淺談競賽式電子實驗教學(xué)的嘗試

曲 桐

（吉林省農(nóng)安職業(yè)教育中心電子教研室 吉林農(nóng)安 130200）

淺談競賽式電子實驗教學(xué)的嘗試

曲 桐

（吉林省農(nóng)安職業(yè)教育中心電子教研室 吉林農(nóng)安 130200）

在深入分析研究型實驗教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，將研究型實驗教學(xué)體系與競賽式教學(xué)方式結(jié)合，進(jìn)行了競賽式電工電子實驗研究型教學(xué)體系的研究。探究了競賽式綜合實驗的實施方法和主要環(huán)節(jié)，并以傳感器信號采集與處理電路設(shè)計為例進(jìn)行了說明。從多層次實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗室開放與創(chuàng)新、學(xué)生科研創(chuàng)新能力三個方面，闡述了競賽式教學(xué)方法對電工電子實驗研究型教學(xué)體系構(gòu)建的促進(jìn)作用。實踐表明，競賽式實驗教學(xué)體系對培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、實踐能力、創(chuàng)新能力以及合作精神，效果顯著。

競賽式教學(xué) 電工電子實驗 創(chuàng)新能力

一、競賽式電工電子實驗研究型教學(xué)體系

電工電子實驗以電工、應(yīng)用物理為基礎(chǔ)，以電子技術(shù)、儀表技術(shù)、測試技術(shù)為指導(dǎo)，側(cè)重于理論指導(dǎo)下的實踐、技能培訓(xùn)及綜合能力的提高。傳統(tǒng)的電工電子實驗環(huán)節(jié)中驗證性的基礎(chǔ)實驗居多。驗證性實驗?zāi)芗訌?qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的理解和鞏固，訓(xùn)練學(xué)生對儀器設(shè)備的基本操作技能，對學(xué)生基本理論、基本方法的學(xué)習(xí)和基本技能的掌握起重要的作用。但是，由于基礎(chǔ)實驗學(xué)時和內(nèi)容的限制，學(xué)生無法獲得利用基礎(chǔ)電路單元去構(gòu)架較復(fù)雜的電路系統(tǒng)設(shè)計的訓(xùn)練。由于電氣工程相關(guān)專業(yè)對應(yīng)用技術(shù)有較強(qiáng)要求，我校提出注重鍛煉學(xué)生的實踐能力和分析解決實際問題的能力，著力培養(yǎng)"寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才的思想。因此，學(xué)生完成基礎(chǔ)性實驗課程后，需要將實驗內(nèi)容向以設(shè)計性、綜合性方向為主的綜合實驗發(fā)展，形成多層次的實驗教學(xué)內(nèi)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(wù)，學(xué)生自主設(shè)計課題實現(xiàn)方案的實驗。綜合性實驗既要體現(xiàn)內(nèi)容的綜合性與創(chuàng)新性，又要體現(xiàn)知識能力素質(zhì)的培養(yǎng)。通過綜合性實驗的開展，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用綜合的觀點和創(chuàng)造性思維去思考現(xiàn)實中的復(fù)雜問題，使學(xué)生有更多的組織、判斷與選擇的機(jī)會，可有效地培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。 綜合實驗所需準(zhǔn)備內(nèi)容較多，難度較大，要求學(xué)生組成實驗小組來完成，培養(yǎng)學(xué)生的分工合作精神和團(tuán)隊精神。實驗題目給定后，學(xué)生查閱實驗內(nèi)容的相關(guān)知識，并進(jìn)行討論，確定實驗的設(shè)計方案，方案經(jīng)教師審查通過后即可進(jìn)入實驗設(shè)計。這種學(xué)生自行設(shè)計實驗方案、在實踐探索中學(xué)習(xí)知識的方式可有效地激發(fā)學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，教師的引導(dǎo)則保證了教學(xué)的質(zhì)量。電工電子綜合實驗中電路調(diào)試階段最能鍛煉學(xué)生的實踐能力和意志。調(diào)試過程中往往會因為一點點小的疏忽或是實際電路參數(shù)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(diào)試中會出現(xiàn)種種問題。這就要求學(xué)生在遇到困難時，發(fā)揮刻苦鉆研的精神，將理論和實際聯(lián)系起來，加強(qiáng)學(xué)生間的溝通和互相幫助，善于發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。并在不斷的質(zhì)疑中強(qiáng)化問題意識，在實施中產(chǎn)生靈感，在挫折中鍛煉意志。整個調(diào)試過程中，學(xué)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(chuàng)新靈感和成功帶來的喜悅。[2]

學(xué)生完成實驗方案的設(shè)計和測試后，對實驗結(jié)果進(jìn)行整理和分析，并撰寫實驗報告。教師就學(xué)生的實驗報告進(jìn)行答辯，考察學(xué)生對電工電子基礎(chǔ)理論知識、實驗和設(shè)計技能等知識的綜合運(yùn)用，以及總結(jié)表達(dá)等方面的能力。并發(fā)掘?qū)W生理論聯(lián)系實際過程中，在方案選題、實驗方法和設(shè)計等方面的閃光點。最后參照競賽的評價機(jī)制，對學(xué)生的綜合實驗設(shè)計進(jìn)行評獎。分為集體獎和個人獎兩種。比較各組以團(tuán)隊合作實現(xiàn)的綜合實驗，根據(jù)設(shè)計方案和實驗效果的優(yōu)劣，評出獎項等級，對學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊協(xié)作能力給予肯定。并就答辯中表現(xiàn)突出的個人，評出個人獎項，對學(xué)生的實踐和創(chuàng)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(jié)果錯誤的實驗小組，要綜合考慮學(xué)生在整個過程中的努力和創(chuàng)新，保護(hù)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。

三、競賽式教學(xué)方法對電工電子實驗研究型教學(xué)體系構(gòu)建的促進(jìn)

1. 形成多層次的電工電子實驗教學(xué)內(nèi)容

電工電子實驗研究型教學(xué)體系將實驗劃分為由低到高的三個層次：基礎(chǔ)性實驗，設(shè)計型實驗，創(chuàng)新研究實驗。綜合性實驗既要體現(xiàn)內(nèi)容的綜合性與創(chuàng)新性，又要體現(xiàn)知識能力素質(zhì)培養(yǎng)。通過競賽式綜合實驗的開展，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用綜合的觀點和創(chuàng)造性思維去思考現(xiàn)實中的復(fù)雜問題，使學(xué)生有更多的組織、判斷與選擇的機(jī)會，可有效地培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。

2. 促進(jìn)電工電子實驗室開放與創(chuàng)新

采用競賽式的綜合實驗教學(xué)后，部分實驗室采取了全方位的開放模式。創(chuàng)新實驗室擁有更多、更高檔的儀器設(shè)備、實驗器材、工具等，主要針對經(jīng)過開放實驗室鍛煉并表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生。學(xué)生們組成競賽式的創(chuàng)新活動小組，開展復(fù)雜的創(chuàng)新性實驗。學(xué)生根據(jù)自身興趣和能力，并結(jié)合實際申報課題，指導(dǎo)教師們審定后，組織學(xué)生進(jìn)行講解并答辯，確認(rèn)方案可行后立項，給予一定經(jīng)費(fèi)資助。進(jìn)行競賽式創(chuàng)新教學(xué)以后，學(xué)生可自主設(shè)計實驗，對電工電子類理論知識進(jìn)行反復(fù)操作和論證，也可進(jìn)行創(chuàng)新性實踐活動，使大學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識得到全面提升。

3. 對學(xué)生科研創(chuàng)新能力的促進(jìn)和提高

在電工電子實驗中引入競賽式教學(xué)模式，引發(fā)了學(xué)生的實踐性電工電子技術(shù)學(xué)習(xí)的熱潮，學(xué)生在實踐過程中表現(xiàn)出了極大的興趣，充分發(fā)揮了主動性和創(chuàng)造性。在競賽式綜合實驗設(shè)計和實施過程中，學(xué)生運(yùn)用學(xué)過的理論知識，并自學(xué)一定的相關(guān)知識，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題，自己分析和解決實際問題，從而促進(jìn)了其自學(xué)和實踐能力的提高。雖然學(xué)生的最終作品不完美，但學(xué)生通過一個完整的競賽項目，能在過程中磨煉意志，培養(yǎng)其學(xué)術(shù)上的刻苦鉆研精神，并鍛煉其邏輯思維能力，從而真正體現(xiàn)實踐性技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

對于電工電子實驗這類實踐性很強(qiáng)的實驗課程，采用競賽式實驗教學(xué)方法，建立研究性實驗教學(xué)體系，并加強(qiáng)實驗教學(xué)方法的改進(jìn)和完善，對提高實驗教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神具有重大的意義。

[1]奎麗榮，張丕進(jìn)，周紅，等.關(guān)于電路原理開放與設(shè)計性綜合實驗的一些探索[J].實驗技術(shù)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(shè)研究與實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2006，28（6）：3-5.