現(xiàn)代電子技術(shù)開放式綜合實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐

胡俊

摘 要：學(xué)校開放式綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)能夠在一定程度上促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力、深入研究學(xué)習(xí)能力以創(chuàng)新思維能力的提高。本文結(jié)合校內(nèi)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程，面對(duì)學(xué)校學(xué)生人數(shù)較多、學(xué)生學(xué)習(xí)能力參差不齊、實(shí)驗(yàn)課程綜合性比較強(qiáng)的特點(diǎn)，本文提出了開放式教學(xué)下的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和考查方式，以便更好的培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)的積極性。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代電子技術(shù)；開放式實(shí)驗(yàn)；教學(xué)實(shí)踐

面對(duì)我國對(duì)于電子信息類專業(yè)學(xué)生人數(shù)比較多的現(xiàn)狀，傳統(tǒng)的按班級(jí)排課、每次實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中缺乏一定的靈活細(xì)性，學(xué)生因?yàn)樽陨頃r(shí)間安排不合理等原因不能系統(tǒng)按照學(xué)校安排的課程系統(tǒng)的對(duì)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，在此背景下開放式教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驈浹a(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，以更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、提高其主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。其具體的實(shí)踐主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)轉(zhuǎn)方式、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置以及學(xué)生的成績考核方式三個(gè)方面。

一、現(xiàn)代電子技術(shù)開放式綜合實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)轉(zhuǎn)模式

作為現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的最新教學(xué)方式，開放式綜合實(shí)驗(yàn)的目的在于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、培養(yǎng)更多的學(xué)生發(fā)現(xiàn)和思考電子信息問題的能力、逐漸的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和科學(xué)研究的科學(xué)素養(yǎng)。根據(jù)電子信息實(shí)驗(yàn)室以往教學(xué)的實(shí)踐以及實(shí)驗(yàn)室開放式教學(xué)的特點(diǎn)可以將電子實(shí)驗(yàn)室設(shè)置為以下的教學(xué)過程。首先，將實(shí)驗(yàn)室開課的周期定為兩個(gè)星期，在這兩周內(nèi)上課的總課時(shí)為六到八個(gè)課時(shí)之間，在上課期間，教師主要在課堂上給定下任務(wù)目標(biāo)、與學(xué)生一起分析實(shí)驗(yàn)案例、探討實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)和遇到的難題。由與實(shí)驗(yàn)室開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間連續(xù)，這樣可以在一定程度上較少實(shí)驗(yàn)室的空置時(shí)間，從而提高實(shí)驗(yàn)室額利用率。

在實(shí)驗(yàn)室開放期間，老師輪流在實(shí)驗(yàn)室值班，指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)并解答學(xué)生的疑問。在此過程中，教師教授學(xué)生如何高效精準(zhǔn)的找到最符合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的文獻(xiàn)資料，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要在不同的實(shí)驗(yàn)階段對(duì)學(xué)生提出不同的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性的學(xué)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)和探求知識(shí)的過程中使學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)研究的魅力。這時(shí)教師要起到引導(dǎo)者的作用，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題并做最后的總結(jié)，提高其創(chuàng)新思維能力和解決實(shí)際問題的能力。

二、現(xiàn)代電子技術(shù)開放式綜合實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

從調(diào)查的結(jié)果來看，不同的專業(yè)、年級(jí)甚至同班級(jí)之間的學(xué)生在學(xué)習(xí)素質(zhì)、學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)背景方面存在著很大的差別，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)將實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)與新的知識(shí)相結(jié)合，提供一些難度不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來教授學(xué)生電子信息技術(shù)。這樣能夠做到由淺入深的將知識(shí)傳授給學(xué)生，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)更加具有系統(tǒng)性。并且在實(shí)驗(yàn)的過程中，針對(duì)不同學(xué)習(xí)水平的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能夠使學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后更具有成就感，進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

例如，電子信息實(shí)驗(yàn)中重要的一個(gè)實(shí)驗(yàn)是FPGA應(yīng)用類實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)提供的一般題目是交通燈的控制設(shè)計(jì)、智力搶答器設(shè)計(jì)、數(shù)字相位測量儀設(shè)計(jì)、數(shù)字跑表的設(shè)計(jì)、多功能數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)、數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)、出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、FIR濾波器的設(shè)計(jì)以及DDS信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)。這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)既要有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分又要有擴(kuò)展培訓(xùn)部分，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及知識(shí)的掌握情況使用多種實(shí)驗(yàn)方案完成從基礎(chǔ)的是要到擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)部分的拓展，還可以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方向，在創(chuàng)新中學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)。

以多功能數(shù)字鐘的電路設(shè)計(jì)為例，該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求是要設(shè)計(jì)以下的五個(gè)電路：晶體振蕩器電路、分頻器電路、時(shí)間計(jì)數(shù)器電路、譯碼驅(qū)動(dòng)電路、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路。數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率（1HZ）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京時(shí)間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1HZ時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。有的學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不好，不能同時(shí)完成這五個(gè)電路的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。教師可以在實(shí)驗(yàn)時(shí)將其安排在一起每個(gè)同學(xué)完成一個(gè)或兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)；對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)優(yōu)秀的同學(xué)，可以多完成幾個(gè)實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)或者是獨(dú)自完成實(shí)驗(yàn)。

多種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為學(xué)生的電子信息技術(shù)的知識(shí)掌握和實(shí)踐提供了更大的發(fā)展空間，在提高學(xué)習(xí)能力一般的學(xué)生的成績的同時(shí)也能更好的培養(yǎng)學(xué)習(xí)優(yōu)秀的同學(xué)的創(chuàng)新能力。這樣才能夠更好的體現(xiàn)教育的因材施教的教育原則，在遵循人才培養(yǎng)規(guī)律的基礎(chǔ)上更好的實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育。

三、現(xiàn)代電子技術(shù)開放式綜合實(shí)驗(yàn)室的考核方式

開放式實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)模式的主要特點(diǎn)是突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室教育模式的限制，更好的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。為更好的調(diào)整好學(xué)生實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)的方向，學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的考核就顯得特別重要。通過考核學(xué)生的成績，學(xué)?？梢愿皶r(shí)的了解學(xué)生知識(shí)的掌握情況，并及時(shí)的調(diào)整教學(xué)方案，因此，考核是現(xiàn)代電子技術(shù)開放式綜合實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由于電子實(shí)驗(yàn)大多為綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室的管理又相對(duì)寬松，因此，通過一次簡單的考試來考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的成績是不現(xiàn)實(shí)的。本文建議選用將實(shí)驗(yàn)的過程與最后的考試相結(jié)合的綜合考核方式，具體分為四個(gè)環(huán)節(jié)。

首先，因?yàn)閷W(xué)生不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方向，將實(shí)驗(yàn)分為不同的難度等級(jí)。

其次，學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之后，要通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的展示環(huán)節(jié)來想老師展現(xiàn)學(xué)生具體的實(shí)驗(yàn)成果，教師在此過程中向?qū)W生提問難度適宜的幾個(gè)問題考查學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握情況，根據(jù)學(xué)生回答問題的優(yōu)秀程度以及是要作品的優(yōu)秀程度來給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。

再則，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)完成之后都會(huì)有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)全面的反應(yīng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程，并且實(shí)驗(yàn)報(bào)告在一定程度上反應(yīng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)撰寫的能力，可以通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告來考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)的完成優(yōu)良程度。

最后，可以通過具體的電子線路設(shè)計(jì)來考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握程度。具體測 試過程是從學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方向出發(fā)，設(shè)定出一些與這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方向相關(guān)的電子線路設(shè)計(jì)的題目，在安靜的場合內(nèi)由教師家督要求學(xué)生獨(dú)自在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)。

將以上的分?jǐn)?shù)按一定的比例綜合打分，就能得到一個(gè)相對(duì)合理的評(píng)判分?jǐn)?shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李穎，習(xí)友寶.實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行機(jī)制與管理模式的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28（4）：88-90