摘 要: 本文進(jìn)行了針對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在的問題,如何在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐。
關(guān)鍵詞: 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)體系的重要組成部分,也是影響教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),在培養(yǎng)高素質(zhì)人才中起著舉足輕重的作用。電子技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,因此其實(shí)驗(yàn)課顯得尤為重要。通過電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),不僅要使學(xué)生掌握電子技術(shù)必要的基本理論知識和基本實(shí)驗(yàn)知識與實(shí)驗(yàn)技能,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題、解決問題的能力及自主創(chuàng)新能力。
一、傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題
長期以來,電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課大多采用傳統(tǒng)教學(xué)模式,主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,學(xué)生以固定的班級為單位,在同一時間里用同一種教材,做同一個以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生按指導(dǎo)書或教師規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行“廣播操式”的實(shí)驗(yàn),這種教學(xué)模式置學(xué)生于被動學(xué)習(xí)和機(jī)械操作的狀態(tài),無法調(diào)動學(xué)習(xí)積極性,他們不知道為什么這樣做,也不知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么,即使得出很離譜的數(shù)據(jù)也心安理得。實(shí)驗(yàn)課的考核一般以實(shí)驗(yàn)報告的平均分計(jì)算成績,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中急于得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對實(shí)驗(yàn)中碰到的各種問題不分析解決,有的干脆抄襲別人的數(shù)據(jù),還有的忙著趕抄上次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報告?!皩?shí)驗(yàn)做得好不如實(shí)驗(yàn)報告抄得好”,這種以實(shí)驗(yàn)報告成績定優(yōu)劣,只注重結(jié)果而忽視過程的考核方式,不但有失公平,而且無法達(dá)到掌握基本實(shí)驗(yàn)知識與實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)獨(dú)立思考、分析問題、解決問題的能力及自主創(chuàng)新能力的教學(xué)目的。
針對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的不足,我們在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程中開展了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐。
二、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指結(jié)合課程教學(xué)或獨(dú)立于課程教學(xué),在給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件的前提下,由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)的探索性實(shí)驗(yàn),旨在提高學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主動性,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,著重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題、解決問題的能力及自主創(chuàng)新能力。關(guān)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué),我們進(jìn)行了以下探索。
1. 精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
根據(jù)教學(xué)基本要求,結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合,從中精選出十多個實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為三類:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),可以根據(jù)不同專業(yè)、不同課時的教學(xué)要求,從中選出若干個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)。
2.精編實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
為適應(yīng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求,重新精心編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的實(shí)驗(yàn)原理、使用的儀器設(shè)備型號和詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格等內(nèi)容進(jìn)行必要的整合取舍,并根據(jù)教學(xué)基本要求和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三部分。
在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中,我們充分考慮學(xué)生的水平差異大,且多數(shù)學(xué)生除了在普通物理實(shí)驗(yàn)課時獲得一點(diǎn)對電類實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識之外,還是第一次比較深入地認(rèn)識電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),因此我們選擇電路簡單、實(shí)驗(yàn)原理易懂、便于上手的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn);在編寫講義時基本采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教材的編寫方法,對實(shí)驗(yàn)的電路、原理、步驟、測量數(shù)據(jù)等內(nèi)容做出詳細(xì)的說明,以方便學(xué)生自學(xué),使學(xué)生通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)了解常用電子元件、電路及各種電量的測量方法,同時學(xué)會各種實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的基本使用方法,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
在自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,我們以簡單的單元電路為例,詳細(xì)地講解如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?,結(jié)合現(xiàn)有條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并完成實(shí)驗(yàn)。編寫順序是:①根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,理解?shí)驗(yàn)原理;②根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理圖,并根據(jù)理論知識及電路參數(shù),計(jì)算有關(guān)測試量的理論值;③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)步驟及測試數(shù)據(jù)的表格、測繪波形圖等,確定測試數(shù)據(jù)、波形等所需的儀器;④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試;⑤把實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果與理論值比較,分析誤差原因,提出改進(jìn)措施或思路。通過自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),學(xué)生學(xué)會如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笤O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),為綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提供必要的基礎(chǔ)。
綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)部分,指導(dǎo)書的編寫相對比較簡單,只提出實(shí)驗(yàn)的目的要求和條件、后續(xù)的工作包括實(shí)驗(yàn)原理圖、實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、元件參數(shù)的確定、實(shí)驗(yàn)步驟及測試數(shù)據(jù)的表格等由學(xué)生完成。在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生必須根據(jù)要求設(shè)計(jì)電路,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來對所設(shè)計(jì)電路進(jìn)行測試,以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的電路是否符合要求。為了幫助學(xué)生預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備,對不同實(shí)驗(yàn)給出相應(yīng)的思考題或者給學(xué)生一些提醒,以幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理,確定電路方案,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,以便完成實(shí)驗(yàn)。該部分實(shí)驗(yàn)相對比較難,可根據(jù)不同專業(yè)的要求選做。
指導(dǎo)書的附錄中給出:①電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱的使用說明;②常用集成塊的引腳、功能圖;③常用電子儀器的使用簡介等內(nèi)容。
3.調(diào)整評價體系
要對設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是否成功作出客觀合理的評價,除了要對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行考核之外,還應(yīng)更注重對實(shí)驗(yàn)過程的考核。
針對自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中只給出實(shí)驗(yàn)的目的和要求,其他的內(nèi)容均要求學(xué)生獨(dú)立完成的特點(diǎn),把考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果分成以下三個方面:第一,從實(shí)驗(yàn)報告上考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。主要考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的原理是否理解,是否設(shè)計(jì)了合理的實(shí)驗(yàn)步驟,是否設(shè)計(jì)了合適的記錄實(shí)驗(yàn)波形、數(shù)據(jù)的圖表。第二,在實(shí)驗(yàn)中,考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力和分析問題解決問題的能力。通過觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能否熟練正確連接電路,能否正確地使用有關(guān)儀器和設(shè)備,能否自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),能否自行解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的一些簡單的問題如檢查電源、信號源是否正常、檢查連線是否通斷、檢查元件是否損壞等,從而對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力和分析問題、解決問題的能力作出客觀的評價。第三,考察實(shí)驗(yàn)是否成功,主要考查學(xué)生是否通過努力成功地完成了一個實(shí)驗(yàn)。
我院在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索起步雖然比較晚,但通過這些年的探索與實(shí)踐,同時借鑒其他兄弟院校的成功經(jīng)驗(yàn),取得可喜的成績,學(xué)生在全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)賽、挑戰(zhàn)杯全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中,連續(xù)多年取得一等獎、二等獎項(xiàng)多個。這無疑是對我們付出的努力的肯定,也是我們繼續(xù)努力的動力。
三、存在的問題
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)由于由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),他們設(shè)計(jì)的方案、方法、步驟、電路不盡相同,因此在實(shí)驗(yàn)過程中會出現(xiàn)各種各樣、無法預(yù)料的問題,這對實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師提出了更高的要求。
由于學(xué)生水平參差不齊,部分學(xué)生基礎(chǔ)差,有的課前沒有預(yù)習(xí)準(zhǔn)備或預(yù)習(xí)準(zhǔn)備不充分,因此有的無法獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),這就需要教師騰出更多的時間和精力輔導(dǎo),甚至自始至終需要教師的指導(dǎo),“嚴(yán)重影響正常教學(xué)秩序”。如果只配備跟傳統(tǒng)教學(xué)模式相同人數(shù)的教師的話,將難于顧及其他學(xué)生,無法對其他學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行細(xì)致的考察,導(dǎo)致影響對其實(shí)驗(yàn)成績的準(zhǔn)確評定。
即使沒有出現(xiàn)“影響正常教學(xué)秩序”的學(xué)生(這是不可能的),在學(xué)生人數(shù)相同的情況下,也需要投入更多的教師,才能對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行較細(xì)致的考察,以便對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力和分析問題解決問題的能力及實(shí)驗(yàn)成績作出客觀公正的評價。
如果在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中無法投入更多教師的話,則必須對學(xué)生分組安排實(shí)驗(yàn),但這會帶來其他問題如:造成教師負(fù)擔(dān)過重、影響教師、學(xué)生其他課程的安排等。
出現(xiàn)的這些問題,一方面需要調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性極,課前認(rèn)真預(yù)習(xí)、充分做好準(zhǔn)備,另一方面需要有關(guān)部門的理解、支持和配合,同時需要教師付出更多的努力和奉獻(xiàn),從而得以較好解決。
參考文獻(xiàn):
[1]陳木鑫.數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)改革探索.改革與開放,2013(1):4.