李月紅
(華東交通大學 軌道交通學院,江西 南昌 330013)
創新人才模式下的電子技術實驗教學改革探討
李月紅
(華東交通大學 軌道交通學院,江西 南昌 330013)
高等院校實驗教學的根本任務是培養具有工程實踐和創新能力的素質型人才,本文從電子技術實驗教學的特點出發,針對傳統電子技術實驗中存在的問題,深入地對如何在實驗中培養學生創新和實踐應用能力進行了探討,并提出了一些切實可行的改革思路和建議.
傳統實驗教學改革;電子技術;創新能力
隨著信息時代的來臨,電子技術實驗課程作為高校電類學科的一門重要技術基礎課,在培養具有工程實踐和創新能力的素質型人才的方面已經越來越重要了.然而傳統的、舊的教學模式、教學方法已不能滿足時代對這門課程實驗的要求,因此,探索建立一種以培養學生創新能力為核心內容的電子技術實驗教學體系和方法,則顯得愈來愈迫切和重要了.
1.1 教學模式陳舊,不適宜時代的要求
傳統電子技術實驗教學仍是以教師為中心的教學活動,學生是被動的實踐者,絕大多數實驗還必須嚴格按照規定好的操作步驟進行,并且很多的實驗儀器設備、實驗條件、甚至儀表之間的連接都己事先準備完畢.由于這些實驗內容都是教師設計的,學生按時來到實驗室后,只要按部就班地依照實驗目的、實驗要求和實驗步驟一步步地去完成實驗內容,就一定就能獲得預定的數據和結果,最后交出實驗報告,教師再根據實驗報告作出成績的評定.這樣的實驗教學模式嚴重束縛了學生創新思維擴展的空間,抑制了他們實驗的主動積極性和創造性,這樣教出的學生因循守舊,墨守成規,并不符合當今社會發展對人才的要求.
1.2 實驗教學內容單一,以驗證理論內容為主
傳統電子技術實驗教學項目大多為驗證性實驗,實驗完全圍繞課堂理論內容進行,主要用來驗證理論教學中的定律、公式和結論,設計性綜合性、設計性實驗很少.這些實驗項目,一般只要用實驗線路和元器件都設計好了的實驗箱就能夠完成.這樣做,實際上就失去了實驗教學的主要作用.其實,真正的實驗教學不僅要驗證理論結論,更重要的是要培養學生應用理論知識去分析與解決實際問題的能力,而這種能力必須通過實驗才能獲得.在實驗過程中,只有讓學生能夠對實驗設備、條件、方法及手段進行多種構思與選擇,才能能充分發揮學生的智慧和才能,并實驗的“失敗、成功”反復交替的過程中,根據己掌握的理論知識,深入思考,發現問題并解決問題從而找到實驗成功之路.這樣開展實驗教學,才能培養開發學生的知識運用能力和創新實踐提供條件、打下基礎.顯然,傳統的實驗教學方式是不能滿足這種要求.
1.3 實驗經費缺少,實驗教學得不到重視
傳統的教學模式,只注重課堂理論知識的傳授,忽略了實驗教學環節,由于教學經費缺少和教學理念的落后等諸多方面的因素,得不到應用的重視,因而實驗教學的重點不在學生實踐能力,和創新能力的培養上,而實驗只是為了加深理論課程的掌握和理解,實驗教學就成了理論教學的延續,沒有充分體現出實驗實踐的教學含義和目的.
1.4 實驗教學的評估考核方法不夠科學
與其他許多課程相同,電子技術實驗課程的考核成績評定主要是以實驗結果數據為依據.對學生在實驗過程中體現出的創新性、創造性思維以及實踐應用能力無法進行正確、有效合理的評價,缺乏科學的考查實驗設計和操作能力的評價考核指標.這一現狀又反過來導致學生對實驗課的重要性認識不夠,對實驗課程學習的氣氛圍不濃,對實驗的態度就是測幾個數據交一份報告而已,致使實驗教學的重要作用沒有被發揮出來.
上述問題的存在由來已久,這實際上是多年來高校一直延用的一成不變的實驗教學模式導致的必然結果.顯然,這種實驗模式下開展的電子技術實驗教學難以培養出較強的實踐動手技能和創新應用能力的學生,故迫切需要對實驗教學體系和方式進行改革,以充分調動學生實驗積極性,培養學生創新能力.
針對存在的問題,我們認為,電子技術實驗教學的改革應該以培養學生的創新精神,激勵學生創新意識和開發學生的創新應用能力為出發點,從以下這幾個方面著手:
2.1 強化并夯實基礎性實驗
電子技術基礎課程是從理論走向工程應用的轉折,它包含了知識和能力的培養.對于這門實驗課程的內容設置與開展,應該在原有驗證理論的基礎上,進一步重視基本的實驗操作技能的加強與培養,這包括培養學生正確掌握實驗操作方法、掌握常規電子測量儀器的使用,使學生既能夠通過實驗鞏固所學理論知識,又能讓學生鍛煉和掌握排除電路故障和數據處理與誤差分析等的能力,從而使基礎性實驗成為整個實驗教學體系中的一個重要環節并為后期獨立完成綜合性設計實驗打下扎實的基礎.在實驗開展過程中,我們認為最好采用一人一組的方式,從而為提高學生實驗操作技能和實踐能力提高一個良好的教學環境.
2.2 增設電子虛擬仿真實驗
給實驗室配備P R O T E L、P S P I C E、M U L T I S I M等電子設計仿真軟件,用以引導學生學習利用新技術新方法來分析問題,同時又便于學生開展各種基礎性和綜合性設計實驗活動.
利用仿真軟件進行實驗的數據和技術指標都是真實有效的,不需要附加額外條件,并且與實際電路運行相同,無需太多的抽象思維,與在實驗室工作一樣,可以任意設計電路、模擬仿真電路工作,并得到實驗數據,這種在計算機上完成電子技術實驗的方法,既大大的激發學生的學習積極性,使原來枯燥的理論教學變得生動形象,又使得從感性認識上升為理性認識變得非常直觀.在利用電路設計軟件進行虛擬性實驗時,還可以模擬出理想條件和極限狀態下的實驗現象,同時又沒有燒壞設備器件的后顧之憂,從而充分地讓學生嘗試各種電路,然后比較各自的優缺點,最并終選擇最合理的方案.這在幫助他們理解所學理論知識的同時,也極大地增強了他們開展創造的積極性和勇氣.
2.3 拓寬應用性實驗
在基礎性實驗的基礎上增設了應用性實驗,學生可以分組選擇其中之一,在這一環節中教師只提供設計思路,具體設計由學生自行完成要求擬出實驗原理畫出實驗電路圖擬出實驗儀器設備擬出實驗步驟分析實驗結果學生擬好設計方案交教師審定通過后領取所需的元器件自己搭建電路自己調試直至完成全部過程然后寫出總結報告,如果實驗中出了問題,教師不再動手包辦,而是與他們一起分析原因共同改進.實驗中允許出現失敗,評定成績時不單憑實驗結果定成績.對實驗過程思路清晰、有獨特見解、實驗設計有創新、實驗結果有提高的給予高分.這種具有一定實際應用功能的綜合性設計實驗只需應用所學理知識和實驗方法就可以完成,但對于作為為初學者的學生而言還是有一定難度的,在經過多次改進、多次思考、多次調試實驗之后,學生會逐漸成熟起來,其創新能力也會進一步提高.
2.4 鼓勵自主性、設計性實驗
對工科學生而言,實驗課程在培養科學素質和實踐能力方面有著不可替代的重要作用.實驗教學體系和內容的調整要求實驗教學方式不能局限于單獨在實驗課內進行訓練的框架中,必須為學生提供一個更廣泛、更實時、更具新意的創造空間.為此我們鼓勵學生進行自主性實驗也可稱自助式實驗或開放式實驗,它沒有學分不占課內學時完全是自愿的目的就是為有興趣有志向的學生提供一個更深層次的發展空間.例如,我們在指導學生進行數字綜合電路實驗教學時,把全班分成8組,每一組4人左右,當布置一個設計課題后,每個組充分發揮自己的創造能力,勤于思考,主動動手.我們只負責提供學生設計所需的器材,結果同學們設計各種控制電路,然后在實驗調試中,我們一一分析這些電路優劣,并指出其設計成功與失敗之處,并讓設計有問題的同學自己再去改進電路、完善設計,從而使學生的創新應用能力得以很快提高.
以上電子技術實驗教學改革的思路和方法,通過對我校交通設備信息工程的專業學生的試點教學,發現這些班級學生的實驗動手能力、綜合設計分析能力和創新能力明顯優于其他未試點班級,這清楚表明,我們針對電子技術實驗教學的改革不僅是正確的,而且是易行的.
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1673-260 X(2012)09-0245-02