
摘 要:教學實踐證明,只有加強了實驗教學,才能提高電子技術教學的質量;只有在完善實驗教學的基礎上,才能提高學生的綜合能力;只有把實驗教學放在首位,才能幫助學生建立知識體系,掌握必備技能。
關鍵詞:實驗教學;電子技術;教學應用
一、課程特點及實驗教學的必要性
現代電子技術綜合實驗是電子、通信類專業一門十分重要的基礎和實踐課程。其特點表現在:
(一)強調理論與實踐的緊密結合。
不僅要有電路分析基礎、數字邏輯電路設計、模擬低頻、高頻電路、單片機原理等前導理論課程的基礎理論,同時還需要電子技術實驗基礎、集成電路應用實驗等基本實驗操作技能。
(二)突出綜合設計型的教學內容。
在實驗內容上,引入了數字電路和模擬電路綜合應用,引入了EDA技術,教學要求包括系統電路設計、系統調測、系統仿真與優化。
(三)綜合設計型實驗教學周期長。
每一個設計型實驗都比一般基礎實驗具有較長的教學周期,需要團隊合作和過程化管理。因此,一個完整的實驗,本身就是從需求分析、概念設計、內容實施、綜合集成測試到成果匯總的系列化、流程化過程。
二、加強實驗教學的主要方法
首先,充分發揮實驗在教學各個環節中的作用。可以用實驗形式來進行提問。它不僅可用于新課的導入,也可用于新課的講解之中,還可用于鞏固新課時采用,在講完一章或一個單元后,設計與本章或本單元有關的內容并把這些內容聯成網絡,以實驗形式進行總結和復習,這特別適用于元素化合物知識的教學;也可以開展有關電子科學實驗的基本操作技能的競賽;此外,還可以用實驗進行考核,以促進教學,一般常用于期終考核,也可以在平時課內進行。
其次,對教材中有些實驗現象不夠明顯、效果不夠理想的實驗,可以進行改進,可以由教師進行設計和改進,也可以把問題提出,發動學生集思廣益共同設計和改進,以激發學生的學習積極性,提高學生實驗設計的能力。
第三,把一些教師演示的實驗改由學生上臺演示,既能考查學生的實驗基本操作技能、電子科學基礎知識,又能喚起全班學生的注意,共同注視實驗操作。
第四,改驗證性實驗為探索性實驗。為提高學生思維能力,可以把教材中的一些驗證性實驗改為探索性實驗,有的可由教師演示時采用,有的可用于邊講邊實驗。
最后,在習題課中應用實驗來解答,能達到啟發思維,從事實出發,進行分析,得出結論。這對培養學生的智力和發展學生的能力是有促進作用的。
總之,加強實驗教學既符合教學規律,又符合認識論,也體現電子科學學科的特點,只要運用得當,提高教學質量是必然的結果。
例如,職中模擬電路實驗教學:波形產生電路試驗。
實驗目的:(1)通過實驗掌握有集成運放構成的正弦波振蕩電路的原理與設計方法。(2)通過實驗掌握有集成運放構成的方波(矩形波)和三角波(鋸齒波)振蕩電路的原理與設計方法。(3)了解運放擺率對振蕩波形跳變沿的影響。
實驗任務:正弦波、三角波(鋸齒波)及脈沖方波的產生。
基本內容:正弦波振蕩電路的內容;
提高內容:在基本內容的基礎上加做多諧振蕩電路的方波(矩形波)和三角波(鋸齒波)的產生。
研究內容:改善多諧振蕩振蕩器輸出波形的跳變沿。
引入實驗教學法,學生可以通過自己動手做實驗,了解實驗的目的和原理,還可以通過先進的實驗設備得到客觀的實現現象,讓學生真正的體會到試驗給他們帶來的興趣,是學生愛上做實驗,這樣學生就會更容易的配合老師,達到實驗教學的真正目的。
三、實驗教學的主要途徑及優點
(一)實驗教學的主要途徑。
(1)加強訓練,明確目的,嚴格要求。
在教師演示實驗時,要使學生明確觀察的目的,并引導學生把觀察和思維聯系起來。在學生實驗前,要求學生認真預習有關內容,實驗時要求操作規范化,要細心觀察,認真思考,及時記錄等。
(2)創造條件,讓學生多做實驗。
根據教學內容和要求,可以補充一些演示實驗;還可以將一些裝置簡單、操作方便的演示實驗改為邊講邊實驗或學生實驗,以增加學生動手做實驗的機會。還可在完成教材要求的實驗外,適當增加一些較為簡單的學生實驗等。
(3)充分發揮實驗室的作用。
定期開放電子技術實驗室,讓學生自己到實驗室進行自己想做的一些實驗。
有的學生在實驗課中效果不理想,課內無法重做,或個別學生因實驗操作遲緩而未做完,這都可以讓他們在課后進行補做;如有的學生在作業中遇到問題,想通過實驗來求得解決,可允許他在課后進實驗室進行實驗;有的在課堂內看老師的演示得到啟發或發生興趣,想自己動手,甚至有的在課后設計了一個新的實驗方案,想用實驗來驗證一下自己的設計是否合理,是否可行等等,都可利用實驗室開放的時間,事先和教師聯系,并得到教師的支持,在教師的指導下進行實驗,這些都是對學生驗技能的培養和提高,對學生智力的開發、人才的培養是大有益處的。
(4)積極開展電子技術實驗課外活動。
應充分利用課外活動的形式,組織學生進行有益、有趣的電子科學實驗,來培養他們的興趣,提高他們的技能和能力,來鞏固他們所學的知識。對成績在中等以下的學生,要特別關心他們,幫助他們,組織他們參加課外活動小組,做一些趣味實驗,以激發他們對學習電子科學的興趣,進一步提高他們的知識水平;對成績較好的學生,組織他們做一些配合教學的課外實驗,以擴大他們的知識面,提高他們的實驗能力;對少數優秀學生,則可以通過課外活動實驗,對一些問題用實驗方法進行探索和研究,或讓他們自己設計實驗,還可通過實驗競賽,對他們進行高層次的培養等。
(5)驗證性實驗。
驗證性實驗是用來證實、檢驗所學過的電子技術知識的。因此,這種實驗是安排在電子技術知識講授之后的,根據實驗主體,驗證性實驗也可分為驗證性演示實驗和驗證性學生實驗,前者多用在講授新課,其做法是在教師講過有關電子技術知識之后,或者是學生閱讀教材了解有關電子技術知識和電子技術實驗的敘述之后,再由教師演示實驗,用來證實某些電子技術事實、物質的某些性質、某些變化規律和得出結論的。這種實驗適用于比較抽象的電子技術概念和電子技術理論學習之后,適用于抽象思維能力較強的高年級。
現行課本中的學生實驗多數屬于驗證性學生實驗,這種實驗對學生運用、驗證和鞏固已學的電子技術知識是有一定的積極作用的,對學生實驗技能和獨立工作能力的培養、科學方法的訓練都是有益的,應該給以足夠的重視。
(6)探究性實驗。
科學探究的形式有很多種,一種是課堂內的探究性實驗活動另一種是課堂外的一種探究性實驗活動。詳細點說,探究性實驗可以分為:探究式的分組實驗、演示實驗、課外活動實驗。
所謂的演示實驗就是采用定向的歸納探究法。而歸納式的探究主要特點是將教材中的知識以演示的歸納的方法傳授給學生,在演示教學材料的過程中老師提出問題,學生根據所學內容找出答案,然后再總結歸納得出結論。就在這看似簡單的演說過程中,不知不覺老師就激發了學生的探索性欲望和創造性思維的培養。
在教師精心安排和指導下,學生們要圍繞實驗要求進行探究式分組實驗,通過實驗,學生可以有效地了解整個課程所要求的相關概念和學科研究方法。探究式教學往往要求學生和老師要重視整個理論知識與實際相結合,注重整個學科的一般方法和實驗思維,學生通過實驗來探討整個問題的解決方法和如何改進,進一步完善,再動手操作的同時,更加加深學生對理論知識的理解。
(二)實驗教學的主要優點。
第一,從提出問題開始,到形成概念,解決問題為止,學生始終處于獨立思考、積極探索的學習情境中,實驗的成功、數據的分析和處理、結論的得出,使他們能初步嘗試到科學探索的樂趣,這無疑會激發他們的學習積極性和主動性。
第二,這種實驗教學的基本過程是符合學生認識規律的,實驗所產生的現象和提供的數據為學生形成理性認識打下了感性認識的基礎,為學生透過宏觀現象揭示微觀粒子的運動規律提供有利條件。
第三,能使學生受到科學方法的系統訓練,有利于培養學生分析問題和解決問題的能力。根據實驗主體的不同,啟發性實驗又可分為啟發性演示實驗和啟發性學生實驗。后者對學生的全面培養比前者更為優越。啟發性實驗一般需要時間較多,特別是啟發性學生實驗,教學進度有時不易控制。
(作者單位:廣東省肇慶市四會中等專業學校)
參考文獻:
[1]楊玉強.電子技術課程的改革研究與實踐[J] . 電氣電子教學學報,2006.
[2]郝軍.電子技術實踐課的特色與教學效果[J].承德石油高等專科學報,2000.
[3]朱燕秋.電工電子實驗教學經驗淺談[J].廣東工業大學學報,2005.
[4]帥曉紅.新課標下科學“探究式物理實驗研究”[J].成都教育學院學報,2005.
[5]周美蓉.高中物理探究性實驗設計理論與實踐研究[J].江西師范大學學報,2006.
責任編輯 賴俊辰