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摘要:文章结合多年从事电路分析实验教学经验,分析了该教程与学过程中现存问题。从创新人才培养的角度出发,思考并提出了本课程改革发展的具体方案。
关键词:实验教学;改革;考核制度
0 引言
对于工科专业,侧重工程技术和侧重工程科学的学科,均以工程实践作为立足之本,以此来培养学生创新意识和工程创新能力。
电路分析实验课是与理论课相辅相成的,是电子科学与技术专业必修的一门课。实验课的目的不仅是通过实际操作使学生巩固和理解基本理论知识和定理,更重要的是培养学生的动手能力,并能增强判断、想象、思维能力,解决实际问题与总结、概括的能力以及养成学生的科学研究方法,实事求是、一丝不苟的科学态度和学风。为了提高电路分析实验课的质量和效果,结合自己在教学中的实践,对如何上好电路实验课分享几点思考。
1 目前存在的普遍问题
1.1 教师的教学问题
学院目前专职实验老师严重缺乏,许多的实验课程需要由专职的实验老师,现在是由理论课老师来上,然而理论课老师通常兼上几门理论课和实验课,故并没有太多的时间更新教学教法。电路分析实验课也不例外。
1.2 教学设备与教材的问题
(1)学院的电路分析实验室建成已经超过10年,实验箱里面元器件接触不良的较多,示波器还是模拟型示波器,坏了的比较多,内部老化也比较严重,设备虽然经常维护,但年限太久。学生做实验时,按照正常电路接线后经常得不到预计的结果,非人为因素影响实验结果的例子太多。
(2)实验内容已经多年没有更新。实验教材最早是依据实验仪器中的各个实验模块来编制的,而理论课教材已经更新了,实验内容与课本知识后半部分动态电路内容体现的不多,学生自由设计实验部分缺失,实验内容没有给学生一些的自主性设计内容。
1.3 实验考核方面的问题
电路分析实验考核当前主要由平时考核、实验报告和实验操作过程中的表现组成。这种考核机制并不能做到督促学生认真完成实验,并提升其自身动手能力和科学素养的目标,由于每次实验学生不少,教师兼顾不了所有人,在学生主动性不足情况下,混实验的现象就没办法杜绝,实验目的就无法实现。
1.4 学生学习兴趣问题
作为电子科学与技术核心基础专业课实验,电路分析实验也面临相同的困扰,在实验教学过程中发现,学生真正自己动手做实验的仅占一半左右,其他同学要么只看不做,要么干脆等别人做完了直接抄袭别人的实验结果。对这种现象,教师能做的只能尽量减少,根本没有办法杜绝。
2 电路分析实验教学的改革
2.1 教学实验内容体系的更新
随着技术的发展,改进电路分析实验教学内容已经是大势所趋。目前实验内容多为验证型实验,而针对现有的实验室环境条件,遵循教学过程中由浅入深、循序渐进原则,对电路分析实验内容划分为2个教学模块。即基础验证型实验教学模块和提高型实验教学模块。
2.1.1 基础验证型实验教学模块
熟练掌握电子实验仪器操作是进入实验室的第一步,在实验教学实践中发现,大多数学生实验做不成功最主要原因是线路全部连接正确后测不出正确数据,不会查错排错。因此,在学生进入实验室前几个实验需要学生能利用所学的实验设备,对常用元器件,尤其要求学生重点掌握示波器和函数发生器的使用。
验证型为主的基础实验环节,主要目的是通过对实验数据的分析加深对基本电路特性的理解和掌握,它要求学生提前预习,自己设计实验电路、实验操作步骤和数据记录形式。教师适当讲解疑难和电路排障方法.
2.1.2 提高型实验教学模块
本实验模块是建立在学生完成基础验证型实验模块之后才能实施,在教学中,可以适当安排一些带有设计型内容的小型实验,让学生以实验箱中已存在的模块和实验技能为依托,灵活的运用所学的知识于实际设计中。使学生能积极主动地去查找相关资料,逐步提高学生的实验操作水平和设计理念。
通过这个过程,不仅形式上比单纯测试给定电路数据强,还加深了对理论知识的理解。
2.2 实验教学方法的改革
实验教学方法的改革重点关注实验手段的优化、教学资源的丰富和实行开放性实验教学。从以教师为中心变为以学生为中心、由教师单向讲解式教学向课内与课外互动式教学转变、由传统单一实验向虚拟仿真与硬件实验相结合的转变。
2.2.1 课堂教学的改革
实行以学生自己完成实验为主,教师讲解,辅导为辅的教学法。
(1)实验课上不重复理论课堂上的内容,教学大纲依托理论课的教学进度同步进行单独设置。实验授课形式依据实验的要求而定,针对某一个或几个知识点的提高型实验,教师可以花一节课进行讲解,先自己设计出一个模型例子,通过Multisim或者其它电路仿真软件做出演示原型,结合PPT详细讲解设计过程,然后学生利用现有实验箱以及实验室已知元件清单里面的电子器件进行电路设计,这种实验通常安排2次课。
(2)确立预习分值在实验总分占有一定的比例,要求其提前完成实验预习内容,预先确立实验方案以及实验的仪器条件要求,进入实验室第一步就是检查预习报告,没有预习报告或者预习报告有雷同的,禁止进入实验室。
(3)学生实验过程中如果碰到问题求助于教师,不直接给出答案,启发学生自己寻找鼓掌和排除方法,激发自主的创新意识。
2.2.2 实验考核制度的改革
为了全面的评定学生的学习情况,将实验考核分成4部分:考勤和实验态度、实验设计和实验操作、实验报告、实验考核。具体如下:(1)考勤和实验态度以及实验预习报告占10%的分数,强调学生遵守纪律,养成一个很好的实验习惯。(2)实验设计和实验操作占据30%的分数,主要根据学生的实际动手能力、实验设计的完整性以及创新性,还有实验提问情况来评定。(3)实验报告占据20%的分数,在此板块中,强调数据的处理和之后与理论结果的对比,以及出现了差错后的错误原因分析,主要目的是提高学生理论联系实际的能力,加强工程概念进一步完善理论的建立。(4)实验考核占据分数的40%,考核采用实际操作模式,本学期的所有实验随机抽取,抽取之后领取对应的试卷,按照试卷上面的要求现场做实验,实验考核又分成如下3个部分:①态度和桌面清理:这个内容的目的是为了让学生养成好的习惯;②仪器功能和使用:考核的是学生对基本实验仪器的熟练度;③操作考试:考核的是学生实验操作工程的流畅度、碰到问题后的解决能力、数据处理的正确性以及实验报告的条理性。通过这几环节,督促学生认真学习,全面考察学生的实验能力,也为后续的实验课程打下较好的基础。
关键词:实验教学;改革;考核制度
0 引言
对于工科专业,侧重工程技术和侧重工程科学的学科,均以工程实践作为立足之本,以此来培养学生创新意识和工程创新能力。
电路分析实验课是与理论课相辅相成的,是电子科学与技术专业必修的一门课。实验课的目的不仅是通过实际操作使学生巩固和理解基本理论知识和定理,更重要的是培养学生的动手能力,并能增强判断、想象、思维能力,解决实际问题与总结、概括的能力以及养成学生的科学研究方法,实事求是、一丝不苟的科学态度和学风。为了提高电路分析实验课的质量和效果,结合自己在教学中的实践,对如何上好电路实验课分享几点思考。
1 目前存在的普遍问题
1.1 教师的教学问题
学院目前专职实验老师严重缺乏,许多的实验课程需要由专职的实验老师,现在是由理论课老师来上,然而理论课老师通常兼上几门理论课和实验课,故并没有太多的时间更新教学教法。电路分析实验课也不例外。
1.2 教学设备与教材的问题
(1)学院的电路分析实验室建成已经超过10年,实验箱里面元器件接触不良的较多,示波器还是模拟型示波器,坏了的比较多,内部老化也比较严重,设备虽然经常维护,但年限太久。学生做实验时,按照正常电路接线后经常得不到预计的结果,非人为因素影响实验结果的例子太多。
(2)实验内容已经多年没有更新。实验教材最早是依据实验仪器中的各个实验模块来编制的,而理论课教材已经更新了,实验内容与课本知识后半部分动态电路内容体现的不多,学生自由设计实验部分缺失,实验内容没有给学生一些的自主性设计内容。
1.3 实验考核方面的问题
电路分析实验考核当前主要由平时考核、实验报告和实验操作过程中的表现组成。这种考核机制并不能做到督促学生认真完成实验,并提升其自身动手能力和科学素养的目标,由于每次实验学生不少,教师兼顾不了所有人,在学生主动性不足情况下,混实验的现象就没办法杜绝,实验目的就无法实现。
1.4 学生学习兴趣问题
作为电子科学与技术核心基础专业课实验,电路分析实验也面临相同的困扰,在实验教学过程中发现,学生真正自己动手做实验的仅占一半左右,其他同学要么只看不做,要么干脆等别人做完了直接抄袭别人的实验结果。对这种现象,教师能做的只能尽量减少,根本没有办法杜绝。
2 电路分析实验教学的改革
2.1 教学实验内容体系的更新
随着技术的发展,改进电路分析实验教学内容已经是大势所趋。目前实验内容多为验证型实验,而针对现有的实验室环境条件,遵循教学过程中由浅入深、循序渐进原则,对电路分析实验内容划分为2个教学模块。即基础验证型实验教学模块和提高型实验教学模块。
2.1.1 基础验证型实验教学模块
熟练掌握电子实验仪器操作是进入实验室的第一步,在实验教学实践中发现,大多数学生实验做不成功最主要原因是线路全部连接正确后测不出正确数据,不会查错排错。因此,在学生进入实验室前几个实验需要学生能利用所学的实验设备,对常用元器件,尤其要求学生重点掌握示波器和函数发生器的使用。
验证型为主的基础实验环节,主要目的是通过对实验数据的分析加深对基本电路特性的理解和掌握,它要求学生提前预习,自己设计实验电路、实验操作步骤和数据记录形式。教师适当讲解疑难和电路排障方法.
2.1.2 提高型实验教学模块
本实验模块是建立在学生完成基础验证型实验模块之后才能实施,在教学中,可以适当安排一些带有设计型内容的小型实验,让学生以实验箱中已存在的模块和实验技能为依托,灵活的运用所学的知识于实际设计中。使学生能积极主动地去查找相关资料,逐步提高学生的实验操作水平和设计理念。
通过这个过程,不仅形式上比单纯测试给定电路数据强,还加深了对理论知识的理解。
2.2 实验教学方法的改革
实验教学方法的改革重点关注实验手段的优化、教学资源的丰富和实行开放性实验教学。从以教师为中心变为以学生为中心、由教师单向讲解式教学向课内与课外互动式教学转变、由传统单一实验向虚拟仿真与硬件实验相结合的转变。
2.2.1 课堂教学的改革
实行以学生自己完成实验为主,教师讲解,辅导为辅的教学法。
(1)实验课上不重复理论课堂上的内容,教学大纲依托理论课的教学进度同步进行单独设置。实验授课形式依据实验的要求而定,针对某一个或几个知识点的提高型实验,教师可以花一节课进行讲解,先自己设计出一个模型例子,通过Multisim或者其它电路仿真软件做出演示原型,结合PPT详细讲解设计过程,然后学生利用现有实验箱以及实验室已知元件清单里面的电子器件进行电路设计,这种实验通常安排2次课。
(2)确立预习分值在实验总分占有一定的比例,要求其提前完成实验预习内容,预先确立实验方案以及实验的仪器条件要求,进入实验室第一步就是检查预习报告,没有预习报告或者预习报告有雷同的,禁止进入实验室。
(3)学生实验过程中如果碰到问题求助于教师,不直接给出答案,启发学生自己寻找鼓掌和排除方法,激发自主的创新意识。
2.2.2 实验考核制度的改革
为了全面的评定学生的学习情况,将实验考核分成4部分:考勤和实验态度、实验设计和实验操作、实验报告、实验考核。具体如下:(1)考勤和实验态度以及实验预习报告占10%的分数,强调学生遵守纪律,养成一个很好的实验习惯。(2)实验设计和实验操作占据30%的分数,主要根据学生的实际动手能力、实验设计的完整性以及创新性,还有实验提问情况来评定。(3)实验报告占据20%的分数,在此板块中,强调数据的处理和之后与理论结果的对比,以及出现了差错后的错误原因分析,主要目的是提高学生理论联系实际的能力,加强工程概念进一步完善理论的建立。(4)实验考核占据分数的40%,考核采用实际操作模式,本学期的所有实验随机抽取,抽取之后领取对应的试卷,按照试卷上面的要求现场做实验,实验考核又分成如下3个部分:①态度和桌面清理:这个内容的目的是为了让学生养成好的习惯;②仪器功能和使用:考核的是学生对基本实验仪器的熟练度;③操作考试:考核的是学生实验操作工程的流畅度、碰到问题后的解决能力、数据处理的正确性以及实验报告的条理性。通过这几环节,督促学生认真学习,全面考察学生的实验能力,也为后续的实验课程打下较好的基础。