差异化实验教学模式在模拟电子技术实验中的应用

程春雨，吴振宇，吴雅楠，马　驰

(大连理工大学　a.电子信息与电气工程学部；b.创新实验学院，辽宁　大连　116024)



差异化实验教学模式在模拟电子技术实验中的应用

程春雨a，吴振宇b，吴雅楠a，马驰a

(大连理工大学a.电子信息与电气工程学部；b.创新实验学院，辽宁大连116024)

摘要针对我国高校模拟电子技术实验教学的现状和存在的问题，在学生个体存在差异的基础上，提出了构建差异化实验教学体系的设想和改革措施，并从教学目标分层、教学内容分层、教学方法分层、教学评价分层等多个层面进行了具体的分析和实施。实验教学实践表明，差异化实验教学提高了实验教学，促进了学生个体发展，对模拟电子技术差异化实验教学体系建设具有一定的参考价值。

关键词差异化实验教学；层次化实验教学；模拟电子技术实验；实验教学

教育的首要任务是促进个体的发展。个体的发展是指个体从出生到生命终结，其身心诸方面所发生的一切变化，是个体潜在素质变成现实特征的过程。差异化是指个体在个性、能力等方面所表现出来的异质性。每个学生的个体遗传及其成长环境不同，其认知能力和学习兴趣也各不相同[1]，因此，学生的个体差异是客观存在的。

差异化实验教学模式是指根据学生个体的差异性进行实验教学安排，以适应不同层次学生的个性化需求，保证每个学生个体在其原有基础上得到充分发展的一种实验教学模式。在实验教学过程中，实验教师应根据学生个体的不同特质进行实验教学安排，尊重学生个体的差异性[2]，尽力挖掘出每个学生的学习潜能，促进学生个性化发展。差异化实验教学模式是建立在学生个体存在差异基础之上的，强调“以学生发展为本”[3]，其最终目标并不是要求全体学生都能达到同一水平，而是保证每个学生个体在其原有基础上取得进步。

1模拟电子技术实验教学现状

目前，我国高校本科生教育多采用集中统一的实验教学模式，强调学生群体的共性培养，缺乏个性化教育。许多高校模拟电子技术实验课的教学目标只是为了训练学生掌握基本测量方法，学会常用电子仪器使用，测量并验证单元电路基本功能等。实验过程按照实验教材所规定的实验步骤进行，在事先设计好的实验平台上完成实验数据测试。实验内容完全由实验平台所能提供的硬件资源决定，学生可以发挥的自由度很小[4]。实验平台上的电路参数是事先设定好的[5]，因此，学生在完成实验的过程中，除了能遇到事先设计好的实验问题外，基本上没有机会遇到诸如实验器件参数选择不对、电路设计不合理等实际电路设计时的常见问题。这种实验教学模式剥夺了学生自由设计电路的实践机会，从而导致一部分学生对这种程式化的实验教学模式逐渐失去兴趣，阻碍了学生创新思维的发展，偏离了面向工程教育培养高素质应用型人才的实验教学培养目标。

在同一所高校学习的学生个体差异性很大，这种差异性主要体现在学生对学习的热情和自我约束能力等方面。在实验教学过程中，一部分学生对模拟电子技术实验感兴趣，实验预习好，完成实验速度快。但由于实验内容和实验模式完全统一，这部分学生提前完成规定的实验内容后，会剩下一部分时间不能被充分利用，从而造成实验时间和实验设备的浪费。另有一部分学生对实验不感兴趣，完成实验的目的只是为了能拿到学分。采用对全体学生在规定时间内完成相同实验内容的实验教学模式，不能因材施教，导致学有余力的学生没有深入学习的机会，不利于精英人才的培养；同时对学习基础相对较弱的学生造成一定的心理压力，没有动力去努力学习。针对学生学习状况和学习态度的差异，做好层次化实验教学改革，是当今高校实验教师必须面对的现实问题。

随着热门专业的逐年扩招，各高校模拟电子技术实验教学存在学生人数多，实验教师少，实验设备和实验空间有限的现状[6]。实验考核方式的单一，实验评价方法存在的局限性，使得部分实验报告写得好、模仿能力相对较强的学生比较容易拿到高分实验成绩[7]；而其他学生的实验成绩很难分出高下。这种实验考核模式忽略了对学生知识综合运用能力方面的考核，对那些真正具有创新实践能力的学生，缺乏有效的检验手段和评价机制，从而造成多数学生在完成实验后，心理上得不到满足感。

2差异化实验教学模式的建立和实施

我国古代伟大的教育家孔子说过：知之者不如好之者；好之者不如乐知者。积极的学习态度对学生的学习有积极的促进作用。因此，实验教学改革应首先着眼于培养学生的学习兴趣[8]。差异化实验教学是指在尊重学生个体差异的基础上，做到因材施教。为了能充分调动学生上实验课的积极性，大连理工大学模拟电子技术实验教学改革对实验内容、实验教学手段、实验评价方法都做了相应的调整和修订。增补了一些贴近于实际应用的实验项目，例如，称重传感器小信号的检测与放大，室内光强度变化的检测与控制，环境温度变化的检测与控制，障碍物的检测与判断等多种模拟传感器应用实验电路，让学生在实验室条件下将所学理论知识与实际应用结合起来，以激发学生做实验的热情。新的实验教学模式给学生提供了面包板搭接实验电路、实验平台测试实验电路，或两种方式相混合的实验操作方式，以保证不同层次学生可以根据自己的实际情况选择适合自己的实验操作方式。并且，本次教改对实验评价方法也做了相应的调整和修订，新的实验评价体系立足于能保证每个学生在认真完成实验后都有不同程度的成就感。教学实践表明：在其他条件基本相同的情况下，学生的学习态度，直接影响学生的学习效果。学习态度好的学生，其学习效果远胜于学习态度差的学生。

学生的学习能力与学习内容密切相关。为了能在有限的实验教学时间内，充分利用实验教学资源，提高教学质量，本次教改对实验内容进行了整合和细化，将实验内容进行了分层[9]，做到不同层次学生有不同难度的实验内容可选。针对面向工程教育培养高素质应用型人才的实验教学培养目标，本次教改对我校模拟电子技术实验教学内容做了相应的调整，如将单管放大电路实验划分为3个层次：静态工作点的建立；动态放大特性的测试和分析；失真特性的建立、测试和分析。在此基础上，增设了NPN型晶体三极管、PNP型晶体三极管、N沟道结型场效应管、N沟道增强MOS型场效应管等多种不同类型单管放大电路设计、测试、分析实验。实验所涉及的电子元器件都装在专用元器件盒里，每个上课的学生人手一套，学生可以根据自己所选实验内容，从元器件盒中选出适合自己所选实验内容的器件。这种实验内容可以自由选择的实验模式提高了学生完成实验的自由度，既保证了实践能力相对较强的学生有足够的实验内容去选择完成；同时也照顾到实践能力相对较弱的学生有条件选择适合自己的实验内容，充分做到了既重视精英人才的培养，也注重鼓励后进学生努力进取。

立足于传统实验教学模式，本次教改在学生个体存在差异的基础上，将实验教学方式进行了分层。学生可以在面包板上搭接自己设计的实验电路，也可以在面包板上搭接实验教材上提供的参考实验电路，还可以在实验平台上测试实验电路，或者在实验平台的基础上扩展实验电路，不同层次的学生可以根据自己的实际情况选择适合自己的实验操作方式完成实验，充分做到因材施教。

在学生个体存在差异的基础上，本次教改对模拟电子技术实验教学目标和评价标准做了分层，根据学生学习能力的不同，设定不同层次实验教学培养目标，构建适合学生个体发展的实验教学评价体系，促进学生个体的全面发展。科学的评价标准可以端正学生的学习态度，激发出学生学习的热情和求知欲望，充分挖掘出学生学习的潜能。实验教学改革的最终目标是“以学生发展为本，构建学生自主学习、开放式、探究式的实验教学新体系，培养学生的创新思维和研究能力”[10]。

3结束语

教学实践证明，差异化实验教学模式是提高实验教学效果，促进学生个体发展的良好实验教学模式之一。对不同学习态度和不同学习能力的学生，都有积极的促进作用，尤其是对不同学习态度的学生，其促进作用更加显著。通过两年的教学实践，使很多不愿意或者不喜欢做实验的学生对上模拟电子技术实验课的态度发生了明显改变。本次教改达到了面向工程教育培养高素质应用型人才的实验教学培养目标，提高了多数学生的学习能力。不足之处在于，差异化实验教学管理体系是建立在老师对学生个体充分认知的基础之上，鉴于我校模拟电子技术实验教学的现状，老师对学生个体的了解还不够充分，有时老师对某个学生个体的评价还不一定十分准确，这还有待我们继续努力。

参 考 文 献

[1]黄莹.中国国内差异化教学的相关研究[J].文教资料，2010(4)，134-136

[2]张娟，钟清华，张涵.电子技术实验个性化教学与创新教育[J].实验室研究与探索，2011，30(5):72-74.

[3]王维荣，王艳新.实验教学要向以学生为中心转变[J].实验室研究与探索，2004，23(11):54-55.

[4]汪俊，谢国雄，张阳熠.多方位提高模拟电子技术实践教学实效的若干思考[J].赤峰学院学报(自然科学版)，2013，29(6):229-231.

[5]李良荣，李绪诚，刘桥.现代电子技术实验教学体系探索[J].实验室研究与探索，2010，29(12):121-124，141.

[6]沈任元.学生主动型实验模式的探索与实践[J].实验室研究与探索，2007，26(8):9-10，29.

[7]潘海军，李春树.电子技术基础”双主”实验教学模式的研究[J].实验技术与管理，2010，27(7):154-155.

[8]毛新宇，李斗，王志军.电路基础实验中自主式教学方法的探索与实践[J].实验技术与管理，2009，26(5):127-128.

[9]侯加林，张军，黄在范，等.全面实施电子技术实验改革提高学生创新能力[J].实验室研究与探索，2009，28(1):104-107.

[10]杨颖.以学生为本创新电子技术实验课教学[J].实验室研究与探索，2010，29(6):80-83.

Application of Differentiated Instruction in Analog Electronic Technology Experimental Teaching

CHENG Chunyu，Wu Zhenyu，WU Yanan，MA Chi

(a.FacultyofElectronicInformationandElectricalEngineering；b.SchoolofInnovationExperiment，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)

AbstractAccording to individual differences of university students in China，differentiated instruction strategies have been applied to reform current teaching mode of analog electronic technology experiment.Diversified teaching objectives，progressive teaching contents，multi-leveled teaching methods and stratified teaching evaluations are discussed and implemented in actual teaching.The experiment teaching proved that differentiated experimet improved experiment teaching，and promoted stuodents individual development,which can be used for further improvement of our differentiated experimental teaching system in analog electronic technology.

Key wordsdifferentiated instruction; hierarchical teaching; analog electronic technology experiment; experimental teaching

收稿日期:2014-06-29；修改日期: 2014-08-19

基金项目：大连理工大学教育教学改革基金(ZX201326)。

作者简介：程春雨(1970-)，女，硕士，工程师，主要从事模拟电子技术实验和课程设计的教学与教学研究工作。

中图分类号G642.423；TN710.4

文献标志码A

doi:10.3969/j.issn.1672-4550.2016.02.033