電路課程綜合性、設(shè)計性電路實驗教學(xué)的研究與實踐

摘要： 本文分析了自動化專業(yè)電路課程綜合性實驗、設(shè)計性實驗教學(xué)的目的和意義，介紹了教學(xué)的方法，提出了題目設(shè)計的原則，根據(jù)多年實踐教學(xué)經(jīng)驗，制定了考核的方式。

關(guān)鍵詞： 電路實驗 綜合性 設(shè)計性 教學(xué)方法 設(shè)計原則 考核方式

1.引言

電路實驗是自動化專業(yè)一門重要的實踐教學(xué)課程，該課程的教學(xué)是自動化專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，全國各高校現(xiàn)有的電路實驗課程的實驗項目主要以演示性和驗證性實驗為主，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性不夠，自學(xué)能力和動手能力的培養(yǎng)無法實現(xiàn)，因此很有必要對現(xiàn)有的實驗項目和實驗內(nèi)容進(jìn)行修改，增加一定數(shù)量的綜合性實驗和設(shè)計性實驗，并對現(xiàn)有實驗的內(nèi)容進(jìn)行必要的修改，以適應(yīng)新時期的實驗教學(xué)要求，不斷提高學(xué)生的自學(xué)能力和實踐動手能力，使學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題，研究問題，解決問題的學(xué)習(xí)過程，具備工科學(xué)生必備的科學(xué)素養(yǎng)。

2.綜合性、設(shè)計性電路實驗的教學(xué)目的和意義

演示實驗和驗證性實驗?zāi)茏寣W(xué)生加深課程內(nèi)容的理解，并使學(xué)生對于所學(xué)理論知識和科學(xué)實踐相結(jié)合有初步的認(rèn)識；而綜合性實驗和設(shè)計性實驗則可以鍛煉和提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行實際電路設(shè)計的能力。綜合性實驗是用3個以上相對獨(dú)立的知識點完成實驗題目的實驗，要求能考查學(xué)生對多個知識點的掌握程度，多個知識點可以是某一章的內(nèi)容，也可以是跨多章的內(nèi)容，但一般都有一定的關(guān)聯(lián)性。設(shè)計性實驗是由教師給題目或者學(xué)生自己確定題目，教師只指出實驗?zāi)康暮鸵螅蓪W(xué)生自己設(shè)計實驗步驟完成的實驗，考查學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有事要條件和已掌握的專業(yè)知識對實驗電路、實驗方法、實驗內(nèi)容、實驗過程、實驗方法等方面進(jìn)行設(shè)計的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為今后的學(xué)習(xí)和工作打好基礎(chǔ)。合性和設(shè)計性實驗是實驗教學(xué)內(nèi)容不可缺少的類型，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識能力和創(chuàng)新精神與實踐能力的重要實踐環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。

3.綜合性、設(shè)計性電路實驗的教學(xué)方法

3.1選擇教學(xué)方法的原則。教學(xué)方法是為實現(xiàn)既定的教學(xué)任務(wù)，師生共同活動的方式、手段、辦法的總稱。教學(xué)方法從教師創(chuàng)造性地指導(dǎo)學(xué)生通過探索、發(fā)現(xiàn)“新知”的意義上說，也是一種科學(xué)方法。它是教師施教和學(xué)生學(xué)習(xí)知識、技能，使身心發(fā)展而共同活動的方法，因此把教學(xué)方法只看作是教師施教活動的方法是片面的。教學(xué)方法應(yīng)是施教、受教雙方活動的方法。研究教學(xué)方法對指導(dǎo)教師的教和學(xué)生的學(xué)是必要的，良好的教學(xué)方法可以提高教學(xué)效率，但任何方法的選擇、運(yùn)用都必須根據(jù)各方面條件和實際情況。在實際工作中至關(guān)重要的是如何依據(jù)不同情況，從眾多的教學(xué)方法中進(jìn)行較合理、優(yōu)化的選擇。教學(xué)方法的選擇標(biāo)準(zhǔn)主要有3個：教學(xué)目標(biāo)、教材特點和學(xué)生的年齡特征。前蘇聯(lián)著名的教育家、教學(xué)論專家巴班斯基提出了更為具體的標(biāo)準(zhǔn)，即方法必須符合教學(xué)原則；符合教學(xué)目的和任務(wù)；符合該專題的內(nèi)容；符合學(xué)生的學(xué)習(xí)可能性、年齡的（生理的、心理的）可能性、知識水平（教養(yǎng)、教育和發(fā)展水平）、班集體的特點；符合現(xiàn)有的條件和所規(guī)定的教學(xué)時間；符合教師本身的可能性。這種可能性取決于他們以前的經(jīng)驗、理論修養(yǎng)和實際修養(yǎng)的水平、教師個人的品質(zhì)等。

3.2多種教學(xué)方法靈活運(yùn)用。在發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的同時，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，要為學(xué)生的積極參與創(chuàng)造條件，引導(dǎo)學(xué)生去思考、探索和發(fā)現(xiàn)，要鼓勵學(xué)生大膽提出問題，改變過去講細(xì)、講透的教學(xué)方法。一是討論式教學(xué)。在講授設(shè)計性實驗時，啟發(fā)學(xué)生用什么儀器，通過什么樣的方法來實現(xiàn)實驗題目，讓學(xué)生自己歸納總結(jié)出實驗的基本步驟、思路和特點，對于比較復(fù)雜的實驗有實質(zhì)性的了解，而不再是死記硬背。二是推演性教學(xué)。在講授綜合性實驗時，通過由簡單到復(fù)雜、由假設(shè)試驗到實際試驗的逐步分析，使學(xué)生不但理解實驗原理，而且初步了解和掌握科學(xué)研究的基本步驟和思想。三是理論聯(lián)系實際的教學(xué)。這樣既能讓學(xué)生更好地理解實驗原理，又能使教學(xué)形象、生動、直觀，增強(qiáng)教學(xué)的效果。四是課內(nèi)外結(jié)合式教學(xué)。建立開放實驗室實驗平臺，學(xué)生在課堂內(nèi)學(xué)習(xí)，在課堂外也可以隨時練習(xí)課堂上的實踐內(nèi)容，鍛煉實際動手能力。

4.綜合性、設(shè)計性電路實驗題目的設(shè)計原則

綜合性、設(shè)計性電路實驗是培養(yǎng)自動化專業(yè)學(xué)生工程綜合應(yīng)用能力的重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在綜合性、設(shè)計性實驗的設(shè)計時，應(yīng)該遵守一定的原則。

4.1綜合性實驗的設(shè)計原則。綜合性實驗的設(shè)計有六個原則。一是互補(bǔ)性原則。互補(bǔ)性教學(xué)原則是指所開設(shè)的實驗必須實現(xiàn)實驗內(nèi)容、實驗方法與實驗手段的互補(bǔ)。互補(bǔ)的含義應(yīng)包括每一學(xué)科的內(nèi)容互補(bǔ)，也包括各學(xué)科研究的方法與手段的互補(bǔ)。二是交融性原則。交融性原則是指實驗項目必須是多知識點的綜合，或研究方法與手段的綜合，即實現(xiàn)實驗教學(xué)內(nèi)容、研究方法、手段的綜合，這是綜合性實驗的根本。三是承前啟后原則。承前啟后原則是要求在教學(xué)過程中，始終遵循循序漸進(jìn)的教學(xué)原則，這是認(rèn)知科學(xué)賦予教育工作者的認(rèn)知理論與認(rèn)知原則。因此，在實驗項目的教學(xué)安排過程中，必須按照循序漸進(jìn)的教學(xué)原則，合理安排好教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)的過程符合認(rèn)知科學(xué)理論與實踐。四是遞進(jìn)式原則。遞進(jìn)式原則是指多個實驗教學(xué)內(nèi)容按遞進(jìn)式原則進(jìn)行整合的組織原則。當(dāng)多個實驗教學(xué)內(nèi)容整合成一個綜合性實驗項目時，各教學(xué)內(nèi)容之間、各知識點之間，按照遞進(jìn)式原則組織時，可以使學(xué)生從簡單到復(fù)雜、從低級到高級、從現(xiàn)象到本質(zhì)地進(jìn)行事物發(fā)展變化過程的觀察與實驗。當(dāng)以某一主線組織實驗內(nèi)容時，要注意符合學(xué)生認(rèn)知與事物發(fā)展的客觀規(guī)律。五是系統(tǒng)性原則。所謂系統(tǒng)性原則是指所設(shè)計的綜合性實驗必須構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)。由相互關(guān)聯(lián)和相互作用的若干組成部分按一定規(guī)律組合而成的具有特定功能的整體。六是發(fā)展性原則。發(fā)展性原則是指所設(shè)計的綜合性實驗，必須具有學(xué)生進(jìn)行發(fā)展與研究應(yīng)用的空間。設(shè)計綜合性實驗的目的，是培養(yǎng)學(xué)生的工程綜合應(yīng)用能力，繼而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新研究能力。針對每一個綜合性實驗項目，不能像傳統(tǒng)的驗證性實驗項目那樣，將實驗指導(dǎo)書寫得太具體、太呆板、太生硬。而應(yīng)在綜合性實驗的開設(shè)過程中，有意識地賦予學(xué)生較大的發(fā)揮空間，并采取積極措施，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維、研究與創(chuàng)新。

4.2設(shè)計性實驗的設(shè)計原則。設(shè)計性實驗的設(shè)計有四個原則。一是科學(xué)性原則。科學(xué)性是設(shè)計實驗的首要原則，所謂科學(xué)性是指學(xué)生的綜合性實驗和設(shè)計實驗要依照科學(xué)實驗原理，他們所使用的實驗步驟、操作程序和方法必須與電路理論相一致。二是可行性原則。所謂可行性是指學(xué)生在實施電路實驗和設(shè)計時必須可行，他們所選用的實驗步驟和方法大部分必須運(yùn)用已有的知識，可以開放使用有關(guān)儀器、設(shè)備和材料，并且已經(jīng)掌握其操作程序。三是簡約性原則。簡約性是指在不影響實驗結(jié)果和培養(yǎng)學(xué)生綜合實驗?zāi)芰Φ那疤嵯拢M量采用學(xué)生能獨(dú)立操作使用的儀器設(shè)備和方法，選用價格適宜且易獲取的實驗材料作為實驗的對象。四是實用性原則。實用性是指學(xué)生的開放性實驗和設(shè)計性實驗要符合客觀實際，以解決實際問題為思路，通過綜合實驗來解決科學(xué)發(fā)展和社會生活中的某些實際問題。

5.綜合性、設(shè)計性電路實驗的考核形式

考核是教學(xué)工作中的重要環(huán)節(jié)，是檢查教學(xué)效果、鞏固學(xué)生所學(xué)知識、改進(jìn)教學(xué)工作和督促學(xué)校教育目標(biāo)實現(xiàn)的重要手段。電路實驗課程考核中應(yīng)改變考核內(nèi)容教材化、考核方式單一化等問題，主要考查學(xué)生的綜合運(yùn)用知識、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。考核改革是教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一，從思想觀念、考試內(nèi)容、考核方式等方面進(jìn)行改革，努力探索并逐步建立以學(xué)生素質(zhì)全面發(fā)展為目標(biāo)、科學(xué)的考試體系，從而加強(qiáng)考試功能的正常發(fā)揮和教育目標(biāo)的更好實現(xiàn)，提高教學(xué)質(zhì)量和廣大學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。綜合性、設(shè)計性實驗的考試分為2部分，一是平時對實驗項目的完成情況，二是教師給學(xué)生一個具體的實驗題目在規(guī)定的時間內(nèi)完成。這主要是考查學(xué)生全面的實踐能力。

6.小結(jié)

綜合性、設(shè)計性電路實驗不僅使學(xué)生有效地鞏固理論知識，而且使學(xué)生學(xué)會多種科研方法和思維方法，形成具有自我判斷能力、創(chuàng)造能力、科研能力，讓學(xué)生在充分體驗自己探索、自我拓展的樂趣中鍛煉分析問題的能力，使學(xué)到的東西成為各自內(nèi)在的潛能和精神品質(zhì)。因此綜合性、設(shè)計性電路實驗教學(xué)對提高學(xué)生綜合素質(zhì)教育具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

［1］馬光遠(yuǎn).實驗設(shè)計教學(xué)與學(xué)生思維能力培養(yǎng)［J］.生物學(xué)教學(xué)，2004，（10）.

［2］吳新開.綜合性實驗的教學(xué)原則［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報，2001，23，（5）：68、69.

［3］鄭紅，戚洪斌，梁樹平.綜合性、設(shè)計性、開放性化學(xué)實驗教學(xué)實施體系的建構(gòu)［J］.中國地質(zhì)教育，2002，（4）：56、57.

［4］厲榮衛(wèi)，傅中君.計算機(jī)控制技術(shù)綜合實驗及其效果［J］.實驗室研究與探索，2001，20，（6）：50、51.