伍丹 任文藝
摘 要:實驗學習是學生除理論學習之外的另一個重要學習內容,在增強學生實踐能力、加深學生理解程度、提高教學質量等方面具有不可或缺的作用。該文依據教學實踐,對電信專業實驗中存在的若干問題進行了闡述和分析,從教學方法、理念和資源共享等方面提出一些建設性的意見,旨在為促進電信專業實驗教學改革提供參考方案。
關鍵詞:實驗教學 教學方法 計算機輔助
中圖分類號:G645 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)03(c)-0144-02
隨著信息技術的飛速發展,各個領域對電子信息類人才的需求越來越多。電子信息是一門對學生理論知識和實踐能力要求都比較高的熱門學科[1]:一方面要求學生牢固的掌握基本知識和理論,以洞悉和明確儀器的工作原理;另一方面也需要學生需要具備過硬的實踐動手能力,以便將所學知識嫻熟地運用于實際生產和研發,在實踐中發現問題、解決問題,有助于培養學生的創新能力。這就需要將理論教學與實驗教學有機結合,培養具有綜合素質的合格人才。為此,電信專業實驗建設和教學至關重要,直接決定著培養目標的實現。該文結合該校電信專業實驗室的實際情況,對高校電信專業實驗室管理進行探討,提出一些建設性意見。
1 電信專業實驗教學中存在的問題
1.1 學生對實驗學習重視不足
實驗教學基于理論教學,是對理論教學中一些知識點的驗證與探索,同時也是理論教學的補充和輔助。在很多學生的觀念中,錯誤地認為專業實驗沒有新知識、不值得學習,或認為實驗課所占學分少、對學分積分影響不大,甚至有的學生沒有認識到自己動手能力不足的情況等。以上錯誤的思想與觀念導致學生對實驗學習缺乏興趣、沒有主動性和積極性。
1.2 實驗設備不足、過時、利用率低
綜合目前的情況來看,由于實驗室和實驗設備的限制,電信專業實驗教學大都是2~3人一組,根本滿足不了學生一人一組獨立完成實驗內容。這就影響了實驗教學的質量,導致有的學生動手能力不夠的情況。同時,也可能導致抄襲實驗報告的情況發生。另一方面,隨著信息社會的不斷發展,電子信息方面的一些技術也在不斷地更新變化。電信專業的專業基礎課和選修課種類比較多,絕大多數的實驗室通過固定的實驗箱來完成的。由于電子類的設備更新很快,大多數設備已經相當過時。就“嵌入式系統設計”課程來說,目前使用的嵌入式實驗箱購置于2007年,到現在將近10年,使用芯片的功能及性能遠遠低于當下水平。實驗設備不能及時更新,實驗效果不理想,從而影響實驗課的教學質量以及學生的學習興趣。
1.3 實驗以驗證為主,缺乏設計創新培養
電信專業課程,如“信號與系統”“通信原理”等,內容理論性較強,內容抽象,學生理解和接受起來比較困難。而實驗內容大多數都是驗證性實驗,綜合性、設計性實驗較少,并且由于現有實驗箱的軟硬件都已經固定好,學生只需要按照實驗指導書的步驟進行簡單操作,即連接幾根數據線,調用其配套的程序及對應模塊,就可以得到實驗結果。這導致學生不需要動腦思考實驗過程及原理就能完成實驗課程,使得學生沒能真正理解實驗原理和對應的理論知識。因此,這種以驗證性為主的實驗,無法真正幫助學生理解實驗過程,也沒有對學生的創新意識和綜合實踐能力進行培養,以至于無法滿足人才培養的要求。
2 對電信專業實驗室管理改革的建議
2.1 加強實驗教學重視程度
實驗教學是培養學生動手能力、科研能力、實踐能力的最直接的途徑。為達到最佳培養人才的效果,因此,需要領導重視實驗室的建設,包括經濟資源的投入,加強對實驗室硬件建設,購買新穎的儀器設備,使學生能夠及時了解新科技,也會增強學生對實驗的興趣,營造實驗室氛圍。同時,實驗課程老師也需要有意識地調動學生實驗的積極性。傳統的實驗教學模式是老師先講實驗內容、實驗原理和實驗方法以及實驗儀器等,介紹完畢后,學生開始做。這種實驗教學起不到好的實驗效果。應該讓學生有提前預習的習慣,并且學生做實驗過程中遇到問題老師可以單獨指導。
在實驗考核方面也要進行相應改變。傳統的實驗教學中沒有相關考核,主要是以上交實驗報告就行為標準。這就有可能導致學生做實驗不認真,實驗過程中不思考。因此,實驗課老師需要認真監督,認真檢查學生的實驗結果,要求學生在實驗報告有對實驗結果進行闡述和分析。這樣,學生對實驗就不敢輕易松懈,促使其端正實驗學習態度。
2.2 引入計算機輔助實驗教學
為了培養高素質的學生,使他們具有較強的專業理論基礎及實際動手和思考能力,針對電信專業實驗環節必須進行實驗教學的改革,提高實驗教學質量,同時注重學生綜合設計能力的培養。將計算機輔助軟件應用到實驗教學中,不但能克服實驗設備老化、實驗設備經費不足的問題,而且還能培養學生編程能力,分析問題以及解決問題的能力。由于計算機輔助軟件的實用性、友好交互界面和可視化界面,讓枯燥無味的數學公式變得有趣有味,因此,可以調動學生學習的積極性和興趣。
對于電信專業的許多實驗課程,如“信號與系統”“數字信號處理”“通信原理”等課程實驗,推薦使用Matlab軟件[2]。在進行實驗教學時,可以將實驗分為兩部分:基礎實驗、設計實驗。其中,基礎實驗可以使用傳統的實驗箱,只需要進行實際操作。對于設計性實驗,則進行理論分析設計、編程仿真、調試等各個方面。這個過程相當于將理論知識用于實際,學以致用,不僅增強學生對理論知識的理解,還培養了學生獨立思考、自主創新的精神。
2.3 實驗室設備資源共享
現在很多高校在儀器設備引進方面缺乏考慮,導致一些儀器設備使用率不高,閑置浪費。比如電氣專業與電信專業有相同學科,建議具有相同學科的學院在實驗室儀器設備引入方面可以進行總體布局和規劃,科學合理地安排不同專業學生的實驗課程時間,計劃好安排的實驗室及所需的實驗設備,達到共享實驗室和實驗儀器,最大程度地發揮實驗室和實驗儀器的利用率[3]。另一方面,各個學科之間使用相同功能設備的情況,在進行購買時也應合理地規劃。比如,“高頻電子線路”實驗中需要使用到‘高頻信號發生器,在購買時則可以選擇‘任意波形發生器。這樣該設備不僅可以應用到“高頻電子線路”實驗中,同時也可以產生低頻信號、中頻信號等,大大提高了設備的使用效率。
3 結語
根據該校電信專業的實驗情況,針對目前電信專業實驗室以及實驗教學中存在的問題及不足,給出了電信專業實驗教學以及實驗室改革的一些建議和措施。主要包括實驗教學創新以及實驗室建設、實驗設備共享等方面,使得實驗教學以及實驗室管理向科學、合理的方向發展,以便達到培養學生動手能力以及創新能力的目的。
參考文獻
[1] 劉靜.電子類實驗課程教學體系改革探討[J].實驗技術與管理,2005,22(2):25-27.
[2] 陳鴿,常敏慧.MATLAB在信號處理系列課程實驗中的應用[J].實驗技術與管理,2006,23(11):77-80.
[3] 許銀華,彭高明,董愛榮.高校內部設備資源共享問題探討[J].科技進步與對策,2003,20(3):108-109.