巢 云,肖顺梅
(三江学院,江苏 南京210012)
英国科学家培根曾经指出:任何科学都是实验科学。尤其是在应用科学领域,任何一项研究成果都离不开科学实验。在这几年的电工电子实验教学的工作过程中,我校电工电子实验中心在教学方法创新、加强多媒体应用和考试改革上都下了很大的功夫。虽然教学改革人人在谈,年年在谈,我们可有思考过所有的改革和创新又是为了什么?我们进行的改革和创新,不是为了在最终给学生评定成绩的时候少几个不及格,而是要切实地提高他们的动手能力;不是为了使自己的工作经历多几道耀眼的光圈,而是要让学生知道为什么而学、学什么、怎样学。接下来,我将从以下两个方面谈谈对我校电工电子实验教学过程中的一些思考。
我校是一所民办高校,学生的学习能力以及综合素质相比于公办院校的学生来说确实有一定差距。鉴于此原因,在实验教学过程中,教师虽然想让学生多动手,但是又怕学生动不好,因此在课堂上去花大量的时间详细地介绍实验原理、仪器使用、实验步骤及注意事项等。可是这样一来,留给学生动手实验的时间自然就相对少了。本来学生的基础就不是很好,又没有充分的时间对实验方法和实验过程中出现的问题进行思考,对实验数据进行分析,为了按时完成实验内容,只能敷衍了事,甚至抄袭别人的实验数据。久而久之,在这种“喂食”法的影响下,学生自主学习的需求便大大降低,认为做实验只是为了完成任务,拿学分而已,而教师也是越教越累,形成一个恶性循环,得不偿失。
为了客观地评定学生的实验能力,教师在上课时都会记录学生的操作情况,可是这种记录往往只能反映学生完成了多少实验内容和完成的顺序而不能反映学生对实验故障的处理情况。比如某个学生在实验时出现了故障或错误,他本想自己分析解决,可是又担心这样做花费时间,来不及完成实验而影响平时成绩,所以便拆掉线路重新接线,白白地浪费了大好的学习机会,甚至抄袭别人的实验数据来应付老师。因此这样的记录是不能全面反映一个学生的实验能力的。作为学生来讲,他的理论知识还不够全面,实验操作还不够熟练,因此,我们要允许学生在实验的过程中犯错,还要鼓励学生利用这样的机会自己分析问题,排除故障。因为在出现问题时对故障的处理态度和能力更能反映一个学生的综合素质。
一般地,我们把实验内容分成三个层次:验证性实验、设计性实验和综合性实验。验证性实验主要是通过某一个定理或知识点让学生学会基本的实验操作和数据测试方法;设计性实验目的是在一定的知识范围内让学生根据实验目的自行确定实验方案,计算电路参数,设计实验电路,然后进行接线、测试;而综合性实验主要是要求学生把理论知识进行综合应用完成某一项大型作业。就目前而言,在实验内容的安排上,大多为验证性实验,学生只要学习过相应的理论知识,即使不做实验,也能知道实验结果,学习的能动性和主动性必然得不到充分的发挥。电工电子实验作为基础实验课,这样的验证性实验不能不安排,但在安排的比例上要恰当。
所谓的“觅食”法简单的讲就是由教师提出实验的基本要求和指标,让学生自行设计实验方案、确定电路参数,再通过实验验证设计指标、分析实验数据的一种教学方法。这种方法不仅可以提高学生分析问题、解决问题的能力,同时也增加的学生的成就感,更重要的是可以让学生变被动操作为自主学习。比如说在用小规模组合逻辑电路实现血型判断电路的实验中,如果我们把设计的思路、步骤都告诉学生,他们可以很方便地接好电路,完成实验。实际上,教师也习惯了这样的教学方法和过程,因为这样学生可以相对顺利地在规定的课时内完成实验内容,但这种完成实验的过程仅仅做了一个接线的工作而已,对学生学习能力的提高并没有任何帮助。在本学期的教学过程中,我对这个实验内容的教学方法做了一下改变,我把本来安排的3个实验内容压缩成2个,对血型判断电路的内容,我提出要求只能用一个两输入与非门来实现,让学生在对血型编码和用卡若图化简的时候多作思考,结果有1/4的学生在下课之前按照要求完成了实验内容。有了这样的尝试,我更坚定了一点,就是一定要相信自己的学生,给他们思考和发挥的空间,让他们学会“觅食”,在更高、更广阔的蓝天翱翔。
有过实验教学实际经验的教师都知道,学生在实验之前是否预习会直接影响实验操作的实际效果,所以在实验之前往往会让学生写一份预习报告,而在实验完成后,又会让学生完成一份实验报告,并且实际上这两种报告在内容上有很多都是重复的。这样一来,本来是可以提高学生数据分析能力的实验报告却成了他们的负担,于是他们互相抄袭、疲于应付,歪曲了完成实验报告的真正意义,大大降低了报告的质量,而教师在批改实验报告时也是怨声载道。
基于这样的现状,我们可否将两份报告合二为一呢?也就是说让学生在实验之前按照正式报告的格式及内容要求写好实验目的、实验原理、实验内容、线路、数据表格及相关的理论计算过程,在上课时由教师检查并签字,作为预习的凭证。完成实验后,把实验数据填入预习时写好的数据表格,相关的数据分析过程课后写在实验报告中。完成这样一份实验报告一方面大大缩减了学生完成报告的时间,提高了报告的质量;另一方面,这样的报告相对而言也更能反映学生真是的学习态度和分析能力,在评定成绩的时候也更有说服力。
现在,一个学期下来,每个学生都完成相同的实验内容,求异性差。每个学生的学习情况各有差异,完成相同的实验内容肯定不能兼顾到每个学生的实际情况,势必影响他们的学习的积极性和个性发挥。并不是说实验内容安排的越多、难度越大,就越能说明课程安排就越合理、学生水平就越高,俗话说:只有适合的才是最好的。对此,我们在仪器设备保证充分的前提下可以提供多种不同层次的“套餐”供学生选择。各“套餐”根据内容的多少和难易程度差异确定不同的分值系数,比如内容多、难度大的“套餐”满分为100分,低一个等级的满分为80分,再低一级的满分为70分。如果这个实验选择了最高难度的“套餐”但完成的不好,下次可以选择低一个难度等级的“套餐”;同样,如果完成的好,下次要鼓励学生向高一难度的“套餐”挑战。这样,学生可以根据自己的学习能力和需求选择合适自己的“套餐”,教师也可以根据学生选择的“套餐”和完成情况来评定成绩。这样做并不是为了要把学生划为三六九等,而是要做到因材施教,让学生客观地给自己定位,在自己的能力范围内最大限度的发挥自己的实际水平。
民办高校相对于公办院校来讲算是个新的办学模式,所谓存在即合理,民办高校的快速发展正有力地说明了这点。对于一个普通的实验教师来讲,我的首要责任就是利用我的所学,逐步摸索出适合我校学生实际情况的实验教学方法。当然,我们也可以简单地套用其他高校的教学方法,但为了使我们的学校更具活力,我还是愿意为此努力,为她注入一点新鲜的血液。
[1] 周燕.如何使高校学生上好电工学实验课.西南科技大学《高教研究》,2007(2)
[2] 曾思明,杜宇上,李水峰.关于电工电子实验改革的探索,2009(2)
[3] 张建红.改革电工电子实验教学培养学生创新能力,2008(2)