淺談物理師范專業“模擬電子技術實驗”創新素質培養的實驗室環境

張濤+于金鈴+周蕓+劉麗娟+邱紅

摘要：“模擬電子技術實驗”是物理師范專業的電學基礎課，實踐性強。為了提高物理師范學生在這門課程中的創新素質，本文從實驗室環境的角度進行了探索，實驗室環境中的硬環境強調了開放型實驗室的功能，軟環境則從實驗類型、實驗教學組織、實驗指導和實驗考核四個方面進行了詳細的說明。實踐表明，良好的實驗室環境能夠激發學生主動學習的熱情，提高學生分析問題和解決問題的綜合能力，有利于培養學生的創新素質。

關鍵詞：模擬電子技術實驗；創新素質；硬環境；軟環境

中圖分類號：G642.0；O6-31 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）51-0262-02

“模擬電子技術實驗”是物理師范專業的一門專業必選課程，也是電學方面的專業技能課，是“模擬電子技術”的重要組成部分。通過該課程的學習，可以幫助學生理解和掌握理論課堂上的知識內容，將理論與實踐緊密相連，又可以培養學生勤于思考、勇于探索的科學精神和創新能力。

一、教學現狀與存在問題

目前，部分高校物理師范專業的“模擬電子技術實驗”課程，仍采用傳統的教學模式，實驗課依附于理論課，實驗內容也多以驗證性實驗為主，忽視了對學生創新思維、創新技能的培養；同時，通過對中學年輕物理教師任教能力的調查發現，部分教師存在著實驗教學能力尤其是電子技術應用的綜合能力較差等問題[1]。所以，要改變傳統的實驗教學模式，應將培養學生的創新素質作為實驗教學的主要任務。

二、建立良好的實驗室環境

高校實驗室是進行實驗教學及創新素質培養的重要基地，創新素質培養的三要素是：創新人格、創新意識和創新能力。“模擬電子技術實驗”所依托的實驗室是電工電子實驗室，為了提高物理師范學生在這門課程中的創新素質，我校電工電子實驗室注重其環境建設，為學生創新素質的發展提供了良好的保障。

1.硬環境。電工電子實驗室分為教學型實驗室和開放型實驗室。教學型實驗室是為課內實驗提供場地及必須的各種電路和測試儀器等；開放型實驗室為學生課外實驗活動的主要場地，為學生科技創新活動提供種類多樣的實驗資源。

2.軟環境。軟環境主要指實驗教學理念、實驗課程體系、實驗室管理運行機制、實驗室文化氛圍等人文環境[2]。“模擬電子技術實驗”的實驗室軟環境的內涵體現為：“層次化”的實驗類型，“動態”的實驗教學組織，以“鼓勵”和“啟發”為主的實驗指導和“二維”的實驗考核。

（1）“層次化”的實驗類型。根據物理師范專業“模擬電子技術實驗”課程的教學要求和學生的能力水平，將實驗類型設置為基礎性實驗、設計性實驗和創新性實驗。基礎性實驗是在教學型實驗室完成，實驗內容與理論課知識結合緊密，學生需熟練掌握常用電子儀器的使用。基礎性實驗旨在加強學生對基本理論的理解和掌握、基本實驗技能的培養等。

設計性實驗題目的特點是“實用”，使學生從日常生活中的“用”產品轉為模仿的“做”產品。如“水溫控制系統實驗”，系統總體方案的設計、系統各單元電路的硬件和軟件設計等，都需要由學生獨立完成。

創新性實驗的特點就是“創新”，如設計性實驗中，初步實現了語音計步器的部分功能，有的同學就提出逐步完善它的功能：附帶GPS定位功能；藍牙數據上傳功能等。設計性實驗使得學生們具備了創新的能力；創新性實驗則使學生們具有了創新的意識。

（2）“動態”的實驗教學組織。教學組織是指教師為完成特定的教學任務，達到預期教學目標，組織學生采取的行之有效的互動、聯動的結構形式[3]。由于實驗類型不同，實驗教學組織形式應是“動態”的。

基礎性實驗的特點是實驗設備數目有限，上課時間、實驗人數固定。教學組織形式可以采用“多對一模式”，即將班級的同學按照實驗臺的數目分成幾組，同組的成員共同完成一個實驗。

設計性和創新性實驗采用的教學組織形式為“一人負責，多人協作”式。學生根據自身的興趣愛好選題，相同題目的同學形成一組；每小組推薦一名小組長，負責小組的總體工作。

（3）以“鼓勵”和“啟發”為主的實驗指導。實驗教學中，學生實驗學習的積極性、實驗基本技能的提高與指導教師的態度有很大關系，所以，指導教師要以“鼓勵”和“啟發”學生為主。基礎性實驗部分，鼓勵學生多動手，熟練操作各種儀器、儀表；鼓勵學生多嘗試，對于實驗指導書中的電路，大膽進行修改，觀察實驗現象；對于實驗中學生遇到的問題，多啟發，讓學生自己去觀察、分析和操作。設計性和創新性實驗，教師起到把握選題和方向性引導作用，同時做好在研實驗的過程監管工作。鼓勵學生敢想，敢于挑戰；由于要學習很多課外的知識，要讓學生帶著問題學習，在“做中學、學中做”；在“行動中認識”。

（4）“二維”的實驗考核。實驗考核是檢驗實驗水平的主要手段，科學的實驗考核方法對提高學生學習的主動性和積極性有很大的影響。“二維”的實驗考核是指將考核分為橫向和縱向兩部分，橫向考核是指對實驗過程中各個考核指標完成情況的評價；縱向考核是對學生當前實驗某一考核指標的完成情況與上次實驗該考核指標完成情況進行比對，進步了，分值增加；退后了，分值減少。基礎性實驗的考核，采用“二維”考核模式。每一個實驗，按照考核指標進行考核；設計性和創新性實驗的考核方式采用的是分階段分別對小組和小組成員進行考核：小組的考核是由小組長來參加答辯，陳述本小組在這一階段對設定任務的完成情況；對小組成員的考核，也是按照“二維”考核模式進行。

三、結語

本文以物理師范專業的“模擬電子技術實驗”課程為例，介紹了實驗室環境對培養學生創新素質的重要作用。經過多年的電工電子實驗室的環境建設，我校物理師范專業學生參加各種電子大賽和創新、創業項目的人數增加，獲獎次數增多。所以，良好的實驗室環境對培養學生的創新素質有積極的促進作用；與此同時，實驗室環境的建設也要與時俱進，不斷完善，才能培養出更多的高素質的創新人才。

參考文獻：

[1]符運良.物理教育專業實踐教學體系建立的構想與實踐[J].軟件導刊-教育技術，2014，（02）：13-15.

[2]劉萍，武文穎.培養學生創新能力與實驗室軟環境建設[J].實驗技術與管理，2015，32（05）：173-176.

[3]劉希云.科學課探究性實驗教學基本組織形式的研究[D].濟南：山東師范大學，2009.

Abstract："Analog electronic technology experiment" is an electrical basic course for pedagogic specialty of physics，and it has higher practicality. In order to cultivate the innovative quality for students of pedagogic specialty of physics in this course，a new laboratory environment building method is explored.The function of hardware laboratory environment is the teaching laboratory and the open laboratory，the software environment is composed of experimental type，experimental teaching organization，experimental guide，and experimental examination. The teaching practice show that，better laboratory environment can inspire the student's passion for study and the innovative awareness，enhance the student，s innovative ability and the synthetic ability for analyzing and solving problems and cultivate the student's innovative quality.

Key words：analog electronic technology experiment；innovative quality；hardware environment；software environment