【摘 "要】本文針對機電自動化學(xué)院電工電子實驗教學(xué)方面教育現(xiàn)狀、模式及實驗課體系的設(shè)置進行了大量的調(diào)查、研究、探索與嘗試,提出進一步改革的方向和設(shè)想。
【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)型時期實驗教學(xué) "實驗室 "教學(xué)改革 "創(chuàng)新人才培養(yǎng)
【中圖分類號】 G642 " " " "【文獻標(biāo)識碼】 A " " " "【文章編號】 2095-6517(2014)08-0034-01
一、高校在教學(xué)中主要分為理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩部分
理論教學(xué)和實驗教學(xué)的關(guān)系不是主從關(guān)系,而是辨證統(tǒng)一的關(guān)系,是兩個相對獨立、相互依存、又相互促進的教學(xué)體系。傳統(tǒng)的教育思想,把實驗教學(xué)從屬于理論教學(xué)是不妥當(dāng)?shù)?,它違背了理論同實踐相統(tǒng)一的原則,與今天的人才培養(yǎng)要求是格格不入的。實驗教學(xué)是幫助學(xué)員認識并理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展,掌握必要的工程技術(shù)、測量方法、先進設(shè)備和學(xué)科的基本研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)造性思維習(xí)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(xiàn)代科學(xué)技術(shù),忽視實驗教學(xué)就難以培養(yǎng)出高素質(zhì)人才。
在實驗項目的編排上,以基礎(chǔ)實驗或演示性實驗為主,多屬于內(nèi)容單一、目的為驗證課堂所學(xué)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(nèi),讓學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書要求,在教師指導(dǎo)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(xué)生真正做三件事:即熟悉實驗指導(dǎo)書內(nèi)容、按實驗指導(dǎo)書要求進行操作并完成實驗報告。而實驗指導(dǎo)書是教師精心編寫的。內(nèi)容大致包括:實驗原理方法、實驗操作步驟、實驗數(shù)據(jù)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(dǎo)教師還必須詳細地講解和說明實驗內(nèi)容及要求以確保學(xué)生能按要求完成實驗內(nèi)容。在這種模式下,學(xué)生大都處于被動學(xué)習(xí)的地位,過去人們曾把它形象地比喻為 “填鴨式”的教學(xué)模式。長此下去,使得學(xué)生“腿腳發(fā)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(chuàng)新能力了。
圍繞電路與電子技術(shù)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(shù)實驗和數(shù)字電子技術(shù)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(zhuǎn)控制等。模擬電子技術(shù)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(yīng)用、負反饋的研究等。數(shù)字電子技術(shù)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(shè)計、時序邏輯電路分析、時序邏輯電路設(shè)計等。對原有三大部分實驗內(nèi)容進行優(yōu)化重組。改革實驗教學(xué)內(nèi)容,建立完整的實驗教學(xué)體系,包括基本理論演示實驗部分、經(jīng)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?;纠碚撗菔緦嶒灢糠峙c多媒體技術(shù)相結(jié)合,利用EDA軟件進行仿真。如共發(fā)射極放大電路部分,結(jié)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(jīng)典實驗一般為常用儀器使用與操作訓(xùn)練、基本電量測量方法、基本電路調(diào)試方法、簡單電路的設(shè)計方法、常見故障排除方法、元器件處理一般工藝及部分經(jīng)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(chǔ)。綜合性實驗即在現(xiàn)有可開設(shè)實驗基礎(chǔ)上融合各部分實驗教學(xué)內(nèi)容組合而成。如時序邏輯電路綜合設(shè)計,利用不同芯片自行設(shè)計完成任務(wù)要求。在綜合性實驗中可更加熟練儀器設(shè)備使用,熟悉操作步驟。開展探索性實驗是在完成以上內(nèi)容之上,由學(xué)生自選題目,獨立完成實驗。讓學(xué)生經(jīng)歷一次完整的科學(xué)實驗全過程,為學(xué)生早日接觸科研打下良好的基礎(chǔ)。促進學(xué)生自動參與,并從中提高綜合素質(zhì)、創(chuàng)新精神與各方面能力。
二、開放性實驗室教學(xué)
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(zhǔn)備常規(guī)儀器和材料,學(xué)生可以隨時來做實驗。一類是預(yù)約開放時間。實驗室根據(jù)學(xué)生提前預(yù)約時提交的儀器設(shè)備和材料,商定時間來做實驗。在開放實驗室中,對學(xué)生的限制很少,他們可以自選內(nèi)容進行設(shè)計、調(diào)試、實驗。學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)生的實驗積極性;(2)可以因材施教;(3)學(xué)生可以自己安排學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)更加主動;(4)培養(yǎng)了團結(jié)互助、協(xié)助共事的精神。當(dāng)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(nèi)容上的開放性就更大了。近年來,學(xué)生自發(fā)完成的各種小制作不計其數(shù),我校在電子設(shè)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(fā)與之相適應(yīng)的新型實驗裝置和儀表系統(tǒng)也顯得十分重要。
創(chuàng)新教育的關(guān)鍵是創(chuàng)新能力的培養(yǎng),充分認識培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)造性人才的重要性和緊迫性,并為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)造性人才作出不懈能力。
【參考文獻】
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