高校獨立學院高頻電子線路實驗教學探討

[摘要]通過對高校獨立學院高頻電子線路實驗教學過程的研究，歸納、總結(jié)出實驗教學中存在的幾個問題，針對獨立學院本科生的特點提出采用驗證與模仿相結(jié)合以及注重心理引導的實驗教學方法，并將其應用在實際實驗教學中，取得了良好的教學效果。

[關(guān)鍵詞]高頻電子線路 獨立學院 實驗教學

一、引言

高頻電子線路實驗是電子與信息工程專業(yè)的一門重要實驗課。該實驗課程的開設重在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，圖1 難度關(guān)系和作用圖培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力以及實事求是的工作態(tài)度、嚴謹?shù)膶W術(shù)作風。實驗項目類型一般分為三大類：（1）演示性實驗。是指實驗教師對實驗進行演示操作、講解，使學生對實驗過程和結(jié)果有一個感性的認識。實驗的主體是教師；實驗目的重在概念的建立。（2）驗證性實驗。是指學生自身動手操作，使其對概念和設計過程有初步的掌握、剖析及再學習；實驗的主體是學生；實驗的目的重在結(jié)果的驗證和設計思路的初步學習；（3）設計性、綜合性實驗。是指學生獨立地完成方案設計和實驗實現(xiàn)的整個過程；實驗的主體是學生；實驗的目的重在培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)。在設計性、綜合性實驗過程中指導教師起到的作用應該是啟發(fā)和誘導。上述三者的關(guān)系和作用如圖1所示。

二、存在的問題

在獨立學院的高頻電子線路的實驗教學工程中，發(fā)現(xiàn)如下一些現(xiàn)象和問題：

1.學生對實驗設備的恐懼現(xiàn)象

目前，實驗設備都是采用模塊化，價格也越來越昂貴，性能越來越優(yōu)越。我校電信專業(yè)的設備也不例外，學生看到這些設備心理就有點犯怵，而一些實驗教師會過度強調(diào)實驗設備昂貴，使學生更加不敢隨便動用設備上的任何一個旋鈕或開關(guān)；有的學生操作儀器的時候甚至手都在發(fā)抖。這些現(xiàn)象反映出大多數(shù)獨立學院生的通病——自信心不足。此外，有一些同學不認真預習實驗，老師講解時，不認真聽講，做實驗時，不用心，敷衍了事。這些現(xiàn)象并不是我們所希望看到的。

2.實驗箱式實驗存在的問題

在教學過程中，我們發(fā)現(xiàn)獨立學院本科生較其他學生的動手能力強。但是，在實驗室建設中，很多高校為了實現(xiàn)資源的最大重復利用，方便實驗室管理及實驗教學，許多實驗電路和實驗模型以實驗箱或?qū)嶒災K的形式制作成了產(chǎn)品。這些產(chǎn)品對學校來說是莫大的方便，便于學校國有固定資產(chǎn)處人員的統(tǒng)計與管理以及實驗室管理人員的管理工作，也減輕了實驗室管理人員的工作強度，如實驗指導教師只需告訴學生哪些導線連接會出現(xiàn)哪類的信號或波形即可。

以《高頻電子線路實驗》為例，姑且不論哪家的產(chǎn)品好壞，單就實驗課程講授上，先根據(jù)實驗項目對單元電路組成和作用進行分析，然后是如何使用相關(guān)的儀器進行參數(shù)測量。從教師的角度來講，整個過程應該是達到了基本講解要求。但是，在實際操作和實驗效果總結(jié)中學生卻普遍反映：這種產(chǎn)品帶給他們的是眾多的疑問和困惑：如實驗項目已經(jīng)按照實驗任務書完成，實驗結(jié)果也正確，但是這些結(jié)果是如何實現(xiàn)的？是否可以用其它方式實現(xiàn)？制作這個電路模塊中會出現(xiàn)什么樣的問題？我們該如何解決這些問題？諸如此類的實際問題都被這些標準化、經(jīng)過嚴格出廠檢驗的合格產(chǎn)品給簡化了。學生的感覺就是這些實驗非常簡單，用連接導線隨便連一連，看一看波形、測一測數(shù)據(jù)就行了，顯然，學生的收獲是空洞的。要解決這些疑惑，一個非常有效途徑就是學生自己完成電路的設計、制作、測試。然而，一般的實驗室給他們提供了產(chǎn)生疑惑的場地，卻沒提供解決疑惑的機會。

3.實驗教學過程中的一些問題

實驗的操作規(guī)程和實驗的管理制度，實驗中的各個環(huán)節(jié)都已比較完善，并且各個院校以實驗操作規(guī)程的形式制定下來。這些管理思路，我們能想到的都已經(jīng)想到了，但是學生的動手能力和解決實際問題的能力仍然達不到預期的效果，原因何在？

獨立學院本科生還有一個特點：自制能力較弱。我們前面所構(gòu)建的實驗規(guī)程都是假設實驗教師能夠循循善誘地引導學生，能夠?qū)⑺袑W生的積極性調(diào)動起來的前提下的。實際上，學生主動參與實驗的積極性、主動性與理想情況相差很大距離，有的學生是缺乏專業(yè)興趣，沒興趣做實驗；有的學生是想做但又不知道該怎么做；有的學生則干脆就是為簽到點名而來。在這些思想的指導下，外加自制能力較弱，實驗效果可想而知。

4.學生在實驗過程中的態(tài)度

學生平時缺乏動手訓練，做實驗時就會畏首畏尾，很明顯對自己缺乏足夠的信心。我們對人才的培養(yǎng)，不但是專業(yè)技能的培養(yǎng)，而且更應注重一個人心理素質(zhì)的培養(yǎng)。

當實驗中出現(xiàn)問題時，學生大多數(shù)是直接問老師該怎么辦，而不是自己先分析問題，然后設計一些方法解決問題。有的同學甚至很直白地告訴指導教師“我不會！”，大有一副我就是不會你能把我怎么樣的氣概。有的學生做實驗時偽造數(shù)據(jù)，偽造實驗過程。

高校教育的基本任務是教書育人，在完成教學任務的同時要注意學生思想的引導。我們要對學生錯誤思想、行為即時做出批評，并指出問題的嚴重性，要求學生立即糾正自己的錯誤行為，端正自己的態(tài)度。

三、解決思路探討

當然，有人會提出這是由于指導教師沒有將問題給學生講解清楚的原因。我們承認這種現(xiàn)象存在的可能性，但是，我認為更為關(guān)鍵的一個原因是人的惰性。一個實驗項目，如果能夠走捷徑交差了事，學生是會偷懶的。這就類似于電流總是選擇阻抗最小的方向流動。針對上述問題，筆者認為，可以從如下幾個方面進行改進。

1.提高實驗預習報告的深度

在第一個實驗項目進行之前，要以專題的形式詳細講解一份預習報告應該具備的基本內(nèi)容以及如何做預習報告，讓學生知曉要求，明白如何達到要求。如高頻電子線路實驗預習報告可以這樣要求：（1）必須根據(jù)實驗指導書畫出有關(guān)實驗模塊電路并對其結(jié)構(gòu)進行詳細分析；（2）在分析過程中通過有關(guān)電子元件手冊查找出模塊電路的元件參數(shù)，并計算出相應的工程設計參數(shù)。

教師在實驗過程中，要求整個實驗過程和數(shù)據(jù)的真實性，堅決制止造假行為，并引導其改正，強化學生誠信的思想。

2.學會模仿，增強動手能力

學生進行首次實驗前，應當進行一次拆裝高頻電子實驗箱的工作。目的是：（1）要求學生觀察、學習實驗箱電路板上的布線特點以及部分防電磁干擾的輔助電路；（2）要求學生觀察、學習整體功能電路設計和布局的特點；（3）要求學生注意實驗箱上直流電源與交流電源的處理方法；（4）滿足了學生對實驗箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的好奇心；也降低學生對實驗設備的恐懼心理感。

以后，在完成每一個實驗箱的實驗后，要求學生繼續(xù)完成以下工作：（1）將本次實驗的模塊電路利用Protel 99se軟件完成繪制并得到其PCB文件；（2）由PCB文件得到CAM文件；（3）利用快速PCB雕刻機完成PCB板的制作；（4）焊接電路完成實際電路制作。在完成上述內(nèi)容后要求學生：（1）學習本功能模塊電路的實現(xiàn)方法；（2）獨立解決制作過程中出現(xiàn)的實際問題；（3）分析自制模塊電路與實驗箱模塊電路是否存在信號處理上的差異，并分析造成差異的原因。這樣的過程，才能真正讓學生做到知其然、之其所以然。筆者認為，這樣做還可以帶來以下好處：（1）只要是對學生發(fā)展有益的事，我們就應努力為其提供實現(xiàn)的可能性；（2）沒有平時大量實際操作的經(jīng)驗積累，最終的課程設計也不會達到所期望的目標，甚至是“空對空”。既不利于學生發(fā)展，也不利于學校以及國家的發(fā)展。

圖2顯示了一個改進后的高頻電子線路實驗項目之間的關(guān)系。圖中突出強調(diào)了學生通過模仿制作而獲得的能力在以后的學習中的重要作用。

3.多鼓勵，少批評，合理評價

每次實驗時，我們應當鼓勵學生：（1）大膽細心地使用相關(guān)的儀器設備；（2）不要怕實驗中出現(xiàn)問題，要向?qū)W生灌輸發(fā)現(xiàn)問題是一個人的能力，分析問題是一個人的能力，解決這些問題更是一個人的能力。在實驗任務和實驗結(jié)果檢查時，我們不能單純地搞一刀切，要根據(jù)學生的實際情況分別對待。例如，有的學生做事細心而且動手慢，當許多學生都已經(jīng)做完實驗時，他們很可能才做了一半甚至更少；作為教師，我們要鼓勵他們不要著急，而且要贊賞他們已經(jīng)取得的成績，給他們足夠的自信心繼續(xù)完成下面的實驗室。

我們應該引導學生要抱著一種耐心細致的態(tài)度去對待每一次實驗；要從每次的實驗中理解專業(yè)概念；鍛煉其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力；要求他們認真地、耐心地處理每一個問題；使學生認識到，只有這樣才能在專業(yè)知識與個人素質(zhì)兩方面同時得到提升；也才能從這些提升中獲得更大的自信心、成就感，而后者對學生將來的發(fā)展更具有意義。

高校教育的宗旨是使高校的一切行為都要符合學生發(fā)展的要求，順應社會發(fā)展的需求。高校是學生學習知識和技能的場所，也是接觸社會前的大演練場，學生在學校掌握技能的好壞將直接影響到今后其自身的發(fā)展。所以，我們不應當為社會培養(yǎng)“高智商的低能品”，而要培養(yǎng)“合格品”。

四、實踐效果

我校獨立學院電子信息工程專業(yè)于2004年首次招生，在2006～2007學年第一學期開設了高頻電子線路實驗，我們從中發(fā)現(xiàn)了如上所述諸多問題，在2006～2007學年的第二學期，我校開設的專業(yè)課程設計中，將上述的有關(guān)思想貫穿于高頻電子線路實驗項目和有關(guān)專業(yè)課程設計中，發(fā)現(xiàn)學生的積極性和解決問題的能力得到了很大的提高。許多學生在這種指導方式下獲得了很大的成就感和自信心，這一點在許多學生的實驗中和專業(yè)課程設計中都有所體現(xiàn)。

五、結(jié)束語

綜上所述，我院高頻電子線路實驗是從獨立學院本科學生特點出發(fā)，合理地采用驗證、模仿的實驗方法結(jié)合心理引導方式，有效地調(diào)動學生的學習積極性，真正促進了學生課程的學習和個人素質(zhì)的提高。

參考文獻:

[1]張肅文.高頻電子線路[M].高等教育出版社，2004.

[2]楊翠娥.高頻電子線路實驗與課程設計[M].哈爾濱工程大學出版社，2005.

（作者單位：浙江海洋學院機電工程學院）