轉型時期實驗教學的改革和創新型人才的培養

【摘 "要】本文針對機電自動化學院電工電子實驗教學方面教育現狀、模式及實驗課體系的設置進行了大量的調查、研究、探索與嘗試，提出進一步改革的方向和設想。

【關鍵詞】轉型時期實驗教學 "實驗室 "教學改革 "創新人才培養

【中圖分類號】 G642 " " " "【文獻標識碼】 A " " " "【文章編號】 2095-6517（2014）08-0034-01

一、高校在教學中主要分為理論教學和實驗教學兩部分

理論教學和實驗教學的關系不是主從關系，而是辨證統一的關系，是兩個相對獨立、相互依存、又相互促進的教學體系。傳統的教育思想，把實驗教學從屬于理論教學是不妥當的，它違背了理論同實踐相統一的原則，與今天的人才培養要求是格格不入的。實驗教學是幫助學員認識并理解知識的產生和發展，掌握必要的工程技術、測量方法、先進設備和學科的基本研究方法，培養學生的科學精神和創造性思維習慣，以及收集處理信息和分析問題、解決問題的能力。實驗先于理論，實驗是科技之母。從一定意義上說，沒有實驗就沒有現代科學技術，忽視實驗教學就難以培養出高素質人才。

在實驗項目的編排上，以基礎實驗或演示性實驗為主，多屬于內容單一、目的為驗證課堂所學的實驗類型。在實驗的進行方式上，更是采用一種大體固定的模式：即在確定的時間內，讓學生根據實驗指導書要求，在教師指導下，按既定方法、既定儀器條件，完成實驗全過程。這里所謂實驗全過程，學生真正做三件事：即熟悉實驗指導書內容、按實驗指導書要求進行操作并完成實驗報告。而實驗指導書是教師精心編寫的。內容大致包括：實驗原理方法、實驗操作步驟、實驗數據記錄表格，要求繪制的實驗曲線以及實驗報告格式等等。盡管如此，實驗指導教師還必須詳細地講解和說明實驗內容及要求以確保學生能按要求完成實驗內容。在這種模式下，學生大都處于被動學習的地位，過去人們曾把它形象地比喻為 “填鴨式”的教學模式。長此下去，使得學生“腿腳發軟，咀嚼無力”、“功能退化，能力降低”依賴性強而獨立解決實際問題的能力很差，更談不上創新能力了。

圍繞電路與電子技術課程，我院原開出的實驗分為三大部分，即電工實驗、模擬電子技術實驗和數字電子技術實驗。電工實驗包括：基爾霍夫定律驗證、戴維南定理驗證、三相電路、電機正、反轉控制等。模擬電子技術實驗包括：常用儀器使用、單管放大電路、集成運算放大電路應用、負反饋的研究等。數字電子技術實驗包括：基本門電路、組合邏輯電路分析、基本組合邏輯電路設計、時序邏輯電路分析、時序邏輯電路設計等。對原有三大部分實驗內容進行優化重組。改革實驗教學內容，建立完整的實驗教學體系，包括基本理論演示實驗部分、經典實驗、綜合性實驗、探索性實驗。其形式分為實物實驗和EDA 實驗。基本理論演示實驗部分與多媒體技術相結合，利用EDA軟件進行仿真。如共發射極放大電路部分，結合EDA 軟件可從不同角度觀察整個放大過程，既直觀又生動。經典實驗一般為常用儀器使用與操作訓練、基本電量測量方法、基本電路調試方法、簡單電路的設計方法、常見故障排除方法、元器件處理一般工藝及部分經典理論驗證等。如雙蹤示波器的使用，這些實驗是作為綜合性實驗的基礎。綜合性實驗即在現有可開設實驗基礎上融合各部分實驗教學內容組合而成。如時序邏輯電路綜合設計，利用不同芯片自行設計完成任務要求。在綜合性實驗中可更加熟練儀器設備使用，熟悉操作步驟。開展探索性實驗是在完成以上內容之上，由學生自選題目，獨立完成實驗。讓學生經歷一次完整的科學實驗全過程，為學生早日接觸科研打下良好的基礎。促進學生自動參與，并從中提高綜合素質、創新精神與各方面能力。

二、開放性實驗室教學

在實驗室開放的過程中，我們分兩類：一類是自由開放時間。實驗室準備常規儀器和材料，學生可以隨時來做實驗。一類是預約開放時間。實驗室根據學生提前預約時提交的儀器設備和材料，商定時間來做實驗。在開放實驗室中，對學生的限制很少，他們可以自選內容進行設計、調試、實驗。學生的學習興趣大大提高。通過開放性實驗室，我們體會到：（1）可以提高學生的實驗積極性;（2）可以因材施教;（3）學生可以自己安排學習，使學習更加主動;（4）培養了團結互助、協助共事的精神。當然，實驗室的有限性成為一個問題。引入虛擬實驗室后，時間和內容上的開放性就更大了。近年來，學生自發完成的各種小制作不計其數，我校在電子設計大賽中也收獲了喜人的成績。這些都是在開放性實驗室中完成的。但是隨著實驗室的開放不斷進行，解決實驗儀器的耐用性、可靠性和精確性，以及實驗室的維護等問題就顯得十分突出。研究和開發與之相適應的新型實驗裝置和儀表系統也顯得十分重要。

創新教育的關鍵是創新能力的培養，充分認識培養高素質創造性人才的重要性和緊迫性，并為培養高素質創造性人才作出不懈能力。

【參考文獻】

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