李月红
(华东交通大学 轨道交通学院,江西 南昌 330013)
创新人才模式下的电子技术实验教学改革探讨
李月红
(华东交通大学 轨道交通学院,江西 南昌 330013)
高等院校实验教学的根本任务是培养具有工程实践和创新能力的素质型人才,本文从电子技术实验教学的特点出发,针对传统电子技术实验中存在的问题,深入地对如何在实验中培养学生创新和实践应用能力进行了探讨,并提出了一些切实可行的改革思路和建议.
传统实验教学改革;电子技术;创新能力
随着信息时代的来临,电子技术实验课程作为高校电类学科的一门重要技术基础课,在培养具有工程实践和创新能力的素质型人才的方面已经越来越重要了.然而传统的、旧的教学模式、教学方法已不能满足时代对这门课程实验的要求,因此,探索建立一种以培养学生创新能力为核心内容的电子技术实验教学体系和方法,则显得愈来愈迫切和重要了.
1.1 教学模式陈旧,不适宜时代的要求
传统电子技术实验教学仍是以教师为中心的教学活动,学生是被动的实践者,绝大多数实验还必须严格按照规定好的操作步骤进行,并且很多的实验仪器设备、实验条件、甚至仪表之间的连接都己事先准备完毕.由于这些实验内容都是教师设计的,学生按时来到实验室后,只要按部就班地依照实验目的、实验要求和实验步骤一步步地去完成实验内容,就一定就能获得预定的数据和结果,最后交出实验报告,教师再根据实验报告作出成绩的评定.这样的实验教学模式严重束缚了学生创新思维扩展的空间,抑制了他们实验的主动积极性和创造性,这样教出的学生因循守旧,墨守成规,并不符合当今社会发展对人才的要求.
1.2 实验教学内容单一,以验证理论内容为主
传统电子技术实验教学项目大多为验证性实验,实验完全围绕课堂理论内容进行,主要用来验证理论教学中的定律、公式和结论,设计性综合性、设计性实验很少.这些实验项目,一般只要用实验线路和元器件都设计好了的实验箱就能够完成.这样做,实际上就失去了实验教学的主要作用.其实,真正的实验教学不仅要验证理论结论,更重要的是要培养学生应用理论知识去分析与解决实际问题的能力,而这种能力必须通过实验才能获得.在实验过程中,只有让学生能够对实验设备、条件、方法及手段进行多种构思与选择,才能能充分发挥学生的智慧和才能,并实验的“失败、成功”反复交替的过程中,根据己掌握的理论知识,深入思考,发现问题并解决问题从而找到实验成功之路.这样开展实验教学,才能培养开发学生的知识运用能力和创新实践提供条件、打下基础.显然,传统的实验教学方式是不能满足这种要求.
1.3 实验经费缺少,实验教学得不到重视
传统的教学模式,只注重课堂理论知识的传授,忽略了实验教学环节,由于教学经费缺少和教学理念的落后等诸多方面的因素,得不到应用的重视,因而实验教学的重点不在学生实践能力,和创新能力的培养上,而实验只是为了加深理论课程的掌握和理解,实验教学就成了理论教学的延续,没有充分体现出实验实践的教学含义和目的.
1.4 实验教学的评估考核方法不够科学
与其他许多课程相同,电子技术实验课程的考核成绩评定主要是以实验结果数据为依据.对学生在实验过程中体现出的创新性、创造性思维以及实践应用能力无法进行正确、有效合理的评价,缺乏科学的考查实验设计和操作能力的评价考核指标.这一现状又反过来导致学生对实验课的重要性认识不够,对实验课程学习的气氛围不浓,对实验的态度就是测几个数据交一份报告而已,致使实验教学的重要作用没有被发挥出来.
上述问题的存在由来已久,这实际上是多年来高校一直延用的一成不变的实验教学模式导致的必然结果.显然,这种实验模式下开展的电子技术实验教学难以培养出较强的实践动手技能和创新应用能力的学生,故迫切需要对实验教学体系和方式进行改革,以充分调动学生实验积极性,培养学生创新能力.
针对存在的问题,我们认为,电子技术实验教学的改革应该以培养学生的创新精神,激励学生创新意识和开发学生的创新应用能力为出发点,从以下这几个方面着手:
2.1 强化并夯实基础性实验
电子技术基础课程是从理论走向工程应用的转折,它包含了知识和能力的培养.对于这门实验课程的内容设置与开展,应该在原有验证理论的基础上,进一步重视基本的实验操作技能的加强与培养,这包括培养学生正确掌握实验操作方法、掌握常规电子测量仪器的使用,使学生既能够通过实验巩固所学理论知识,又能让学生锻炼和掌握排除电路故障和数据处理与误差分析等的能力,从而使基础性实验成为整个实验教学体系中的一个重要环节并为后期独立完成综合性设计实验打下扎实的基础.在实验开展过程中,我们认为最好采用一人一组的方式,从而为提高学生实验操作技能和实践能力提高一个良好的教学环境.
2.2 增设电子虚拟仿真实验
给实验室配备P R O T E L、P S P I C E、M U L T I S I M等电子设计仿真软件,用以引导学生学习利用新技术新方法来分析问题,同时又便于学生开展各种基础性和综合性设计实验活动.
利用仿真软件进行实验的数据和技术指标都是真实有效的,不需要附加额外条件,并且与实际电路运行相同,无需太多的抽象思维,与在实验室工作一样,可以任意设计电路、模拟仿真电路工作,并得到实验数据,这种在计算机上完成电子技术实验的方法,既大大的激发学生的学习积极性,使原来枯燥的理论教学变得生动形象,又使得从感性认识上升为理性认识变得非常直观.在利用电路设计软件进行虚拟性实验时,还可以模拟出理想条件和极限状态下的实验现象,同时又没有烧坏设备器件的后顾之忧,从而充分地让学生尝试各种电路,然后比较各自的优缺点,最并终选择最合理的方案.这在帮助他们理解所学理论知识的同时,也极大地增强了他们开展创造的积极性和勇气.
2.3 拓宽应用性实验
在基础性实验的基础上增设了应用性实验,学生可以分组选择其中之一,在这一环节中教师只提供设计思路,具体设计由学生自行完成要求拟出实验原理画出实验电路图拟出实验仪器设备拟出实验步骤分析实验结果学生拟好设计方案交教师审定通过后领取所需的元器件自己搭建电路自己调试直至完成全部过程然后写出总结报告,如果实验中出了问题,教师不再动手包办,而是与他们一起分析原因共同改进.实验中允许出现失败,评定成绩时不单凭实验结果定成绩.对实验过程思路清晰、有独特见解、实验设计有创新、实验结果有提高的给予高分.这种具有一定实际应用功能的综合性设计实验只需应用所学理知识和实验方法就可以完成,但对于作为为初学者的学生而言还是有一定难度的,在经过多次改进、多次思考、多次调试实验之后,学生会逐渐成熟起来,其创新能力也会进一步提高.
2.4 鼓励自主性、设计性实验
对工科学生而言,实验课程在培养科学素质和实践能力方面有着不可替代的重要作用.实验教学体系和内容的调整要求实验教学方式不能局限于单独在实验课内进行训练的框架中,必须为学生提供一个更广泛、更实时、更具新意的创造空间.为此我们鼓励学生进行自主性实验也可称自助式实验或开放式实验,它没有学分不占课内学时完全是自愿的目的就是为有兴趣有志向的学生提供一个更深层次的发展空间.例如,我们在指导学生进行数字综合电路实验教学时,把全班分成8组,每一组4人左右,当布置一个设计课题后,每个组充分发挥自己的创造能力,勤于思考,主动动手.我们只负责提供学生设计所需的器材,结果同学们设计各种控制电路,然后在实验调试中,我们一一分析这些电路优劣,并指出其设计成功与失败之处,并让设计有问题的同学自己再去改进电路、完善设计,从而使学生的创新应用能力得以很快提高.
以上电子技术实验教学改革的思路和方法,通过对我校交通设备信息工程的专业学生的试点教学,发现这些班级学生的实验动手能力、综合设计分析能力和创新能力明显优于其他未试点班级,这清楚表明,我们针对电子技术实验教学的改革不仅是正确的,而且是易行的.
〔1〕李瑞程,唐胜安.改革实验教学培养学生创新能力[J].电子电气教学学报,2001(3):64~66.
〔2〕戴新宇.电子技术实验教学改革[J].莆田学院学报,2003(3):72~75.
〔3〕王芸.构建科学的实验教学体系培养学生综合素质[J].电气电子教学学报,2004(8):69~71.
〔4〕基于学生能力培养的电子技术基础实验教学平台的研究[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2011(3):457~459.
G 642.0
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1673-260 X(2012)09-0245-02