摘要:熟練操作電子實驗對理論知識的消化與吸收起著舉足輕重的作用,為適應信息時代的發(fā)展,要建設基于網絡的數(shù)字化仿真實驗室。

關鍵詞:電子技術;實驗教學;信息時代發(fā)展

中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A

文章編號:1674-1145(2009)24-0182-02

對于工科學生來說,掌握一門專業(yè)課,做一定數(shù)量的實驗是必不可少的。學生對所學專業(yè)的理論知識的掌握必須有一定的系統(tǒng)性,這就需要學生在學習理論知識的同時,做好相關的實驗。實驗教學是學校教學方面的基本環(huán)節(jié)和重要途徑。

實驗教學的重要性在于由實驗中學到的東西比理論更加豐富,更加直觀,實驗在整個教學體系中有著不可替代的作用,更有其獨立地位,這正是實驗教學的本質。所以我以為,我們的實驗教學必須不斷地進行改革和創(chuàng)新,適應信息時代的發(fā)展。實驗教學在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力中必將發(fā)揮著越來越重要的作用。

一、教學的現(xiàn)狀

(一)實驗教學方式單一,實驗內容陳舊

實驗教學仍然停留在手工作坊式的傳統(tǒng)教學模式上,學生以固定的班級為單位,在同一時間里,用同一種教材,做著同一個多以驗證性實驗為主的必做實驗。學生做實驗按指導書或教師規(guī)定的實驗操作步驟亦步亦趨地進行,學生不知道為什么這樣做甚至也不知道操作結果說明了什么。實驗考核的依據(jù)主要是做沒做實驗、交沒交實驗報告和教師對學生的印象好不好等因素。這樣的實驗教學效率低下、置學生于被動學習和機械操作的狀態(tài),導致教師和學生都覺得枯燥,遏止了學生的邏輯思維和創(chuàng)造性思維,不利于培養(yǎng)學生的實驗能力和科研能力,不適應教育現(xiàn)代化的需要。

(二)實驗與理論不能有機地結合

在科學發(fā)展史上,實驗和理論互為依存,理論是實驗事實的總結,實驗是科學理論的基礎,同時還是判斷、修正錯誤的依據(jù),也是發(fā)展理論的起點。從實驗在科學發(fā)展中的作用看,實驗教學理應受到教學管理者、施教者、受教者的重視。但是,當前的實驗教學和理論教學不能同步。表現(xiàn)在:理論教學中的元器件知識和基本電路理論沒有得到實驗的及時驗證,而實驗的方法、步驟和實驗中出現(xiàn)的各種實驗現(xiàn)象沒有得到理論的指導和合理解釋,理論教學不能很好地指導實驗教學,實驗教學也不能很好地服務于理論教學。

(三)實驗過于形式化

電子技術實驗設備采用的是集成化、模塊化的綜合實驗箱,學生在實驗過程中只需按照實驗的要求選擇實驗電路板,選擇測試儀器,不需要具體選擇電路元器件,搭建電路,這樣學生只是從形式上完成了實驗,但掌握不了實驗中元器件的參數(shù)識別、性能測試和選用,掌握不了基本單元電路的安裝方法、調試技能,不利于培養(yǎng)學生的動手和創(chuàng)新能力。

二、改革實驗大綱與實驗教學計劃

教學大綱是開展教學的依據(jù),各門實踐課程都應有規(guī)范化的教學大綱和明確具體的質量標準。隨著教學改革的不斷進行,科學技術的不斷發(fā)展,必須對原有的教學計劃和教學大綱進行修訂,逐步增加獨立設課的實驗課程,包括開設一些體現(xiàn)現(xiàn)代最新電子技術的實驗課程,如:PLD、EDA、ARM,適當增加實驗課時,以充分體現(xiàn)理論教學與實驗教學在整個教學體系中不同但平等、實驗教學并非從屬的教學路線,爭取改變人們的舊觀點。同時,對實驗課的考試、考核方法,也應進行改革,增大實驗課考試、考核成績在整個課程考試、考核成績中的比例(現(xiàn)行比例一般為10%～20%)。

三、獨立設課、單獨考核

獨立設課提高了實驗教學的地位在傳統(tǒng)實驗教學中,電工與電子技術實驗都是根據(jù)理論課的教學進度和內容進行安排,完全依附于理論課。往往是做完第一個實驗,隔一段時間再做第二個實驗,學生對前面所做的實驗內容幾乎忘得一干二凈。所以,學生對做實驗普遍不重視、興趣不大。為了提高學生的操作能力和分析問題的能力,改變“重理論、輕實踐”的思想,我們將電工與電子技術實驗課改成獨立設課,自成體系,集中訓練,并且單獨考核。實驗課獨立設課后提高了實驗教學的地位,保證了教學時數(shù),增強了實驗的系統(tǒng)性,同時有利于各教學班實驗課的合理安排和統(tǒng)一管理,有利于對學生進行考核,激發(fā)學生的學習熱情,使實驗教學與理論教學成為相互聯(lián)系、相互融合的兩個獨立教學環(huán)節(jié)。我院電工與電子技術實驗獨立設課以來,實驗教學效果明顯好轉,實驗教學地位不斷提高。

四、建設基于網絡的數(shù)字化仿真實驗室

基于網絡的數(shù)字化仿真實驗室是現(xiàn)代科學技術的綜合體,它涉及計算機技術、通信技術、多媒體技術、網絡技術、控制技術等知識領域。計算機技術的應用,使科學研究和生產實踐的方法和規(guī)模發(fā)生了變革,在這之前,人們采“取設計——制作——實驗——重新制作——實驗”的傳統(tǒng)實驗技術,現(xiàn)在取而代之的是“設計——仿真——實驗——制作”的研究方法;過去是分散的、小作坊式的科學技術研究與工業(yè)生產模式,現(xiàn)在取而代之的是通過基于網絡的數(shù)字化實驗室使分散在不同地域的科研工作者組織起來,共同解決科學研究和生產實踐中的一些重大問題;過去設備、成果、信息獨占的研究與生產格局被打破,取而代之的是通過網絡實現(xiàn)協(xié)作體內儀器、設備和科學研究成果共享,甚至于通過網絡共享其他協(xié)作體的資源和成果。

依據(jù)實驗課程體系和培養(yǎng)目標,我們可以把電子技術實驗分為四個模塊:基本技能實驗模塊、系統(tǒng)單元實驗模塊、系統(tǒng)綜合實驗模塊和系統(tǒng)設計實驗模塊。

(一)基本技能實驗

實驗內容包括電參量的測試、儀器設備的操作等,采用實物實驗或遠程控制實驗設備的實驗方式。使學生學會基本電路的設計、仿真的基礎知識,具備創(chuàng)新能力和較強的動手能力,即培養(yǎng)學生的基本工程素養(yǎng)。

(二)系統(tǒng)單元實驗

實驗內容包括電路故障診斷、單元電路設計等,采用仿真和實物實驗相結合的實驗方法,培養(yǎng)學員綜合運用所學知識分析、解決問題的能力。主要讓學生根據(jù)所學的知識加以應用,循序漸進,為進一步提高學生的創(chuàng)造力提供可能。

(三)系統(tǒng)綜合實驗

實驗內容側重于小規(guī)模電路系統(tǒng)設計與調試,實驗方法以仿真實驗為主,實物實驗為輔,進一步培養(yǎng)學員綜合運用所學知識分析、解決問題的能力,讓學生理論結合實際,掌握設計和開發(fā)的技巧,提高學生的綜合素質。

(四)系統(tǒng)設計實驗

通過實驗使學生在設計研究上達到一定的水平,并且能體現(xiàn)出一定的創(chuàng)造力。實驗主要采用仿真實驗方法,實驗內容可選取電子鐘設計等工程案例。

當然關于電子實驗教學的改革對策還有很多很多,但是改革方式和改革內容應該以各個教學單位的實際情況來進行,切不可盲目跟風。我們相信,電子實驗教學在各個力量的共同作用下,會達到預期的效果。

參考文獻

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作者簡介:袁向平(1978- ),男,吉林機電工程學校電氣實訓處實驗員。