浅谈高职电类基础实验教学改革与实践

2011-04-12 19:25
关键词:实验教学考核实验

田 聪 杨 超 刘 丹

(鸡西大学 电气与信息工程系,黑龙江 鸡西 158100)

目前我国高等教育改革发展的最核心、最紧迫任务是提高质量。实验教学和理论教学、科研一样,是高等学校教育任务的重要组成部分,承担着培养学生实践能力及创新意识的重要任务,同时也是加深理解理论课程内容的重要手段[1]。实验教学模式先进与否反映了高等学校教学、科研的水平,是检验教学质量的一个重要指标,也是衡量学校实力的一个重要参数,影响着人才培养目标的全面实现。做好实验教学规划,建设和完善适合高等职业教育的综合素质人才实验培养模式是高职院校提高人才培养质量所面临的重要任务。

电类技术基础课程包括电路、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理等,课程内容覆盖面广,实践性强,是理论与实践紧密相关的课程,也是理论与实践教学最容易脱节的课程。在实验教学向物理仿真与数字仿真相结合方向发展的今天, 如果仍沿用以往的理论与实践教学方法, 将无法满足新形势对教育的要求, 特别是对电类技术基础课程实验教学进行改革更是迫在眉睫, 这一环节改革的成功与否直接关系到高职院校创新型人才培养目标的实现[2]。

1 整合实验教学内容,构建三个层次

传统的实验教学体系不能满足现代实验教学目的要求。要以培养高素质应用型人才为目标,打破过去单纯以课程设置实验的做法,建立电类基础实验教学体系,从而实现在实验教学中培养学生的实践能力和创新思维能力。围绕实验教学体系,结合专业人才培养需要,整合实验教学内容,构建三个实验教学层次。

第一个层次是基本实验。基本实验包含实验教学大纲规定的实验内容,例如《电路基础实验》和《电工实验》,这个层次的实验针对全体学生开设,教学重点在于培养学生基本实验技能以及学会观察和分析实验现象等基本实验方法,为以后进行更复杂的实验打下基础。例如,培养学生使用常用仪器(例如万用表、示波器)的方法,掌握电子电路的基本测量技术等。同时在基础实验中, 渐进安排设计性的内容,开拓学生思路,提高学生电路分析和设计能力。

第二个层次是提高型实验。提高型实验是在基本实验的基础上进行的综合性的实验训练,重点是电路设计与调试。该层次实验目的在于培养学生电路设计与综合应用的能力、使用计算机工具的能力,以及全面提高学生的素质和创新能力[3]。因为实验内容侧重综合应用所学知识,设计制作较为复杂的功能电路,该实验教学内容以“单片机课程设计”、“电子系统综合设计”等整周实践环节的形式进行。该层次对学生总体要求稍高,学生需要具有扎实的理论知识和一定的实践动手能力。根据学生的实际情况组成课题组,由指导老师指定设计课题或者学生自己选择课题,然后由学生自行完成设计、制作、调试、测试实验结果、完成实验报告。

第三个层次是研究创新型实验。该层次的实验,对学生的综合素质要求最高,需要教师帮助学生了解科学研究的基本方法,培养学生的创新思维和创新能力,因此研究创新型实验是面向学有余力的优秀学生开设。该层次的实验教学可采用多种形式,例如可以通过实验选修课、学生课外科技活动,吸纳学生参加教师的科研工作等方式进行。在实践教学方法上采取开放式的实践教学模式,开放实验室,鼓励学生进入实验室,在实验室运用Multisim、MATLAB等仿真软件进行复杂应用系统的设计和性能分析,最大限度地发挥设备的利用率。组织学生参加大学生电子设计大赛、电子制作大赛实践活动,以实战的形式激发创新思维和培养综合设计能力,加强创新实践能力的培养。

2 改革教学方式,采取分层次实验教学

高职院校的学生接受能力参差不齐、综合素质相对不高,学生总体实验操作能力不强,如果像传统教学那样实行“一刀切”,对全部学生实验要求相同,能够完成实验操作的不足三分之一。在实验教学中根据学生实际(学习水平和能力),采取分层教学的方法,不仅能够体现以人为本的个性化发展的客观需求,还能充分满足各个层次学生的学习需求,有利于实现培养高素质技能型人才的目标。

第一,对全体学生要求必须完成基本实验。每个实验室在课余时间增加开放时间,供学生预习,补做,重做实验。为设计性、创新性实验提供弹性的发展空间,使实验教学改革求真务实落到实处,有效地保证设计性、创新性实验课的教学质量。该层次的开放也为学生与各实验教师之间提供了更多相互交流的空间。

第二,对学有兴趣、学有余力的学生,组织他们成立科技小组或是兴趣小组,并提供小开发、小制作的条件与场所——操作室和电子实验室。操作室和电子实验室是全天开放的,制定详细周密的实验室管理细则。该层次是学生在电子学习阶段的创新实践,不仅能培养学生对现阶段所学理论的应用能力,而且能培养他们的创新意识,为以后创新能力的提高建立了良好的开端。

第三,对优秀的综合素质高的学生,构建高层次的科技创新平台——创新实验室。该实验室全天开放,配有计算机和需要的各种较为先进的仪器设备。将在该实验室实验、研究的学生分成多个课题组,由经验丰富的教师负责每个课题的指导工作。鼓励并组织学生积极参加国家和省市地区的电子设计大赛,对于获奖的学生进行相应的奖励,例如,将其实验成绩直接评为优秀。

3 建立全面的实验考核机制

考核是教学工作中检查教学效果、巩固学生知识、改进教学工作、保证教学质量和督促教育目标实现的重要手段[4,5]。因此,建立科学合理的考核方式,充分发挥考核的积极功能,以培养学生发现和解决问题的创新精神和创新能力。

传统的实验评分大多是“平时实验情况+实验报告”模式,实验考核在整个考核中占极小的比例,且一般以实验报告的平均分计算成绩。这种考核方式使得学生不重视实验,不能充分调动学生的积极性,严重影响了高技能专门人才的培养。因此,要改变这种注重结果而忽视过程的考核方式,构建全方位的评价体系,充分发挥学生参与实验的积极性和主观能动性。可以采用全面的实践教学考核方式,其考核可分为三个阶段进行:

第一阶段,实验前准备工作考核。

实验前,指导教师根据实验教学内容和重点,确定实验目标,制订实验计划,印发实验指导书。然后学生在进行动手实验操作之前,必须先充分预习指导书,明白实验内容、要求和重点,设计实验的方法或步骤,预测实验中可能出现的问题,制订出切实可行的实验计划书。在动手实验之前,指导教师应根据课程的特点和学生的基础与能力差异,评定学生实验计划书,并给出一个合理的评价,作为考核的第一部分。这一阶段的考核,不但有利于推动学生实验的自觉性和积极性,还可培养学生独立思考与创新的能力,为下一步实习操作过程的顺利进行奠定良好的基础。

第二阶段,实验过程现场考核。

现场考核分为理论考核和实验操作现场考核。理论考核的目的是考查学生对基本理论知识的理解以及理论与实践相结合的能力,可采用提问方式进行。提问的内容不应超出学生回答问题能力和实验范围,其目的在于要以提问的方式激励学生的求知欲和操作的兴趣,激发学生之间相互提问、相互学习的积极性,从而使学生对理论知识和实践的结合有更透彻的认识,在整个实验过程保持着积极创新的精神。例如,对基础较好的学生可适当增加问题的难度,基础较差的学生只提问基本功能、基础内容。现场操作考核成绩可以从纪律性、积极性和实际操作能力三方面去衡量。

第三阶段,实验报告与作品的考核。

实验过程一般遵循感性认识——理论设计——实践应用——理论总结这样的循环过程。实验报告或作品的考核,在整个考核体系中占有较重要的地位,因为通过实验的理论总结,可使学生对实验过程有一个更全面、更充分、更深刻的认识,也可以使实验教学得以拓展与升华。同时学生通过撰写实验报告,可以总结失败的原因与获得成功的经验,从而吸取成功的经验教训,以便在未来的工作中应用或推广。教师在指导学生撰写实验报告的同时,还可以教授学生查找和应用科技文献的技巧和方法,全面提高学生的综合素质。

以上三个阶段的实验考核评价模式是一个全方位、立体的考核模式,是一种以能力和素质为本位的教育方法的具体体现,其对学生实习具有很强的导向作用,并能最大限度地开发学生的创新意识。

4 结语

通过科学、合理地安排实验教学内容,根据学生实际,采用分层次实验教学,提高了学生对电类基础实验的认识和学习的主动性,加强了学生实验动手能力的培养,激发了学生进行实验探索的欲望,培养了学生的创新精神。在整个实验过程中倡导自主学习能力以及主动学习积极性的培养,让学生扎扎实实地打下良好的实验基础,为后续的实验课程起好先导作用。

[1]陈骏莲,余魅.电子实验教学中对综合素质的培养[J].实验技术与管理,2011,(3):151~153.

[2]苏小林.高职电类技术基础课程实验教学改革的探讨[J].湖南工业职业技术学院学报,2009,(3):131~132.

[3]高文焕,金平,刘艳,闫捷.电子技术实验课程的改革与实践[J].实验技术与管理,2005,(9):100~103.

[4]荀烨.从创新教育的角度谈高校考试改革[J].河南社会科学,2001,9(3):79~81.

[5]刘继红.对高校考试改革的几点思考[J].中国高教研究,2000,(5):28~29.

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