[摘要]為適應新形勢對電子技術實驗教學提出的更高要求,本文在優化實驗內容改進教學方法及手段,提高學員應用能力等幾方面進行了探討。
[關鍵詞]電子技術實驗教學 實踐能力培養 教學方法
電子技術實驗教學是電子技術教學體系的一個重要組成部分,是學員能力培養的重要環節。通過實驗教學,使學員加深對電子技術基本原理的理解,培養學員分析和解決問題的能力,實驗教學水平的高低直接影響人才培養的
質量。本文就如何提高實驗教學質量進行以下幾方面的探討。
一、修訂實驗教材,優化實驗教學內容
實驗教材是學員學習、掌握、熟悉實驗原理和操作過程的重要依據,對取得良好的實驗教學效果、提高學員的動手能力起著重要作用。目前所用電子技術實驗教材大部分是自編實驗指導書或是實驗箱生產廠家配送的實驗指導書,實用性不強。實驗教材應結合本校實際,基于注重基礎、強化實踐的原則保留一些最基本的驗證性實驗,增加綜合性、設計性實驗的比例。實驗內容應注重吸收新理論、新技術、新工藝,使教材具備先進性和實用性。可將實驗內容分為四個層次,即電子技術實驗基礎知識、基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗。實驗項目兼顧電類和非電類不同專業教學要求以利于因材施教。
二、改進實驗教學方法,加強學員能力培養
實驗是一種有目的的、操作性強的實踐探索活動,也是培養學生創新能力的重要途徑。實驗的一個重要特點是“動手、觀察、思考、感悟、發現”。要提高實驗教學質量,既要充分發揮學員的主體作用,也不可輕視教員的主導作用。教員要有一套良好的教學方法,引導啟發學員既要動手,更要動腦,使學員對實驗產生濃厚興趣和足夠重視,提高其實驗的積極性和主動性,并充分發揮想象力和創造力。
1. 引導學員分析比較,提高應用能力
電子技術實驗是一門實踐性很強的課程,同時也是較復雜的實驗,在實踐過程中,學員會遇到很多自己無法解決的問題。這就必須要求指導教員能夠耐心地進行指導和解答,在解答過程中培養學員的思維能力和操作技能,形成運用理論指導實踐的能力。
如在常用儀器使用的實驗中,教材上要求用指針式萬用表測量交流電壓有效值,然后分析誤差。被測電壓幅值有幾個,幾乎所有學員測量后發現測量幅值很小的信號時誤差很大。為什么會出現這種情況呢?這個問題是指針式萬用表測量固有的,由于整流二極管存在著固有的導通電壓,所以在測量幅值較小的交流電壓時,測量數據非常不準確。通過解決疑問,讓學員明白了指針式萬用表在測量幅值較小的交流電壓時誤差大,但測量幅值較大的交流電壓時誤差很小。然后,再要求學員用指針式萬用表測量直流電壓,或改用數字式萬用表測量交流電壓,或改用毫伏表測量交流電壓,試比較結果,寫出實驗體會。通過一個簡單的問題,可以使學員了解指針式萬用表、數字式萬用表和毫伏表測量方法的不同,并且學會合理地選用實驗儀器。
2.注重理論指導實踐,培養解決問題能力
電子技術實驗課不僅是一門動手能力很強的實踐課,更是一門要勤于思考,用理論指導實踐,用大腦指導手來主動解決問題的實踐課程。在實驗課中,我們發現很多學員只是照著教材中的步驟機械地動手做實驗,不能正確判斷實驗數據的正誤,也不會分析和解決實驗中出現的不正常現象。我們的教學目的不是培養簡單的操作工,而是培養有創造性的應用型人才,在實踐中,應該注重培養學員學會用理論知識進行綜合思維提高分析問題、解決問題的能力,同時,在實驗過程中要教會學生用理論知識驗證實驗結果的正誤,提高實驗效率。
比如,在單極共射放大電路中,有的學員在調整電路的工作點后,測得的輸出信號的幅值比輸入信號還小,卻沒有失真。學員不理解了,輸出信號為什么沒有放大呢?此時應該引導他們對此現象進行分析,分析后認為電路的工作點設置不合理,三極管沒有處于放大狀態,但為什么又有輸出呢?經分析推測是三極管處于飽和狀態。用萬用表測量三極管的極間電壓,果然三極管處于飽和狀態。
三、加強仿真實驗教學,提高實驗教學效益
由于EWB等電路仿真軟件具有豐富的虛擬儀器,齊全的各類元器件,方便的畫圖、制作等強大的仿真功能,使得學員可以虛構各種電路,設定各種實驗參數,然后觀察各種實驗結果,能加深對電路原理的理解,掌握各種實驗儀器的操作使用方法。還有其他一些特點如燒壞虛擬的元器件或設備,還能得出實際實驗中不能觀察到的一些現象,也可以進行實驗的預習和復習以及進行科學研究活動。仿真實驗為學員提供了一個接近真實的電子實驗室,既能減少實驗室的經費開支,又能增加學員的實驗興趣。例如,把利用該軟件制作的電路模型、演示波形、電路狀態輸出等教學內容演示給學員,幫助他們加深理解所學知識。因此,把一部分驗證性實驗用仿真實驗取代是完全可行的。
四、全面開放實驗室,拓展實驗教學空間
開放性實驗教學給學員提供了靈活的實驗時間和廣闊的創新思維空間。在這種教學過程中,在教師的指導下,學員可以自選和組合實驗儀器設備,自己確定實驗方案,或進行仿真實驗,或延續課堂學習,或進行科技制作和科研活動。隨著實驗室的開放程度不斷加大,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凸顯出來,因而實驗室維護小組應運而生。實驗教員先對維護小組學員進行技能培訓,學會焊接技術,能夠更換零配件、維修表筆和探頭線;學會判斷一般故障,能夠保養實驗箱,修理萬用表等。維護小組學員的工作量應被詳細記錄下來,期末寫出總結報告,在實驗總成績中酌情加分。這樣既分擔了實驗室技術人員的工作量,又為學習能力強的學員提供了更多的鍛煉機會,幫助他們迅速提高操作技能和分析問題、解決問題的能力。
五、加強實驗教學隊伍建設,提高師資整體素質
隨著科學技術的不斷發展,教學內容的不斷更新,先進的儀器設備逐年增加,對實驗隊伍整體素質的要求越來越高。首先實驗教師要熱愛自己的本職工作,具有較強的事業心和責任心,對學員認真負責,嚴格要求耐心指導;同時實驗教員還必須具有教學、科研和技術開發的綜合實力,必須緊跟電子技術的發展,不斷學習新知識、新技術。因此,應定期組織教師培訓,有計劃地安排教師進行企業實踐,為教師學習新知識、掌握新技術創造必要條件;經常組織實驗教員相互聽課,交流實驗教學體會;定向培養,合理使用,科學考核,不斷促進實驗教學隊伍整體素質的提高,適應實驗教學發展要求。
六、結束語
當今電子技術的發展日新月異,新理論、新技術、新工藝不斷涌現,因而電子技術實驗教學的教學理念、教學體系、教學手段、教學方法也要與時俱進,不斷改革和完善。每一位實驗教員和技術人員要積極投入教學改革,勇于探索和實踐,才能不斷提高教學質量,為培養具有創新能力和實踐能力的高素質人才做出應有的貢獻。
參考文獻:
[1]王培元.電子技術實驗教學隨想.電氣電子教學學報,2007.29.99
[2]孫希權.電工儀表與測量.中國勞動出版社,2003.
(作者單位:武漢軍械士官學校;重慶通信學院;武漢軍械士官學校)