文代瓊

(宜賓學(xué)院 實(shí)驗(yàn)與教學(xué)資源管理中心，四川 宜賓 644000)

電子類實(shí)驗(yàn)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐課，是學(xué)生將課本知識深化理解和應(yīng)用的過程，更是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，在培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、實(shí)踐能力以及綜合素質(zhì)方面發(fā)揮著重要的作用［1］。為了培養(yǎng)適應(yīng)新課程改革需要的教育教學(xué)人才，必須在教學(xué)理念、教學(xué)方法及教學(xué)模式等方面進(jìn)行改革。本文根據(jù)目前宜賓學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀、自己的工作經(jīng)歷、實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等，總結(jié)出了如何提高電子專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計類實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的一些方法和經(jīng)驗(yàn)［2］。

1 宜賓學(xué)院電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

通過對我校電子類實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)方法、學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成情況等相關(guān)方面的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn):(1)我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)驗(yàn)項目設(shè)置上按照實(shí)驗(yàn)的難易程度，循序漸進(jìn)的原則進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)項目設(shè)置包括:驗(yàn)證型、設(shè)計型和綜合型實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)條件上，我校選擇了與各種課程相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)箱，各個實(shí)驗(yàn)?zāi)K已經(jīng)確定，學(xué)生對硬件設(shè)計改變的空間很小，在一定程度上限制了提高型、科研型實(shí)驗(yàn)項目的開展。(2)通過對電子類本科生關(guān)于單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)上課目的的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，70.5 的學(xué)生上課的目的是完成教學(xué)計劃規(guī)定的課程，得到相應(yīng)的學(xué)分;20.3 的學(xué)生是想通過實(shí)驗(yàn)提高自己的動手能力;9.2 的學(xué)生不知道自己現(xiàn)在學(xué)的課程在將來工作中的用途。由此可見學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)觀念還比較薄弱。

2 提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量方法初探

通過近幾年實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，可通過以下4個方面來提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

2.1 緊密聯(lián)系理論教學(xué)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生不知道怎樣將理論知識應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。于是，我們在實(shí)驗(yàn)開始之前用小于20 min的時間重點(diǎn)指出本次的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，對?shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識進(jìn)行簡單復(fù)習(xí)，尤其是實(shí)驗(yàn)控制原理及關(guān)鍵控制語句的使用，提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項。這樣學(xué)生就能夠?qū)?shí)驗(yàn)程序與理論知識串聯(lián)起來，循序漸進(jìn)，融會貫通了［3］。

2.2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

目前，廣泛采用了多媒體教學(xué)、仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)、操作演示教學(xué)等教學(xué)手段［4－5］。在比較抽象的程序設(shè)計中我們也可以靈活地運(yùn)用這些教學(xué)方法，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。在實(shí)驗(yàn)室，用Keil 51編寫匯編語言程序，先通過仿真，再下載到實(shí)驗(yàn)箱上運(yùn)行，為了讓學(xué)生清楚地看見在實(shí)驗(yàn)箱上的操作方法和運(yùn)行結(jié)果，可以通過攝像頭等工具，使學(xué)生直觀地觀察到程序執(zhí)行過程中對應(yīng)的存儲器、寄存器、控制對象等的變化;同時，也學(xué)會軟件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的正確使用方法，減少設(shè)備的損壞率。再加上實(shí)驗(yàn)教師的講解，使抽象的實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得活靈活現(xiàn)。通過這種直觀的教學(xué)方法，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、加深了印象。

2.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)

我校的這類實(shí)驗(yàn)設(shè)備，基本都帶有參考程序，該類實(shí)驗(yàn)箱全部采用模塊化結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)時只需進(jìn)行簡單連線，下載相應(yīng)的程序即可。采用這種教學(xué)模式雖然可以降低教師的工作量，但不利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)?，F(xiàn)以《步進(jìn)電機(jī)控制》實(shí)驗(yàn)項目為例，說明我們采用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)的要求是:編寫并調(diào)試出一個實(shí)驗(yàn)程序按圖1所示控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，硬件接線如圖2所示。實(shí)驗(yàn)開始先向?qū)W生重點(diǎn)講解步進(jìn)電機(jī)的種類、工作原理、控制方法、實(shí)驗(yàn)程序編寫時的注意事項及實(shí)驗(yàn)要求等，引導(dǎo)學(xué)生編寫程序從最核心的部分開始，完成基本功能。本實(shí)驗(yàn)要求的基本功能是能讓步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，這一點(diǎn)功能是最核心的，80 的學(xué)生都能獨(dú)立完成。在這個基礎(chǔ)上逐漸地完善功能［2］，實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動加速、減速、恒速等的控制，甚至實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)動角度的控制，各名學(xué)生根據(jù)自己的情況選擇完成不同的功能，能完成所有功能的學(xué)生就是動手能力相對較好的。最后在實(shí)驗(yàn)操作成績評定時，根據(jù)學(xué)生對各功能的完成情況評分。

圖1 步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度控制圖

圖2 步進(jìn)電機(jī)硬件接線圖

參考程序［6－7］如下:

通過這個實(shí)驗(yàn)，90 的學(xué)生能了解步進(jìn)電機(jī)的工作原理，掌握用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的硬件設(shè)計方法，熟悉步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動程序的設(shè)計與調(diào)試，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的基本目的。而對動手能較強(qiáng)、知識掌握較好的學(xué)生有也有充分發(fā)揮的空間。既保證了實(shí)驗(yàn)的基本要求，又兼顧了實(shí)踐創(chuàng)新人才的深入學(xué)習(xí)。

教學(xué)中，可選擇恰當(dāng)時機(jī)，讓學(xué)生參考源程序。但在實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)時，不能一發(fā)現(xiàn)問題就馬上幫助學(xué)生糾正［8］，這樣雖然能完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生未經(jīng)思考問題出在哪里、也不知道怎樣解決問題，造成下次實(shí)驗(yàn)還會出現(xiàn)同樣的錯誤。因此，應(yīng)該讓學(xué)生自己多去思考，在多次錯誤中糾正錯誤、汲取經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)學(xué)生通過自身反復(fù)努力依然無法解決難題，老師再給予一定的提示，培養(yǎng)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。

2.4 正確引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情

(1)認(rèn)清實(shí)驗(yàn)教學(xué)本質(zhì)。電子類畢業(yè)的學(xué)生將來會從事與電子相關(guān)的工作，其中一部分會成為工程師、技術(shù)骨干。在當(dāng)今激烈的競爭環(huán)境中，通過大學(xué)教育，學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)知識，培養(yǎng)自己的動手能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，才能使自己在將來的就業(yè)競爭中處于優(yōu)勢地位。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高動手能力的根本途徑，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的訓(xùn)練，逐步掌握電子電路的調(diào)試、設(shè)計、開發(fā)的方法。為參加大學(xué)生電子設(shè)計競賽積累能量，展示自己的才華。

(2)擴(kuò)展知識面，提高學(xué)習(xí)興趣。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生受知識面及社會實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的限制，他們對實(shí)驗(yàn)課程普遍不感興趣的重要原因在于，對目前所學(xué)課程的用途不了解，不知道現(xiàn)在所學(xué)的內(nèi)容在將來有什么用、能用在什么地方。因此，要求實(shí)驗(yàn)教師要有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠在實(shí)驗(yàn)過程中適當(dāng)穿插一些與本次實(shí)驗(yàn)課程相關(guān)的工程應(yīng)用，使學(xué)生知道自己所學(xué)的內(nèi)容在實(shí)際生活中是有用武之地的，增強(qiáng)學(xué)生對知識在宏觀上的認(rèn)識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時對實(shí)驗(yàn)教師也是個鍛煉，達(dá)到教學(xué)相長的目的。

(3)鼓勵創(chuàng)新，參加各種競賽。教育部歷年舉辦全國性電子競賽，以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。參加過這類競賽并獲獎的同學(xué)，是他們大學(xué)階段非常值得驕傲的事情。學(xué)生通過積極參與競賽，不但能夠鍛煉自己的動手能力，而且對就業(yè)及未來發(fā)展也非常重要。

3 結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高是一個系統(tǒng)工程，每個時期都有不同的要求。這要求實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員只有及時更新自己的專業(yè)知識，緊緊跟隨時代的發(fā)展，勇于探索和實(shí)踐，才能在將來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)出更多更好更具創(chuàng)新實(shí)踐能力的新型人才來。

［1］王立欣，楊春玲，蔡惟錚.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報，2002，24(3):53－55.

［2］黃揚(yáng)帆，甘平.電子類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)改革的探索［J］.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010，13(3):25－27.

［3］楊叔子，吳昌林，張福潤.三論創(chuàng)新之根在實(shí)踐［J］.高等工程教育研究，2003(3):1－5.

［4］阮尚全，邱艷，劉凱，等.實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力培養(yǎng)探索［J］.實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，8(5):79－81.

［5］顧凌明，駱雅琴，游春豹.電工學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究與實(shí)踐［J］.安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2009，5(3):134－135.

［6］李廣弟，朱月秀，王秀山.單片機(jī)基礎(chǔ)［M］.北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2002.

［7］李建忠.單片機(jī)原理及應(yīng)用［M］.2版.西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2008.2.

［8］劉銀萍，王晗.數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的改革與探索［J］.實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，8(5):105－107.