“電工與電子技術(shù)”多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

章寶歌 陶彩霞 田晶京

摘要：針對(duì)“電工與電子技術(shù)”非電類公共課中選課的特色班和普通班的學(xué)生的學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力的差異化，除了在課堂上采用差異化教學(xué)方式外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)上采取分層實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，對(duì)教學(xué)班級(jí)和課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容構(gòu)建了由基礎(chǔ)仿真驗(yàn)證型—基礎(chǔ)實(shí)際電路驗(yàn)證型—綜合設(shè)計(jì)型組成的多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)舉措。實(shí)踐表明，該過(guò)程能夠促進(jìn)各類學(xué)生消化和鞏固理論知識(shí)，使各類學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力得到了充分的提高，增強(qiáng)了自主創(chuàng)新能力，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和反饋效果明顯。

關(guān)鍵詞：電工與電子;實(shí)驗(yàn)教學(xué);多層次

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2016）43-0266-02

隨著我國(guó)高等教育改革的不斷深化，在大眾教育的背景下，積極探索精英教育模式是目前高校本科教育的普遍共識(shí)，出現(xiàn)了如“詹天佑班”、“茅以升班”、“卓越工程師班”等特色教育班。在課堂教學(xué)上通常通過(guò)采用分層教學(xué)的模式，使特色班的學(xué)生“吃的飽”，普通班的學(xué)生“吃的了”。雖然這樣的教學(xué)模式大體上可以滿足不同學(xué)生的理論需求，但是對(duì)于理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程而言，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上存在一定的局限，因?yàn)閷?duì)于相同課時(shí)的課程，大多采用的是傳統(tǒng)普通實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，在一定程度上可以滿足普通班的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但這對(duì)于特色班的學(xué)生缺乏創(chuàng)新的興趣和欲望，使其在實(shí)踐創(chuàng)新能力方面提高緩慢。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等工科院校培養(yǎng)創(chuàng)新人才重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)注重啟迪激發(fā)學(xué)生的獨(dú)立思考和勇于探索的能力，培養(yǎng)學(xué)生初期的科研素質(zhì)。因此，考慮建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的不同層次，培養(yǎng)不同層次學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)要解決的重要問(wèn)題?！峨姽づc電子技術(shù)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的高等學(xué)校工科非電類專業(yè)的公共技術(shù)基礎(chǔ)課程，是一門影響面廣的專業(yè)基礎(chǔ)課程，我們對(duì)“詹天佑班”和普通班實(shí)施了分層實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，挖掘出不同學(xué)生的創(chuàng)新潛能，不僅取得了較好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，也增強(qiáng)了理論教學(xué)的效果。

一、實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)原則

1.班級(jí)分層?？紤]到考核成績(jī)的公平性，采用班級(jí)分層的分層教學(xué)方式。由于“詹天佑班”的學(xué)生來(lái)源采用滾動(dòng)模式，也就是說(shuō)“詹天佑班”的學(xué)生幾乎都是“尖子生”，運(yùn)用理論知識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手解的能力更強(qiáng)，因此將其分為A型層次，普通班則整體分為B型層次。

2.教學(xué)分層。采用對(duì)一個(gè)班級(jí)進(jìn)行“劃一性”教學(xué)，這樣對(duì)他們教學(xué)更容易。對(duì)于A型層次和B型層次的學(xué)生，分別采用我們編著出版的分層教學(xué)系列教材《電工技術(shù)A》、《電子技術(shù)A》和《電工技術(shù)B》和《電子技術(shù)B》，這樣在教學(xué)中真正體現(xiàn)出“以人為本，因材施教”的理念。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)分層。主要完成分3層次實(shí)踐環(huán)節(jié)：①第1層次為仿真驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生學(xué)會(huì)電子器件和電子線路的基本分析方法，通過(guò)采用Multisim實(shí)驗(yàn)仿真軟件，需要完成規(guī)定的仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以進(jìn)行元器件參數(shù)的修改，觀察仿真結(jié)果的變化，此過(guò)程能夠使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用有一個(gè)正確的深刻的認(rèn)識(shí)，避免“一學(xué)”就忘的現(xiàn)象，并能熟悉常用的電類儀器的測(cè)量方法，做到理論知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)的協(xié)調(diào)同步發(fā)展，提高了學(xué)習(xí)效率。②第2層次為構(gòu)建實(shí)際電路進(jìn)行驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。依托我校國(guó)家級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，對(duì)第1層次的仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)物操作實(shí)驗(yàn)，體會(huì)仿真實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)的關(guān)聯(lián)與不同，通過(guò)1、2層次實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生對(duì)實(shí)際電路有一個(gè)非常直觀地全面理解。③第3層次為拓展綜合型實(shí)驗(yàn)，是具有研究型的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，相當(dāng)于“第二課堂”，選擇指定的設(shè)計(jì)題目或者自擬題目，自行確定和完成實(shí)驗(yàn)方案，最后每小組通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)演示和答辯的形式來(lái)考核完成的情況。其中對(duì)于A型層次的“詹天佑班”的學(xué)生，上述3個(gè)層次實(shí)踐環(huán)節(jié)均為必做實(shí)驗(yàn);對(duì)于B型層次的“普通班”的學(xué)生，上述第1和2層次實(shí)踐環(huán)節(jié)為必做實(shí)驗(yàn)，第3層次實(shí)踐環(huán)節(jié)為選做實(shí)驗(yàn)。在A型層次的學(xué)生中，對(duì)于第3層次實(shí)踐環(huán)節(jié)完成優(yōu)秀者，同時(shí)推薦在B型層次的學(xué)生前進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流。

二、實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)效果

從2012年2月至2014年12月，我們對(duì)機(jī)電工程學(xué)院的車輛工程專業(yè)的9個(gè)“詹天佑班”和12個(gè)“普通班”開(kāi)始實(shí)施分層實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)引導(dǎo)型和自主選題多層次的實(shí)踐過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生“階梯遞進(jìn)式”的學(xué)習(xí)過(guò)程，為非電類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)涉及到電的知識(shí)的專業(yè)課程和應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三年間，學(xué)生團(tuán)隊(duì)在中國(guó)機(jī)器人大賽暨RoBoCup公開(kāi)賽中收獲冠軍1項(xiàng)、亞軍1項(xiàng)、季軍2項(xiàng);以第一發(fā)明人申請(qǐng)專利3個(gè)。在學(xué)生的理論課程成績(jī)上，A型層次班級(jí)和B型層次班級(jí)的期末考試卷面成績(jī)均有大幅度提高。實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)的教學(xué)模式，因此受到不同層次的學(xué)生的廣泛肯定和歡迎，改變了教師和學(xué)生“重理論，輕實(shí)踐”的思想。

三、實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)實(shí)踐過(guò)程的問(wèn)題

1.我們采用的是“顯式”的分層方式還比較粗略。特別是B型層次班中基于學(xué)生基礎(chǔ)差異，因此有必要在B型層次班中需再采用“隱式”分層，在A型層次班中也可以進(jìn)行小組的分層。

2.如何制定分層標(biāo)準(zhǔn)，避免“促優(yōu)”現(xiàn)象，同時(shí)跟蹤分層階段成果，關(guān)注動(dòng)態(tài)分層，是我們值得思考和研究的問(wèn)題。

3.由于《電工與電子技術(shù)》課程主要面向機(jī)械制造、機(jī)車車輛、交通運(yùn)輸、土木工程、生物工程和應(yīng)用化學(xué)等專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)當(dāng)注意針對(duì)不同專業(yè)、不同需求的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置，充分反映專業(yè)特色和工程特色，擴(kuò)大其發(fā)展的空間，進(jìn)一步促進(jìn)對(duì)《電工與電子技術(shù)》起到教學(xué)推動(dòng)作用。

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Research on the Hierarchical Experiment Teaching of Electrical and Electronic Technology Course

ZHANG Bao-ge，TAO Cai-xia，TIAN Jing-jing

（School of Automation and Electrical Engineering，Lanzhou Jiaotong University，Lanzhou，Gansu 730070，China）

Abstract：Aiming at the differentiations of learning and practical ability of characteristic classes and general classes choosing "electrical and electronic technology" course of non electric public course，in addition to the using different teaching methods in the classroom，the hierarchical experimental teaching mode is adopted，based on teaching classes and course contents，hierarchical experiment teaching measures of basic simulation verification-basic actual circuit verification-comprehensive design are established. Practice shows that in the process all students can digest and consolidate the theoretical knowledge，so that all the students practice ability has been fully improved，and the capability of independent innovation are enhanced，experimental teaching effect and feedback effect is obvious.

Key words：Electrical and electronic technology;experimental teaching;hierarchical