淺談競賽式電子實驗教學的嘗試

曲 桐

（吉林省農安職業教育中心電子教研室 吉林農安 130200）

淺談競賽式電子實驗教學的嘗試

曲 桐

（吉林省農安職業教育中心電子教研室 吉林農安 130200）

在深入分析研究型實驗教學體系的基礎上，將研究型實驗教學體系與競賽式教學方式結合，進行了競賽式電工電子實驗研究型教學體系的研究。探究了競賽式綜合實驗的實施方法和主要環節，并以傳感器信號采集與處理電路設計為例進行了說明。從多層次實驗教學內容、實驗室開放與創新、學生科研創新能力三個方面，闡述了競賽式教學方法對電工電子實驗研究型教學體系構建的促進作用。實踐表明，競賽式實驗教學體系對培養學生的分析能力、實踐能力、創新能力以及合作精神，效果顯著。

競賽式教學 電工電子實驗 創新能力

一、競賽式電工電子實驗研究型教學體系

電工電子實驗以電工、應用物理為基礎，以電子技術、儀表技術、測試技術為指導，側重于理論指導下的實踐、技能培訓及綜合能力的提高。傳統的電工電子實驗環節中驗證性的基礎實驗居多。驗證性實驗能加強學生對基礎理論知識的理解和鞏固，訓練學生對儀器設備的基本操作技能，對學生基本理論、基本方法的學習和基本技能的掌握起重要的作用。但是，由于基礎實驗學時和內容的限制，學生無法獲得利用基礎電路單元去構架較復雜的電路系統設計的訓練。由于電氣工程相關專業對應用技術有較強要求，我校提出注重鍛煉學生的實踐能力和分析解決實際問題的能力，著力培養"寬口徑、厚基礎、強能力、高素質的應用型創新人才的思想。因此，學生完成基礎性實驗課程后，需要將實驗內容向以設計性、綜合性方向為主的綜合實驗發展，形成多層次的實驗教學內容。[1]

二、競賽式電工電子綜合實驗的實施

電工電子綜合實驗是教師事先給定實驗要求和任務，學生自主設計課題實現方案的實驗。綜合性實驗既要體現內容的綜合性與創新性，又要體現知識能力素質的培養。通過綜合性實驗的開展，引導學生運用綜合的觀點和創造性思維去思考現實中的復雜問題，使學生有更多的組織、判斷與選擇的機會，可有效地培養學生綜合分析問題和解決問題的能力。 綜合實驗所需準備內容較多，難度較大，要求學生組成實驗小組來完成，培養學生的分工合作精神和團隊精神。實驗題目給定后，學生查閱實驗內容的相關知識，并進行討論，確定實驗的設計方案，方案經教師審查通過后即可進入實驗設計。這種學生自行設計實驗方案、在實踐探索中學習知識的方式可有效地激發學生的主動性和創造性，教師的引導則保證了教學的質量。電工電子綜合實驗中電路調試階段最能鍛煉學生的實踐能力和意志。調試過程中往往會因為一點點小的疏忽或是實際電路參數小的變動等影響到整個實驗的順利實施。理論上很簡單的電路，在實際調試中會出現種種問題。這就要求學生在遇到困難時，發揮刻苦鉆研的精神，將理論和實際聯系起來，加強學生間的溝通和互相幫助，善于發現問題和解決問題。并在不斷的質疑中強化問題意識，在實施中產生靈感，在挫折中鍛煉意志。整個調試過程中，學生在品嘗挫折和失敗的滋味后，會更加深刻地感受到獲得創新靈感和成功帶來的喜悅。[2]

學生完成實驗方案的設計和測試后，對實驗結果進行整理和分析，并撰寫實驗報告。教師就學生的實驗報告進行答辯，考察學生對電工電子基礎理論知識、實驗和設計技能等知識的綜合運用，以及總結表達等方面的能力。并發掘學生理論聯系實際過程中，在方案選題、實驗方法和設計等方面的閃光點。最后參照競賽的評價機制，對學生的綜合實驗設計進行評獎。分為集體獎和個人獎兩種。比較各組以團隊合作實現的綜合實驗，根據設計方案和實驗效果的優劣，評出獎項等級，對學生的溝通能力和團隊協作能力給予肯定。并就答辯中表現突出的個人，評出個人獎項，對學生的實踐和創新能力給予充分肯定。另外，對于那些在實驗實施中不夠成功，或者實驗結果錯誤的實驗小組，要綜合考慮學生在整個過程中的努力和創新，保護學生的學習積極性和創造性。

三、競賽式教學方法對電工電子實驗研究型教學體系構建的促進

1. 形成多層次的電工電子實驗教學內容

電工電子實驗研究型教學體系將實驗劃分為由低到高的三個層次：基礎性實驗，設計型實驗，創新研究實驗。綜合性實驗既要體現內容的綜合性與創新性，又要體現知識能力素質培養。通過競賽式綜合實驗的開展，引導學生運用綜合的觀點和創造性思維去思考現實中的復雜問題，使學生有更多的組織、判斷與選擇的機會，可有效地培養學生綜合分析問題和解決問題的能力。

2. 促進電工電子實驗室開放與創新

采用競賽式的綜合實驗教學后，部分實驗室采取了全方位的開放模式。創新實驗室擁有更多、更高檔的儀器設備、實驗器材、工具等，主要針對經過開放實驗室鍛煉并表現優秀的學生。學生們組成競賽式的創新活動小組，開展復雜的創新性實驗。學生根據自身興趣和能力，并結合實際申報課題，指導教師們審定后，組織學生進行講解并答辯，確認方案可行后立項，給予一定經費資助。進行競賽式創新教學以后，學生可自主設計實驗，對電工電子類理論知識進行反復操作和論證，也可進行創新性實踐活動，使大學生的動手能力和創新創業意識得到全面提升。

3. 對學生科研創新能力的促進和提高

在電工電子實驗中引入競賽式教學模式，引發了學生的實踐性電工電子技術學習的熱潮，學生在實踐過程中表現出了極大的興趣，充分發揮了主動性和創造性。在競賽式綜合實驗設計和實施過程中，學生運用學過的理論知識，并自學一定的相關知識，在實踐中發現問題，自己分析和解決實際問題，從而促進了其自學和實踐能力的提高。雖然學生的最終作品不完美，但學生通過一個完整的競賽項目，能在過程中磨煉意志，培養其學術上的刻苦鉆研精神，并鍛煉其邏輯思維能力，從而真正體現實踐性技術人才的培養目標。

對于電工電子實驗這類實踐性很強的實驗課程，采用競賽式實驗教學方法，建立研究性實驗教學體系，并加強實驗教學方法的改進和完善，對提高實驗教學質量，培養學生實踐能力和創新精神具有重大的意義。

[1]奎麗榮，張丕進，周紅，等.關于電路原理開放與設計性綜合實驗的一些探索[J].實驗技術與管理，2006，23（3）：86-87.

[2]田玲，黎飛.電子電路與綜合實驗課程建設研究與實踐[J].電氣電子教學學報，2006，28（6）：3-5.