李選政，郭蕓君

(三亞學(xué)院 理工學(xué)院，海南 三亞 572022)

·實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、探索與創(chuàng)新·

如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量探析

李選政，郭蕓君

(三亞學(xué)院 理工學(xué)院，海南 三亞 572022)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在本科教學(xué)體系中占有重要的地位，而培養(yǎng)興趣是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。闡述了興趣的重要性，然后提出具體的改進(jìn)方法：首先改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)觀念；接著結(jié)合數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)這門實(shí)驗(yàn)課來探討，指出其存在的問題并將原先的八個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)優(yōu)化成一個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、五個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和兩個(gè)設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)；最后提出通過上交預(yù)習(xí)報(bào)告和采用多種模式教學(xué)的方法來改進(jìn)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使其在整個(gè)教學(xué)體系中發(fā)揮其積極的作用。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)；培養(yǎng)興趣；改進(jìn)；優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成，在整個(gè)本科基礎(chǔ)教學(xué)體系中占有非常重要的地位。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能，使學(xué)生勤于思考、積極想象、能促進(jìn)學(xué)生直覺思維能力的發(fā)展;同時(shí)也有利于大學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1_2]，為學(xué)生將來適應(yīng)實(shí)際工作崗位的需要奠定良好的基礎(chǔ)。因而，如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)該不斷探索和研究的。其中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程興趣的培養(yǎng)是至關(guān)重要的一方面。下面將結(jié)合三亞學(xué)院理工學(xué)院數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課來進(jìn)行探討。

1 興趣的重要性

興趣是學(xué)生積極主動(dòng)的持久動(dòng)力，是學(xué)習(xí)的興奮劑和催化劑，這是古今中外的教育家反復(fù)論證的重要結(jié)論。但是，由于當(dāng)前教育體制仍存在很多弊端，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程不夠重視。我們發(fā)現(xiàn)，有不少學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課之前沒有做好預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，課堂上又不聽老師的講解，在分組實(shí)驗(yàn)中沒有親自動(dòng)手操作，有不少大學(xué)生直到畢業(yè)后連常用的萬用表和示波器都不懂使用。造成這種尷尬局面的原因是有很多方面的，但根本的一個(gè)原因是他們對(duì)實(shí)驗(yàn)課缺乏興趣。

只有調(diào)動(dòng)學(xué)生自身潛在的積極因素，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣，才能收到比較好的教學(xué)效果。凡有成績者無不對(duì)自己所從事的事業(yè)有著濃厚的興趣，興趣推動(dòng)著他們孜孜不倦地追求而取得成功。學(xué)生只有對(duì)學(xué)習(xí)感興趣，才能把注意力集中在學(xué)習(xí)的對(duì)象上，觀察敏銳，記憶力持久而準(zhǔn)確，使學(xué)習(xí)達(dá)到事半功倍的效果。因此培養(yǎng)興趣對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量起著關(guān)鍵性的作用[2]。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

2.1 改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)觀念

近年來，國家雖然非常重視全面推進(jìn)素質(zhì)教育，提倡高等院校要負(fù)擔(dān)起培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)需求的、綜合能力強(qiáng)的及富有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才的重任。但是實(shí)際情況卻不容樂觀，很多大學(xué)畢業(yè)生理論性很強(qiáng)，在實(shí)際操作能力卻很差，創(chuàng)新精神存在很大的不足。這是因?yàn)槲覈鞲咝ｉL期以來形成的“重理論輕實(shí)驗(yàn)”的思想根深蒂固，仍存在著以理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔的現(xiàn)象。高等教育中的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該是互相獨(dú)立、互相促進(jìn)、互相依存的辯證統(tǒng)一的關(guān)系，兩者處于同樣重要的地位[3]。要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及教師必須要改變這種傳統(tǒng)的觀念，樹立理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)并重的教育觀念，為學(xué)生營造一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和氛圍。

2.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置直接影響教學(xué)效果。由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容大多都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容簡(jiǎn)單且操作性不強(qiáng)，學(xué)生很容易有厭倦心理。導(dǎo)致一些學(xué)生沒有做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告就進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，對(duì)于老師的講解又不仔細(xì)聽講，實(shí)驗(yàn)過程按部就班，無法達(dá)到預(yù)期的效果。數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。是計(jì)算機(jī)科學(xué)和軟件專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。通過若干實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本方法和實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。雖然我們學(xué)院已把這門實(shí)驗(yàn)課從理論教學(xué)中分離出來，單獨(dú)設(shè)課并對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)考核，但是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容純屬驗(yàn)證性，缺乏設(shè)計(jì)性的項(xiàng)目。通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)連為一個(gè)整體，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。為了打破這種不合理的純驗(yàn)證性的課程設(shè)置，我們重新編制了實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程結(jié)構(gòu)，由原先的八個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改成一個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、五個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和兩個(gè)設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。原先的八個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)名稱分別為：TTL門電路的邏輯功能與參數(shù)測(cè)試、門電路的應(yīng)用、譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器、觸發(fā)器RS、JK、T和D、移位寄存器、數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)、集成計(jì)數(shù)器、波形產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)。修編后的實(shí)驗(yàn)大綱闡述如下：

2.2.1 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)

數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)使用的儀器較多。因此第一堂課我們?cè)O(shè)置了常用儀器儀表的使用，通過這節(jié)課使學(xué)生學(xué)會(huì)了使用萬用表、示波器、信號(hào)發(fā)生器以及直流穩(wěn)壓電源等，為能夠順利完成后面的實(shí)驗(yàn)課程打下良好的基礎(chǔ)。

2.2.2 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作，在驗(yàn)證已知的正確理論的同時(shí)，能夠進(jìn)一步熟練掌握各種儀器儀表的使用和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的技能。五個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下刪減：TTL門電路的邏輯功能與參數(shù)測(cè)試，組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試，譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器，觸發(fā)器RS、JK、T和D，移位寄存器及其應(yīng)用。

2.2.3 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是由指導(dǎo)老師給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并獨(dú)立操作的實(shí)驗(yàn)。一般是在學(xué)生經(jīng)過基礎(chǔ)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，經(jīng)歷了一個(gè)由淺入深的過程之后開設(shè)。我們?cè)谟?jì)數(shù)、譯碼、顯示電路和555定時(shí)器原有的驗(yàn)證基礎(chǔ)上增加了設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。在前者中，我們要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)和安裝一個(gè)八進(jìn)制的計(jì)數(shù)器并與譯碼和顯示電路連接起來;最后的一個(gè)實(shí)驗(yàn)是要求學(xué)生根據(jù)555定時(shí)器的功能自行設(shè)計(jì)一個(gè)占空比可調(diào)的方波發(fā)生器。老師可根據(jù)學(xué)生掌握的情況，讓學(xué)習(xí)能力有余的學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可進(jìn)一步活躍學(xué)生的思想，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想的培養(yǎng)[4]。

2.3 改進(jìn)教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)都是老師一味的將理論知識(shí)點(diǎn)向?qū)W生講解，重復(fù)理論課的內(nèi)容，學(xué)生填鴨式的被動(dòng)接受，這就會(huì)失去讓學(xué)生預(yù)習(xí)的積極意義，而且嚴(yán)重束縛了學(xué)生的主觀能動(dòng)性思維，無法培養(yǎng)其興趣和創(chuàng)造性。我們應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，做出一些相應(yīng)的調(diào)整，現(xiàn)在分別闡述如下。

2.3.1 上交預(yù)習(xí)報(bào)告

學(xué)生是否認(rèn)真做好預(yù)習(xí)對(duì)實(shí)驗(yàn)效果有著很大的影響，為了讓學(xué)生能夠成功完成實(shí)驗(yàn)，就要讓學(xué)生做好充分的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備。雖然每次老師都要求學(xué)生要做好下次的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，但事實(shí)上很多學(xué)生都不放在心上，進(jìn)入教室后還不知道本次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是什么，沒有按照老師的要求去執(zhí)行。一個(gè)有效的方法就是要求學(xué)生上課之前上交預(yù)習(xí)報(bào)告，檢查通過后才方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，迫使學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)要求查找相關(guān)的資料，并對(duì)思考題進(jìn)行討論。這對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是很有必要的。

2.3.2 采用多種模式教學(xué)

在老的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，老師總是按部就班地從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理來進(jìn)行一一講解，這種教學(xué)方式單一落后，難以激發(fā)學(xué)生的興趣。因此我們有必要對(duì)目前的教學(xué)方式進(jìn)行改革，提升教學(xué)質(zhì)量。

例如，對(duì)于數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，很多學(xué)生經(jīng)常存在這樣的困惑，我們是學(xué)軟件的，以后靠編程就可以了，為什么要學(xué)習(xí)硬件的知識(shí)？對(duì)此老師可以采用激發(fā)式的方法來展開，這就要求老師在上課之前要做好充分的準(zhǔn)備。首先要結(jié)合專業(yè)特色來講解這門課的作用，再把涉及的知識(shí)點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用大概的介紹給學(xué)生，打消他們的誤解并激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

老師可以采用探討式的模式，先讓學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)要求準(zhǔn)備相關(guān)的材料，課堂上通過與學(xué)生的討論，讓他們對(duì)實(shí)驗(yàn)原理有更深刻的認(rèn)識(shí)，這種探討式可以使學(xué)生開動(dòng)腦筋積極思考，主動(dòng)學(xué)習(xí)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如“555定時(shí)器”實(shí)驗(yàn)，由于該定時(shí)器只要適當(dāng)配接少量元件就可以很方便的構(gòu)成脈沖產(chǎn)生和變換電路，在電子系統(tǒng)中應(yīng)用很廣泛，因此可以讓學(xué)生事先收集相關(guān)的材料，在課堂上就某個(gè)具體實(shí)例來討論。如圖1用555構(gòu)成多諧振蕩器電路中，老師可以這樣提問：當(dāng)電源VCC經(jīng)兩個(gè)電阻RA、RB向電容C充電使其電壓上升到電路的上限閥值電平時(shí)，定時(shí)器電路中輸出端UO應(yīng)輸出什么電平？請(qǐng)具體分析它的工作過程？當(dāng)電容電壓下降到出發(fā)電平時(shí)，電路的輸出端UO又會(huì)發(fā)生什么樣的變化？通過這樣提問的方式來調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考，不僅可以活躍課堂氣氛，還可以讓學(xué)生更加深刻掌握理論知識(shí)點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生濃厚的興趣。

還可以結(jié)合現(xiàn)代化的多媒體技術(shù)，向?qū)W生介紹該實(shí)驗(yàn)原理的過程，以及是如何應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的，讓學(xué)生深刻感受到科學(xué)的力量和自身的使命感，促使他們積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)。老師應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容采用不同的模式教學(xué)，這種多樣化的教學(xué)會(huì)大大提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

圖1 多諧振蕩器

3 結(jié)束語

托爾斯泰曾經(jīng)說過：“成功的教育，所需的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。”所有的成功者對(duì)自己的事業(yè)都抱有濃厚的興趣，正是這種內(nèi)在因素的作用，促進(jìn)他們不斷積極進(jìn)取，最終獲得了成功。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了提高教學(xué)質(zhì)量，老師應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生，大膽改革創(chuàng)新，為培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣苦下工夫，才能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在本科教學(xué)中所起的積極作用。

[l]邵堅(jiān)婷.在實(shí)踐教學(xué)改革中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的探索[J].機(jī)械管理開發(fā)，2008，23(3)：146_149.

[2]胡愛武.培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[J].宿州學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，24(3)：153_154.

[3]曹海平.深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].中國科技信息，2007(1)：233_234.

[4]楊樾.關(guān)于電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革若干問題的探討[J].開封大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，23(1)：70_71.

Analysis of How to Im prove the Quality of EXperimental Teaching

LIXuanzheng，GUO Yunjun
(College of Engineering，Sanya University，Sanya 572022，China)

Experimental teaching plays an important role in the undergraduate teaching system，and the cultivation of interest is the key to improve the quality of experimental teaching.Firstly，importance of interest is described and then specific improvementmethods were put forward：first change the traditional conceptof experiment teaching，then combine with the experimentof digital circuit logic design to explore，pointing out the existing problems in itand optimize the old eight confirmatory experimentoptimization as one fundamental，five confirmatory experiments and two design experiments.Finally，to improve the traditional experiment teaching through handing in preview reportand method using a variety of teachingmodewere presented to play a positive role in thewhole teaching system.

experimental teaching;cultivate an interest;improve;optimization

G642.423

A

10.3969/j.issn.1672_4550.2014.01.019

2012_11_11；修改日期：2013_06_27

李選政（1981_），男，學(xué)士，助理實(shí)驗(yàn)師，主要工作方向?yàn)殡娮有畔㈩悓?shí)驗(yàn)教學(xué)。