電子技術(shù)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

摘 要： 本文進(jìn)行了針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在的問(wèn)題，如何在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞： 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)體系的重要組成部分，也是影響教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)高素質(zhì)人才中起著舉足輕重的作用。電子技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，因此其實(shí)驗(yàn)課顯得尤為重要。通過(guò)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，不僅要使學(xué)生掌握電子技術(shù)必要的基本理論知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力及自主創(chuàng)新能力。

一、傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問(wèn)題

長(zhǎng)期以來(lái)，電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課大多采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生以固定的班級(jí)為單位，在同一時(shí)間里用同一種教材，做同一個(gè)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生按指導(dǎo)書或教師規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行“廣播操式”的實(shí)驗(yàn)，這種教學(xué)模式置學(xué)生于被動(dòng)學(xué)習(xí)和機(jī)械操作的狀態(tài)，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，他們不知道為什么這樣做，也不知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了什么，即使得出很離譜的數(shù)據(jù)也心安理得。實(shí)驗(yàn)課的考核一般以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的平均分計(jì)算成績(jī)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中急于得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中碰到的各種問(wèn)題不分析解決，有的干脆抄襲別人的數(shù)據(jù)，還有的忙著趕抄上次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告?！皩?shí)驗(yàn)做得好不如實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄得好”，這種以實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)定優(yōu)劣，只注重結(jié)果而忽視過(guò)程的考核方式，不但有失公平，而且無(wú)法達(dá)到掌握基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力及自主創(chuàng)新能力的教學(xué)目的。

針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的不足，我們?cè)陔娮蛹夹g(shù)實(shí)驗(yàn)課程中開展了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐。

二、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指結(jié)合課程教學(xué)或獨(dú)立于課程教學(xué)，在給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件的前提下，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)的探索性實(shí)驗(yàn)，旨在提高學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主動(dòng)性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，著重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力及自主創(chuàng)新能力。關(guān)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，我們進(jìn)行了以下探索。

1. 精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

根據(jù)教學(xué)基本要求，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合，從中精選出十多個(gè)實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為三類：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可以根據(jù)不同專業(yè)、不同課時(shí)的教學(xué)要求，從中選出若干個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)。

2.精編實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

為適應(yīng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，重新精心編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的實(shí)驗(yàn)原理、使用的儀器設(shè)備型號(hào)和詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格等內(nèi)容進(jìn)行必要的整合取舍，并根據(jù)教學(xué)基本要求和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三部分。

在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，我們充分考慮學(xué)生的水平差異大，且多數(shù)學(xué)生除了在普通物理實(shí)驗(yàn)課時(shí)獲得一點(diǎn)對(duì)電類實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)之外，還是第一次比較深入地認(rèn)識(shí)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，因此我們選擇電路簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)原理易懂、便于上手的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；在編寫講義時(shí)基本采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教材的編寫方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)的電路、原理、步驟、測(cè)量數(shù)據(jù)等內(nèi)容做出詳細(xì)的說(shuō)明，以方便學(xué)生自學(xué)，使學(xué)生通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)了解常用電子元件、電路及各種電量的測(cè)量方法，同時(shí)學(xué)會(huì)各種實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的基本使用方法，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

在自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，我們以簡(jiǎn)單的單元電路為例，詳細(xì)地講解如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，結(jié)合現(xiàn)有條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并完成實(shí)驗(yàn)。編寫順序是：①根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理解?shí)驗(yàn)原理；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理圖，并根據(jù)理論知識(shí)及電路參數(shù)，計(jì)算有關(guān)測(cè)試量的理論值；③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)步驟及測(cè)試數(shù)據(jù)的表格、測(cè)繪波形圖等，確定測(cè)試數(shù)據(jù)、波形等所需的儀器；④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試；⑤把實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與理論值比較，分析誤差原因，提出改進(jìn)措施或思路。通過(guò)自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生學(xué)會(huì)如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笤O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，為綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提供必要的基礎(chǔ)。

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)部分，指導(dǎo)書的編寫相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只提出實(shí)驗(yàn)的目的要求和條件、后續(xù)的工作包括實(shí)驗(yàn)原理圖、實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、元件參數(shù)的確定、實(shí)驗(yàn)步驟及測(cè)試數(shù)據(jù)的表格等由學(xué)生完成。在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生必須根據(jù)要求設(shè)計(jì)電路，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)所設(shè)計(jì)電路進(jìn)行測(cè)試，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的電路是否符合要求。為了幫助學(xué)生預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備，對(duì)不同實(shí)驗(yàn)給出相應(yīng)的思考題或者給學(xué)生一些提醒，以幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，確定電路方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，以便完成實(shí)驗(yàn)。該部分實(shí)驗(yàn)相對(duì)比較難，可根據(jù)不同專業(yè)的要求選做。

指導(dǎo)書的附錄中給出：①電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱的使用說(shuō)明；②常用集成塊的引腳、功能圖；③常用電子儀器的使用簡(jiǎn)介等內(nèi)容。

3.調(diào)整評(píng)價(jià)體系

要對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是否成功作出客觀合理的評(píng)價(jià)，除了要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行考核之外，還應(yīng)更注重對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考核。

針對(duì)自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中只給出實(shí)驗(yàn)的目的和要求，其他的內(nèi)容均要求學(xué)生獨(dú)立完成的特點(diǎn)，把考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果分成以下三個(gè)方面：第一，從實(shí)驗(yàn)報(bào)告上考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。主要考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理是否理解，是否設(shè)計(jì)了合理的實(shí)驗(yàn)步驟，是否設(shè)計(jì)了合適的記錄實(shí)驗(yàn)波形、數(shù)據(jù)的圖表。第二，在實(shí)驗(yàn)中，考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。通過(guò)觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能否熟練正確連接電路，能否正確地使用有關(guān)儀器和設(shè)備，能否自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能否自行解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題如檢查電源、信號(hào)源是否正常、檢查連線是否通斷、檢查元件是否損壞等，從而對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力作出客觀的評(píng)價(jià)。第三，考察實(shí)驗(yàn)是否成功，主要考查學(xué)生是否通過(guò)努力成功地完成了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。

我院在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索起步雖然比較晚，但通過(guò)這些年的探索與實(shí)踐，同時(shí)借鑒其他兄弟院校的成功經(jīng)驗(yàn)，取得可喜的成績(jī)，學(xué)生在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)賽、挑戰(zhàn)杯全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中，連續(xù)多年取得一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)項(xiàng)多個(gè)。這無(wú)疑是對(duì)我們付出的努力的肯定，也是我們繼續(xù)努力的動(dòng)力。

三、存在的問(wèn)題

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)由于由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，他們?cè)O(shè)計(jì)的方案、方法、步驟、電路不盡相同，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣、無(wú)法預(yù)料的問(wèn)題，這對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師提出了更高的要求。

由于學(xué)生水平參差不齊，部分學(xué)生基礎(chǔ)差，有的課前沒(méi)有預(yù)習(xí)準(zhǔn)備或預(yù)習(xí)準(zhǔn)備不充分，因此有的無(wú)法獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，這就需要教師騰出更多的時(shí)間和精力輔導(dǎo)，甚至自始至終需要教師的指導(dǎo)，“嚴(yán)重影響正常教學(xué)秩序”。如果只配備跟傳統(tǒng)教學(xué)模式相同人數(shù)的教師的話，將難于顧及其他學(xué)生，無(wú)法對(duì)其他學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行細(xì)致的考察，導(dǎo)致影響對(duì)其實(shí)驗(yàn)成績(jī)的準(zhǔn)確評(píng)定。

即使沒(méi)有出現(xiàn)“影響正常教學(xué)秩序”的學(xué)生（這是不可能的），在學(xué)生人數(shù)相同的情況下，也需要投入更多的教師，才能對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行較細(xì)致的考察，以便對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力及實(shí)驗(yàn)成績(jī)作出客觀公正的評(píng)價(jià)。

如果在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中無(wú)法投入更多教師的話，則必須對(duì)學(xué)生分組安排實(shí)驗(yàn)，但這會(huì)帶來(lái)其他問(wèn)題如：造成教師負(fù)擔(dān)過(guò)重、影響教師、學(xué)生其他課程的安排等。

出現(xiàn)的這些問(wèn)題，一方面需要調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性極，課前認(rèn)真預(yù)習(xí)、充分做好準(zhǔn)備，另一方面需要有關(guān)部門的理解、支持和配合，同時(shí)需要教師付出更多的努力和奉獻(xiàn)，從而得以較好解決。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳木鑫.數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)改革探索.改革與開放，2013（1）：4.