課程相隔時(shí)間較長,到真正做實(shí)驗(yàn)時(shí),大部分學(xué)生早已忘了實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法,老師需要重新講解,浪費(fèi)了大量時(shí)間。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多數(shù)是原理性驗(yàn)證的比較單一。實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然實(shí)行課前以教材為主進(jìn)行預(yù)習(xí)、課堂實(shí)驗(yàn)、課后寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告的模式。學(xué)生只需要根據(jù)老師給定元件種類和數(shù)量、電路原理圖,在教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱上完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。在整個實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生只是被動地接受實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)原理,并從儀表上讀出相應(yīng)的信息,不操作實(shí)驗(yàn)也能從原理上得出正確答案,不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力及思考、解決問題的能力。
現(xiàn)在采取網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)的方法,使實(shí)驗(yàn)室在時(shí)間上對學(xué)生開放。但是預(yù)約的實(shí)驗(yàn)也是老師預(yù)先給定的,內(nèi)容固定,學(xué)生只是按規(guī)定做完相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),得到相應(yīng)的學(xué)分,卻不能根據(jù)自己的興趣、愛好選擇自己喜歡的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)約。
隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展,多媒體技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)過程也從以前自己動手搭接實(shí)驗(yàn)電路轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在的集成實(shí)驗(yàn)箱和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新思維還有思考問題的能力都隨著現(xiàn)代技術(shù)的產(chǎn)生而退步了。同時(shí)實(shí)驗(yàn)儀器的長期使用導(dǎo)致的損壞,只能等待生產(chǎn)廠家維修,造成經(jīng)濟(jì)和時(shí)間上的浪費(fèi)。
由于實(shí)驗(yàn)課程相對集中,實(shí)驗(yàn)室的老師配備少,而且實(shí)驗(yàn)課程要求小班授課,一人一組實(shí)驗(yàn)設(shè)備,所以就出現(xiàn)整個學(xué)期內(nèi),前后忙中間閑的狀況。教學(xué)資源在整個學(xué)期內(nèi)得不到充分的利用。
根據(jù)第十六次全軍院校會議精神,院校教學(xué)內(nèi)容體系建設(shè),應(yīng)著重抓好由過去偏重與基礎(chǔ)性、知識性、學(xué)科性教學(xué),向注重應(yīng)用性、創(chuàng)新性綜合性信息化教學(xué)轉(zhuǎn)變。培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成“如何思考而不是思考什么”的習(xí)慣,從而使其創(chuàng)新潛質(zhì)得到最大限度發(fā)揮。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不應(yīng)是理論教學(xué)的輔助,而應(yīng)是理論教學(xué)的擴(kuò)展或延伸[2]。針對上述問題,筆者對電類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革做了如下探索。
2.1.1 理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相輔相成
實(shí)驗(yàn)教學(xué)為理論教學(xué)服務(wù),同時(shí)又獨(dú)立于理論教學(xué),兩者應(yīng)該相輔相成。在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,課程的設(shè)計(jì),內(nèi)容的安排,必須與理論課教學(xué)相互配合,才能使學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)原理,理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,認(rèn)識實(shí)驗(yàn)裝置,拓展實(shí)驗(yàn)知識,達(dá)到理論與實(shí)驗(yàn)并重,相互促進(jìn)與提高的目的?;A(chǔ)理論課和實(shí)驗(yàn)課應(yīng)該同步進(jìn)行,即上完一次理論課,緊接著進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)內(nèi)容,此時(shí)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱俗寣W(xué)生對所學(xué)知識加深理解,只需安排一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)即可。這類實(shí)驗(yàn)難度較低,大部分理論老師可以完成,所以不必配備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)老師,但需要實(shí)驗(yàn)管理員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器管理方面工作,可以配備相應(yīng)的文職人員,這樣做可以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室課程設(shè)置,充分利用教學(xué)資源。由于理論教學(xué)貫穿學(xué)期始終,這樣安排所有的原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)就可以逐步完成,學(xué)時(shí)分配上也比較充裕。例如:電路是電類基礎(chǔ)的第一門課程,學(xué)生第一次接觸電子元器件,從沒有見過實(shí)物,通過老師的理論講解,很難有一個更深刻的認(rèn)識,而此時(shí)安排一次“認(rèn)識元器件”的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生不至于覺得學(xué)習(xí)理論太過于枯燥,還能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.1.2 優(yōu)化課程設(shè)計(jì)
建立與理論教學(xué)并行的,既相對獨(dú)立又相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系;以基本能力訓(xùn)練為基礎(chǔ),以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為核心,以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線,整體優(yōu)化課程設(shè)計(jì)。將電子測量實(shí)驗(yàn)、電工電子實(shí)驗(yàn)、電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,整合成一門綜合性的實(shí)驗(yàn)課程,即:《電子電路設(shè)計(jì)·仿真·測試》,單獨(dú)設(shè)課,由實(shí)驗(yàn)中心負(fù)責(zé)。綜合后的課程是在學(xué)完所有理論基礎(chǔ)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)完成的前提下,以設(shè)計(jì)為主線,通過增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),調(diào)整設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和比例,采用仿真與實(shí)驗(yàn)操作結(jié)合、課內(nèi)與課外結(jié)合、硬件與軟件結(jié)合的教學(xué)模式,全面而系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的獲知能力、綜合設(shè)計(jì)與研究創(chuàng)新能力。
2.1.3 開設(shè)創(chuàng)新性自主實(shí)驗(yàn)
創(chuàng)新性自主實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自主地選擇感興趣的課題進(jìn)行研究,只提出相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)要求,提供實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和元器件,讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)電路圖和實(shí)驗(yàn)方案,鼓勵學(xué)生用不同的方式達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。有意識地引導(dǎo)學(xué)生從依賴指導(dǎo)書提供的步驟做實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和步驟完成實(shí)驗(yàn),整個過程以學(xué)生為主、老師為輔。我們在此基礎(chǔ)上,組織了科技創(chuàng)新競賽活動,如校內(nèi)的“院科技周活動”“飛思卡爾競賽”;省和國家級大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽等,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
按照“以人為本、因材施教”的教育思想,以培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的創(chuàng)新人才為目標(biāo),實(shí)踐課程配合理論教學(xué),系統(tǒng)性、分階段地逐步完成教學(xué)要求。在教學(xué)內(nèi)容上從易到難、從簡單到綜合,逐步體現(xiàn)并適度重復(fù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識、基本方法和基本技能;在教學(xué)要求上循序漸進(jìn),不斷提升對實(shí)驗(yàn)過程中各個環(huán)節(jié)的要求和精細(xì)程度,不追求完成實(shí)驗(yàn)的數(shù)量,而要求學(xué)生做好、做完整所做的實(shí)驗(yàn)。最后在綜合性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中對學(xué)生的知識掌握、綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力以及文字語言表述能力進(jìn)行全面的考核。改革實(shí)驗(yàn)形式和教學(xué)模式,重視實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)應(yīng)有利于啟迪學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新意識;精選、更新經(jīng)典的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),提高更新演示驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),大量開設(shè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),開展創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)嘗試。采取“理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合”“老師指導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合”“課內(nèi)實(shí)踐與課外創(chuàng)新活動相結(jié)合”“創(chuàng)新與科學(xué)研究相結(jié)合”等多樣性的教學(xué)模式。例如,在“綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的教學(xué)中,讓學(xué)生自主選題,自行制定電子系統(tǒng)的功能指標(biāo),自行設(shè)計(jì)、分析、實(shí)現(xiàn),并制定測試和演示方案,老師僅進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和指導(dǎo)。在實(shí)踐中充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性、想象力和主觀能動性,培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力、信息獲取和選擇能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力,引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生發(fā)揮個性,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
2.3.1 豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
目前,中心所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目雖然能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué),但還是比較少,并且綜合性、趣味性不高,因此,要有針對性地增加現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)生能接觸到的、看到的、聽到的電類現(xiàn)象組合成若干實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并在不同的培養(yǎng)階段納入不同項(xiàng)目讓學(xué)生仿真或?qū)嵶?。這樣能讓他們經(jīng)常感悟:原來這個東西是這樣設(shè)計(jì)的,原來我也是可以的。從而增強(qiáng)學(xué)生的自信心,提高他們的興趣,促進(jìn)他們主動地學(xué)習(xí)。
2.3.3 開通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺
目前中心已經(jīng)建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,主要用來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)預(yù)約實(shí)驗(yàn)??梢栽诖嘶A(chǔ)上充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立更深層次的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,打破傳統(tǒng)教學(xué)在時(shí)間和空間上的限制,學(xué)生可以在任何時(shí)間和地點(diǎn),通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、交流討論;在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上向?qū)W生公布實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求、計(jì)劃和考核要求;向?qū)W生提供豐富的教學(xué)資源,如網(wǎng)絡(luò)課件、電子教案、電子版教材與參考書、器件數(shù)據(jù)手冊、應(yīng)用資料、設(shè)備使用手冊、網(wǎng)絡(luò)鏈接等;在網(wǎng)絡(luò)交互平臺上,實(shí)時(shí)發(fā)布課程的疑難問題、學(xué)生意見反饋,開展專題討論和網(wǎng)絡(luò)釋疑,教學(xué)情況調(diào)查等教學(xué)輔助工作;并在網(wǎng)絡(luò)平臺上完成考試、成績查詢、統(tǒng)計(jì)等教學(xué)管理工作。
2.3.3 實(shí)施教學(xué)與實(shí)驗(yàn)一體化管理的模式
協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)室與教研室之間的工作關(guān)系,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室與教研室之間的交流和協(xié)調(diào),形成一種理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)在內(nèi)容與人員兩方面的一體化管理機(jī)制[3]。教研室主任與實(shí)驗(yàn)室主任分工協(xié)作,各有所重。這種教學(xué)與實(shí)驗(yàn)一體化管理的模式,有利于知識的交叉、滲透與融合,在教學(xué)上可避免理論與實(shí)踐脫節(jié)、教學(xué)資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改變,對理論老師的知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)拓寬、業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)提出了更高的要求。尤其是青年老師既要有較高的科學(xué)素質(zhì)和理論水平,又要有一定的實(shí)驗(yàn)技能和較強(qiáng)的動手能力,彌補(bǔ)了現(xiàn)在青年老師在理論上和實(shí)踐上的不足。
采取靈活多變的考核形式,不以實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確與否評價(jià)實(shí)驗(yàn)成績,而著重看實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)過程以及對問題的分析和處理的思想方法。給學(xué)生更多自由思維和發(fā)揮的空間,鼓勵學(xué)生求異、探索和創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)考核的評分方式與理論課的考試相對獨(dú)立,促使學(xué)生、老師更加重視實(shí)驗(yàn)課程,更加有利于加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
準(zhǔn)備考試前,老師可根據(jù)操作領(lǐng)域的教學(xué)目標(biāo),編制好若干實(shí)驗(yàn)操作題,并提供必需的儀器、元器件,由學(xué)生抽簽進(jìn)行考核。實(shí)驗(yàn)命題應(yīng)注意科學(xué)性、代表性、全面性、實(shí)踐性、針對性和可行性,強(qiáng)調(diào)對實(shí)驗(yàn)理論和動手能力的全面考查。為了發(fā)揮考試對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正確導(dǎo)向作用,實(shí)驗(yàn)考核應(yīng)分階段進(jìn)行。每個階段完都對學(xué)生進(jìn)行一次考核,其中以最后一次考核成績?yōu)橹饕煽冊u定依據(jù)。且平時(shí)成績也納入最后成績評定中。通過這樣的考核,學(xué)生可以掌握自己在每一階段的學(xué)習(xí)情況,了解自己的優(yōu)缺點(diǎn),加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)和動手練習(xí),真正提高學(xué)生的動手能力和綜合運(yùn)用能力。
實(shí)驗(yàn)是科學(xué)理論的源泉,是工程技術(shù)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力、獨(dú)立工作能力和實(shí)踐能力的主要場所。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)求實(shí)的精神、嚴(yán)謹(jǐn)周密的工作作風(fēng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在形式、內(nèi)容和人員結(jié)構(gòu)上都要與社會的需求和現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展同步,只有這樣才能使培養(yǎng)出所需要的高技能創(chuàng)新人才,為實(shí)現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)勁的動力。
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