提高学生实验的兴趣,增强学生的动手能力——关于电子电工实验教学过程中的几点体会

2022-09-11

电子电工实验是高校工科学生的必修课之一, 上好电子电工实验课不但可以加深理解课程中的基本概念、基本规律及其应用, 同时也有助于培养学生的实践能力及动手能力。对于学生来说, 学好电子电工实验这门课是非常重要的;而对于教师来说如何来准备上好这样一门实验课也是一个重要的课题。五邑大学电子电工实验中心在过去多年的教学过程中积累了许多宝贵的教学经验, 也取得了一系列的丰硕成果。经过几年不懈的探索, 在引导学生掌握正确的学习方法、增强学习的主动性和积极性、特别是能力与技能的提高方面, 起到了很大的促进作用。因此在2006年被评为广东省实验示范中心, 下面我介绍一下我们省级示范中心关于电工实验教学过程中的一些做法, 以供商榷。

1 重视学生实验兴趣与观察能力的培养

兴趣是最好的老师, 学生只有对所开设的实验感兴趣时, 才能激发起学习的欲望, 才能积极主动地去挖掘实验内涵直至认真完成实验任务。在这方面, 通过多年的教学探索总结了一些经验, 例如, 我们精心准备各类电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成块、各种开关等电子元器件, 将其排列在一块醒目的大示范板上陈列在实验室内, 学生在实验前后总会饶有兴致地徘徊浏览。从而很自然地提高了对基础电路这门实验课的学习兴趣。

大量的感性知识是由观察后思维而获得的, 理性知识由此而发展起来, 因此在实验中应注意把学生的观察能力的培养贯穿其中, 在这方面我们采取了一些有关的措施:例如, 在“伏安特性”的实验中, 要求学生用指针式万用表首先练习对纯电阻阻值的测试、二极管正、负极性的判断。再如, 在“RC充放电”的实验中, 要求学生用指针式万用表观察电容器是否容量不足、漏电、短路等方面的情况, 引导学生积极思维。

2 注重能力与技能的培养

传统的实验教学方式是每次实验开始时, 教师都将实验目的和实验原理及实验内容讲清楚, 然后让学生在规定的时间内跟着教师依葫芦画瓢去完成规定的实验内容, 结果使学生失去了兴趣、失去了求知和动手的欲望, 认为实验课是一门验证课。这样的教学方式难以提高学生的设计能力和创新能力, 更谈不上培养高素质的科技人才。传统的实验过程中, 每个实验都有现成的电路板, 在规定时间内完成, 使得有些学生做完实验还是一无所获。在这方面我们有不少配套的改革措施:比如, 我们在开学初把实验元器件和电路 (面包) 板发给学生, 要求学生在课前参加一次仪器仪表操作, 电子元件识别、测量的集训和焊接实验电路, 在焊接电路的同时要求学生把实验中的单项电路设计出一个综合的测试电路。采用这种方式, 首先是使学生掌握电子元器件的识别与测量方法、电路设计与焊接, 熟练各种仪表仪器使用的操作规程, 能对实验电路出现的故障进行分析、判断、处理及排除, 具有敏锐观察现象的能力。还有许多学生采取了边学边用的方法, 利用课余时间设计制作一些电子产品。其次是使学生重视实验, 这门课的所有实验95%以上的学生都是积极争着去动手, 相互攀比, 看谁能第一个正确地完成实验。过去做实验时, 真正动手的人虽有多数, 但部份人在聊天或干别的, 等着其他人的测量数据出来后就一抄了之。

五年来, 在一百多个班上千班次实验中, 还没有一个学生的实验课没有正确完成就算了事的事例。哪怕课余时间加几次课, 也必须独立完成。除了上课以外, 可以说从本课程一开始, 就陆续有许多学生利用课后或双休日的时间到实验室练习和操作, 加上课程设计、毕业设计或是电子爱好者产品测试, 经常发生几个学生争一张实验台的现象;动手能力强的帮助动手能力差的、悟性好的帮助悟性差的, 这种学习上互助的现象, 在基础电路实验室大量涌现出来。根据不完全记载, 每学期这种利用课余时间来实验室练习的学生至少达2500人次。其次是表现在学生的学习开始在理解、搞懂上下工夫。因此以班为单位预约老师辅导的现象屡见不鲜。这样一种主动学习的局面, 在学校至少也是久违了的。

3 重视创造实验条件和机会

开放实验室, 并不是打开实验室的大门让学生随便做实验。开放实验室, 首先要求学生课前必须参加实验仪器设备使用方法的集训。此期间, 教师要对学生详细介绍实验台的功能、实验仪器、仪表的使用方法, 然后让同学们先把要用到的实验仪器和元器件熟悉起来, 并学会使用, 所谓“工欲善其事, 必先砺其器”, 实验用到的仪器设备学会了, 便能够对实验结果进行观察和分析, 做实验难度也就减少很多。一旦观察到了实验结果, 就会激发学生做实验的兴趣, 并能及时对实验过程中出现的故障和问题进行检查和排除, 所以, 对实验仪器的了解和熟悉是非常重要的。例如, 示波器是工科实验甚至在现场进行分析和研究的一个重要的仪器, 但是, 根据我上实验课的经验, 虽然学生在基础电路实验、模拟电路实验、数字电路实验都用到了示波器, 但是上完这些实验后, 发现很多学生还是不会使用示波器。这样就会造成一个恶性循环, 久而久之, 因为不会观察实验波形, 而导致兴趣索然。

多年来, 如何最大限度地利用现有实验室仪器设备和条件, 最大限度地提高学生能力呢?我们采用开放实验室为学生尽力创造实验条件和机会。只要是实验室没有课、只要教师没有课, 而不管是上午、下午、晚上, 还是双休日的时间, 都能满足学生来做实验的要求。我们也从第一次集训课就宣布:不允许有一个人不能圆满地完成实验内容就了事的现象出现。哪怕是课后补做多少次, 也必须全部完成。事实上几乎每个班的每次实验课, 都有未能按时完成的学生, 他们都利用课余时间补做完成, 有的学生做完一个实验竟然到实验室四、五次之多。

4 重视教学方法的改革。

实验教学要很好地处理好教师的教“主导”和学生的学“主体”作用, 教师是引导者和管理者, 起的是“导”的作用, 而不是单纯的手把手地“教”, 应把对实验的思考更多地交给学生, 充分发挥学生的“主体”作用。实验课教学注重的是学生动手操作、学生实践技能的培养, 教师讲解时间应该有限, 如何在有限的时间里让学生掌握仪器仪表的使用、实验方法等, 关键在于教师的详细讲解, 教师在进行讲解时, 应配以生动的解说, 熟练而规范的操作, 让学生们看得清楚, 听得明白, 想的深刻, 记得牢固。同时在实验中用启发性, 指导性词句, 将学生的思维引导到关键部位和主要问题上来, 创设问题情景, 激起学生的求知的欲望, 激活学生的思维, 要解放学生的口、脑, 鼓励学生勇于对实验提出问题, 敢于标新立异, 使学生在讨论、解决问题的过程中, 掌握知识、获得方法、形成能力。如进行叠加定理实验时, 教师在讲授时应强调电流的参考方向, 指出什么情况下电流记录为正、什么情况下电流记录为负?什么样的结果是符合要求的?若实验中出现异常情况, 可能是什么原因?如何来分析、解决?要巧设“陷井”, 留给学生一个思考发挥的空间。

在实验教学中, 师生之间、学生之间应进行平等交流。教师要鼓励学生充分自由地发表自己的见解或提出质疑, 并通过实验大胆地进行各种探索, 不断激发学生的创新意识和创造潜能。教师应尽量培养学生敢于质疑、善于探索、大胆实践的精神, 将实验由被动的验证型实验转变为主动的创新型实验。教师要经常鼓励学生不要因一两次错误而气馁, 更不要因一两次失败而放弃, 要耐心启发学生认真分析实验错误或失败的成因, 使之逐渐形成百折不挠的科学探索精神。实验过程中出现的问题一般由学生独立解决, 以锻炼学生独立思考和解决问题的能力。

在实验过程中要充分调动学生学习的积极性, 以学生为主, 只有在学生百思而不得其解的情况下, 再由教师指导学生分析原因, 进而排除故障。在辅导过程中, 对于普遍出现的问题或者个别同学出现的问题而又具有实际意义时, 要及时地给同学们集中讲解。从出现问题到解决问题的过程, 是学生能力得到锻炼的一个过程, 也是一个经验积累的过程。实验课上出现的问题, 能够很直观地让学生认识到错误的产生及其危害。所以, 教师若能将实验中出现的问题及时集中讲解给学生, 那么, 第一、可以让学生受益颇多, 避免在以后的实验和科学研究中犯同样的错误;第二、可以减少实验设备的损坏率。这种教学模式要使教学取得比较好的效果, 首先就要求教师授课的过程中必须理论联系实际。可以说这项改革不断完善和深化的过程, 也就是需要老师不断改革教学方法的过程, 同样也是不断提高学生学习质量的过程。