实验教学的成人教育论文

2022-07-03

一、实验教学的思想1.从认识规律看,实验教学是验证理论的最佳方式理论往往是抽象、枯燥的,甚至是繁杂的。特别是微机原理课,许多内容要从其内部、微观的层面上想象认识,在教学上很难构建教学模型进行说明,有时候表述一个问题,从理论到理论会越讲越复杂,学生越听越糊涂。今天小编为大家推荐《实验教学的成人教育论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

实验教学的成人教育论文 篇1:

浅谈成人教育实验教学存在的问题及对策

摘 要:本文从笔者教学实践出发,探讨了成人教育实验教学存在的问题,并提出了相应的对策建议。

关键词:成人教育 实验教学 问题 对策

课 题:本文系2014年浙江省成人教育与职业教育协会立项课题研究成果。

笔者从事成人教育实验教学工作近三十年,历经了学校机电一体化专业实验室从无到有、从最初的仅能完成几项实验教学任务到现今能较全面完成机电一体化专业实验教学工作的过程,实验教学对学生整体素质的提高作用有目共睹。教学实验工作进程无一不体现其对整体教学的不可或缺的作用,学生对理论教学难以理解的内容绝大部分都可通过实验教学加以认证。但在实验中也存在一些问题,如何解决这些问题是开展实验教学必须面对的难题,本文就此提出了一些看法。

一、问题的提出

要完成好实验教学工作,最重要的因素就是要有良好的实验设备。但实验设备的价格逐年升高,设备的利用率有限,要想让学校再投入大量资金购置新的实验设备已不现实,那么如何解决实验设备的不足是实验教学中首先要解决的问题,同时实验设备的不足在实验教学中又引发了一些实际问题。为此,笔者学校一直在努力,想尽办法解决设备短缺的问题。

二、成人教育实验教学存在的问题及解决方案

1.增加实验设备、改善教学环境的问题

问题:成人高校实验教学当前所面临的最大困难就是实验设备不足,由于实验设备缺失,往往造成一人实验、大家观看的现象。

解决方案:笔者经过调研,发现原来机电一体化专业大专班实验教学设备与培训部所用的技能操作设备有很多是可以通用的,但由于各自为政,分别提出自己的采购方案,造成了部分设备重复采购的现象。通盘考虑,整合机制,最大化地利用所购设备,是解决设备短缺的一条途径,而校内实训基地的建设能有效推进教学设备购置的进程。

2.实验数据精度提高的问题

问题:由于现在实验教学所使用的设备很多都已老化,长期的使用使其测量精度大大降低,教学得出的实验数据与理论结果存在较大的差距,使学生对实验结论产生疑问。如果不能尽快解决这个问题,实验的意义也就不复存在。

解决方案:笔者学校借助学校实训基地建立的契机,积极采购新的实验设备。设备更新之后,明显可以看到,测出的实验数据与理论值非常接近,学生做实验的兴趣有了很大的提高,尤其是对新开发的实验项目,更是热情高涨,非要弄清楚设备线路中设置的故障点现象及排故原理,以便回到厂里学以致用。设备的改善也激发了学生对实验的兴趣,学生到课率明显增加。

3.学生跟不上实验教学进度的问题及解决方案

问题:在实验过程中,笔者发现学生对实验内容的理解能力不同。动手能力强的学生每次实验都冲在前面,实验完成质量也高,所以动手机会也就多。而理解能力差的学生则往往是躲在后面,由于对实验内容没有完全理解,生怕老师叫他上来实验,因此动手机会就少了许多,走向社会后两者的差距就慢慢显现出来。

解决方案:笔者往往是将实验内容再解释清楚,有意识地请躲在后面动手能力差的学生走上台来,多给他们提供实验机会,及时指出他们在实验操作中的错误,并讲明错在哪里,消除他们对实验的恐惧感。

4.实验设备不足问题

利用仿真软件解决实验设备不足的问题,是实验教学改革的一种很可行措施。笔者已在数控加工技术和PLC编程课上进行了实践,取得了良好的效果。但毕竟采用的是虚拟软件,与真实设备还有一定的差距,也就是说计算机仿真软件并不能完全代替真实实验设备,实验设备与计算机仿真软件相结合,才能让每一个学生都可在计算机上利用仿真软件完成实验要求,然后将实验结果在真实实验设备上进行验证,从而实现真正意义上实验教学。现在学校所购置的实验设备虽然不能实现人手一台,但虚实结合的教学方式已达到了预想的实验效果。

三、小结

总之,要保质保量完成实验教学工作,先进的实验设备是重要的保证,再加上实验教师尽职尽责的工作,就一定能使实验教学工作推陈出新,使学生在完成实验教学后能够很快适应本单位新设备的生产工作。只有教师们不断努力,才能使实验教学质量更上一层楼。

参考文献:

[1]胡拥军.高职教育实训问题及其对策研究[J].成人教育,2011(10).

[2]孙秋萍.提升成人教育实践环节[J].职教新观察,2008(10).

[3]李家其.高校成人教育实践教学改革探析[J].中国成人教育,2008(13).

(作者单位:杭州市工人业余大学)

作者:王献

实验教学的成人教育论文 篇2:

《微型计算机原理与应用》实验教学的设计与实施

一、实验教学的思想

1.从认识规律看,实验教学是验证理论的最佳方式

理论往往是抽象、枯燥的,甚至是繁杂的。特别是微机原理课,许多内容要从其内部、微观的层面上想象认识,在教学上很难构建教学模型进行说明,有时候表述一个问题,从理论到理论会越讲越复杂,学生越听越糊涂。教学现状是学生在学习这门课时,刚开始兴致都很高,渴望知道计算机究竟是如何工作的。随着课程的进行,学生普遍感到这门课不是那么好对付的,表现出对原理学习的乏味,提不起精神,严重影响了教学效果。实验教学可以验证理论,同时也是加深理论认识的必要手段。正是处于这样的考虑,使我们统一认识,走实验教学与理论教学相结合的路子。

2.从技能培养看,实验教学是形成和增长技能的唯一途径

通过实验可以使学生掌握操作技能。微机原理课的实验教学不是让学生简单地做一些手工操作,而是以理论指导操作,是计算机原理论与操作相结合的计算机技术的集中体现。从汇编语言的编辑、到调试、到运行,有一个正确的思维和方法过程,学生只有身临其境才能亲身感受,把握操作要点,才能学会、提高操作技能。

3.从教学方式看,实验教学是全部教育的重要组成部分

最近几年由于高职大专的扩招,各地中职类学校把高职考作为学校的一项重要工作来抓,就或多或少地挤掉了一些实习课时,或实验教学被不同程度地轻视了。在课时有限的条件下,合理、有效地做好实验教学设计和实施,成了一个需要重点考虑的工作。不能因为加强基础课学习,而忽略实验课的教学。其基本要求是:既要保证必要的实验项目开展,以求足够的实验教学课时;又不至于面面俱到而占有过多的教学课时,确保正常、合理的实验教学课的进行。

4.从发展创新看,实验教学是创新能力发展的基础

实验教学对于教师来说,既是教学要求,又是一个挑战。传统的教学模式习惯于课堂上讲解,教师“动口不动手”,这对现代教育来说是一个极大的制约。在大力培养双师型教师和推行素质教育的今天,教师同时兼备理论和实践数素质成了基本要求。通过实验教学可以提高教师的动手能力,有利于理论和实际的结合,有利于教学过程的正常展开。实验教学对于学生来说,从实验教学中培养了他们的学习兴趣,提高了动手能力,有利于更好地学习知识,更多地发挥自己的潜能,更快地适应社会需求。

二、实验教学的设计和实施

1.结合微机基本结构的实验

微机的基本结构式本课程的基础,也是学习汇编语言的基础,必须认真掌握。通过DEBUG下有关命令的执行,可以显示/修改寄存器或存储器单元的内容,在显示屏上能真实地看到寄存器、有关存储单元及其信息状态。由实验过程可以看到这些微观构成已不再是抽象的,而是实实在在的。不仅如此,学生还可由此学到相应的操作方法,也能学到计算机的有关结构特征。该项目的实验,有助于学生对微型计算机组成的感性认识,加深对其基本结构和信息状态的了解。

2.结合程序设计的实验

用汇编语言进行程序设计是本课程学习的核心,但是光在理论上讨论程序设计不是目的,而要在微机上设计程序、调试运行程序,达到理想的运行结果才是真正的目的。选择若干个典型问题,如实现数的连加循环程序设计、比较判断的分支程序设计等,通过上机编辑、调试和运行等,使学生体会设计、编程、调试程序的技巧。更重要的是通过程序的运行,验证程序设计的思想,学会上机操作的方法和技能。

3.结合输入/输出系统的实验

完备的外设使微机功能得以充分体现,但它离不开输入/输出系统的支持。该实验项目着重让学生认识I/O口地址,如何與I/O口联系,实现对外设的控制功能上。如要求在显示器上显示字符串“The Principle and Application of Microcomputer”等,可以让学生认识一个完整微型计算机的结构体系,特别是与外设的联系及工作过程。

4.结合专门技术的实验

微型计算机由于有了诸如堆栈技术、中断技术、数组参量的不同表示,串/并行数据传送等,功能更加丰富、完善,这部分内容恰恰是学生在学习时感到抽象、不易理解。例如,如何建立堆栈,在利用调用指令(CALL)时堆栈所起的作用;利用中断矢量表实现某种中断类型的响应等。这对这类专门技术,安排相应的实验项目,使学生在实践中体会那些在理论中难以想象的问题,使他们对计算机技术掌握得更全面、更深入。

5.结合提高发展的实验

以上四类微机实验教学是最基础的内容,因而必须面向全体学生。但在实验教学中,发现部分学生对微机原理具有浓厚的兴趣,上述实验似乎不能满足他们的要求。为了鼓励这些学生的学习积极性、满足他们的求知欲,使他们有进一步开拓发展的机会,我们在实验教学中特别安排一些结合具体实际的项目,如微机在线控制系统、微机数据采集系统等实验,来拓宽学生的知识面,提高他们的实际应用能力。

三、实验教学的保证

1.硬件建设是开展实验教学的物质条件

开展以上各项实验教学,建立专门的实验室是必要的,以免与其他课程实验公用造成冲突。实验微机可以以旧带新,采用早期使用的80386型机等,可使建设成本大为降低。在条件许可的前提下,做到人手一台,有利于学生的独立操作。还需配备有关测试仪器、仪表,接口卡和外设等,保证全部实验教学升级项目的顺利进行。

2.软件建设是开展实验教学的保证

具有丰富教学经验和时间技能的教师,是实验教学进行的保证。实验教学教师需全面把握整个课程的教学内容,熟知教学要求,正确体会课程的重、难点之处,才能有的放矢地指导学生做好各项实验。理论课教师兼任实验课教师,可以起到对课程内容、教学要求的确切把握,对学生的学习情况及其薄弱环节更加了解,更有利于实验教学的实施。

3.合理安排是开展实验教学的必需

对实验教学的组织安排,要突出两点。一是要把它作为课来对待,决不仅仅是简单的上机,更不是工厂工人的操作,而是贯穿整个教学理念和教学要求的过程。二是体现在实验上,学生的实验过程,始终伴随着探索、验证、释疑和发现的过程。因此,首先要对学生的实验心理和行为操作有一个充分的估计,要有应对其变化的思想准备和措施,保证实验教学在预期的过程中进行;其次,是在理论课适时安排对应的实验教学课,使学生的实验起到帮助理解理论,并为指导实践服务;再次,要充分估计到同一班级学生之间的差异,利用较优秀的学生,带动帮助稍差的学生,可以达到理想的教学效果,也有利于整个实验教学过程秩序井然、有条不紊。

4.严格考核是开展实验教学的关键

实验教学过程中,指导教学不可能也没有必要对每位学生的实验过程都细加指导,一一过问。这中间难免有部分学生不太自觉,敷衍了事,因此对学生实验结果的考核既必要、又重要。针对每一项实验制定好完整、具体、可操作的实验项目考核检查表(因篇幅所限不列出),包含有实验准备、实验过程、中间结果及最终结果的填写,并随时从不同条件的变换来加以检查、考核。

(作者单位:浙江海盐职业教育成人教育中心)

作者:陈意定

实验教学的成人教育论文 篇3:

基于虚拟仪器的新型实验教学模式的探索

摘要:作为工科类专业实践活动和实验教学的主要场所,专业实验室的建设模式和工作方式在学生培养过程中的作用显得更尤为重要。本文在提出当前中国高校实验教学存在的问题的基础上,从基础理论层、综合设计层、创新实践层、课外科技竞赛及远程开放虚拟实验室五个方面探讨了基于虚拟仪器的新型實验教学模式,从而达到提高学生动手实践及创新能力的目的。

关键词:虚拟仪器;仿真;实验教学;教学模式

一、前言

加快经济发展方式转变,促进经济结构调整和产业优化升级,已成为实现我国经济社会可持续发展的内在要求[1]。为了全面提升产业技术水平、国际竞争力,完善现代产业体系,国家大力倡导“中国智造”。

天津商业大学瞄准社会发展的重大需求,优化专业设置,推动向应用型大学转变,加快推进人才培养模式与经济社会转型升级、创新发展深度对接,进一步完善知识教育、能力培养、素质拓展为一体的应用型人才培养体系。同时着重强调增强学生的创新能力,以适应社会发展对工程应用型人才的需求,为社会发展提供高质量的智力成果和人才支撑。

加强教学过程的实践环节,是当代高校教育发展面临的新任务。自动化专业作为面向工程技术、综合应用性较强的专业之一,不仅强调理论与实践相结合,培养学生的动手实践能力、独立思考能力,还要求能够造就创新能力强、勇于探索、适应经济社会发展需要的高质量、创新型工程技术人才[2]。

二、当前中国高校实验教学存在的问题

作为工科类专业实践活动和实验教学的主要场所,专业实验室的建设模式和工作方式在学生培养过程中的作用显得更尤为重要。实践教学克服了传统课堂教学中教学任务同一性的弊端,立足于挖掘学生个性潜力和比较优势。一方面可以提高理论教学的深度和广度,另一方面能够培养学生的实际操作能力,培养合格技术和研发人才[3]。但是目前中国高等学校在实验、实践教学方面存在如下问题。

1.由于资金投入和设备更新周期等因素,高校实验室的设备采购与更新往往具有技术滞后性,无法体现世界上最流行、最前卫的发展趋势,学生自然也就无法接触或获知这种趋势,一定程度上影响了工科专业实践教学的实施与推进。

2.很多专业基础课枯燥、乏味、抽象、晦涩,而且理论教学与实践教学是分开进行的。受到实验环境的制约,学生无法随时随地验证理论知识,在这种情况下造成了学生学习主动性不高、实践动手能力较弱的情况[4]。

3.很多实验设备采购价格高、使用成本高、台套数比较少,并且只能完成原理演示性、验证性、操作使用训练的实验项目,设备使用效率[5]。学生无法做到独立操作,实验过程中只能被动参与,实验效果不理想。

4.依然存在重视理论知识传授而忽略实践能力培养的现象。师生互动和实践环节流于形式,理论与实践脱节,一定程度上制约了学生实践能力的提升[6]。

5.实践教学基本是将两至三名学生分成一组,按照实验指导书上的实验步骤、要求和注意事项进行操作。造成大部分实验教学时间都是用于电路搭建等操作,学生也仅仅是为了得到数据而进行操作,忽略了实验的目的和对问题的分析,不适用于目前追求的探究式的教学方式[7]。

6.实验报告的书写和实验数据的处理,学生只是机械的照搬照抄,不会进行后期的消化与思考。对于一些自觉性较差的学生,极容易造成达不到实践教学的效果。

7.实验内容多为验证性实验,学生自由设计的灵活性小,很难调动学生的积极性,不能满足应用型人才培养的需要,一定程度上影响了学生创新意识的培养和综合实践能力的提高。

三、虚拟仪器介绍及其优点

虚拟仪器的概念由美国国家仪器公司在上世纪80年代提出,其核心思想是将计算机作为硬件支持,把传统仪器的部分功能以计算机软件技术进行表达,通过计算机的机能实现数据接收、运算、处理、存储、显示等功能[8]。在近些年,由于计算机硬件性能的飞速发展,以及网络技术的广泛应用,使得虚拟仪器的适用范围越来越广,所能模拟的仪器越来越多,数据指标越来越高,对于高校实验室主要具有以下优点:①拓展性强、应用性强、开发时间短。②为实验者提供更为准确的实验依据,便于实验者进行数据处理和统计。③在一定程度上可以弥补仪器设备短缺、教学资源不足的问题。④具有多感知性、交互性和可重复性,利用虚拟平台教师可以将一些难于表述的问题更直观的展现出来,为学生提供生动逼真的实验学习环境。⑤虚拟仪器平台的开放性使得实验内容、实验方式灵活多变,扩大了学生的创造空间[9]。⑥虚拟实验室不受时间和空间限制,在培养科研型学生的实际操作技能方面起到积极的作用。⑦解决精密仪器已坏、实验耗材昂贵的问题。

四、基于虚拟仪器新型实验教学模式的探讨

根据社会需求,结合自动化专业的特点,自动化实验室明确了以学生为中心,兼顾理论教学、重视能力培养、强调创新精神的实验教学方向。根据专业课程的设置以及学生的能力、兴趣,实验教学采用分层培养模式,分为基础理论层、综合设计层、创新实践层,同时辅以各类大学生科技竞赛,逐层提高水平、递进式地实现学生掌握基础操作能力、设计实践能力、创新创业能力的目标[10]。借助虚拟仪器技术,将传统教学手段与虚拟仿真系统平台相结合,创建模拟的、开放的学习环境,保证理论教学、仿真教学、实践教学环节三部分的有效融合。

1.基础理论层实验教学。基础理论层主要以演示性和验证性实验为主,注重培养学生对基础理论知识的理解,目的是为了使学生通过分析实验数据总结规律,巩固所学的专业基础知识,了解仪器的性能和使用方法,掌握基本的实验技能,养成良好的实验习惯,为设计性、综合性实验的开展奠定基础。

考虑到实验设备的耐用性、使用者的安全性、设备维护的便利性等因素,现在的实验设备往往采用模块化设计,将元器件封装在实验设备内部,操作者只能通过数据接口或者观察窗、仪表来获取器件工作状态和实验过程数据,无法看到实际器件,不利于学生在实验过程中对基础知识的理解。但是,虚拟实验室可以作为传统实验室的补充,不仅可以方便、直观地进行虚拟实验与演示各种元器件的工作原理,同时可以调动学生学习兴趣,并且能够更深入的去研究结构和工作原理。考虑到自动化专业基础课理论性较强,仿真平台能够将实验内容与理论紧密联系,并对实验过程进行动态模拟分析,将理论知识视觉化、直观化,进而提高实践教学效率和质量。

2.综合设计层实验教学。综合设计层主要以综合性、设计性实验为主,采取实物平台和虚拟仿真平台相结合的方式,培养学生综合操作技能和设计能力。在进行实验、实践活动时,首先要求学生通过虚拟平台完成仿真,以验证实验步骤、设计方案的正确性、合理性,当仿真实验的反馈结果正确时,则可以转入实物平台的操作。当仿真结果不理想,则说明设计方案或操作过程存在瑕疵,虚拟平台特有的直观性和开放性能够帮助实验者迅速定位错误,并进行相应的修正。通过虚拟仿真教学平台的综合性、创新性培养学生的设计能力,既保证了整个实验过程的开放性,同时确保实验者以及实验设备的安全性。

3.创新实践层实验教学。创新实践层主要以探索性、创新性实验为主,注重培养学生运用各种已掌握的知识和技能,进行创造性思维、探索未知领域。由学生自行提出实践课题、寻找与课题背景相关的指导老师,通过独立思考,设计拟定实验方案和步骤,进行必要的设备和器件选型,自己动手实验探索、分析研究得出结论。学生在实验室开放时间段完成实验,让学生学会探索并运用新技术解决实验当中存在的问题。

在这个阶段,学生在实验过程中会需要比较高端的实验设备,同时实验耗材的数量与质量均高于前两个层次,使得实验成本大大的提高。受到各方面条件的限制,仪器设备的配置可能不能满足要求。虚拟仿真平台的引入能够有效弥补硬件条件的不足的问题,降低实验成本,保证实验的成功率。通过实验使学生能够了解新技术的应用成果及发展方向,引导学生自行解决复杂的工程问题,提高科研能力和创新能力。

4.课外科技竞赛。自动化实验室为学生参加相关科技竞赛提供必要的场地、器材、指导。在竞赛过程中,学生根据自身的特点进行分工,尽量发挥自己的优势,保持和他人的沟通与合作,全方位、多角度地思考问题,充分发挥创新能力,综合分析、科学规划并最终提出解决方案。在压力环境中,能够极大的强化培养效果,全面检验学生专业知识、团队协作意识、人际沟通能力[11]。

同时,由于竞赛具有规则约束性和时间紧迫性的特点,参加者只有有限的试错机会,一旦方案选择出现方向性错误,几乎没有改正的机会。而仿真平台能够最大限度的帮助参赛者避免陷入困境。各种EDA设计工具、虚拟仪器能够辅助参赛者提高设计效率,提供必要的备选方案,以及不同方案之间的优缺点,直观的反馈各方面数据,以供参赛者对方案进行选择和优化。

5.建立远程开放性虚拟实验室。开放的交互性虚拟环境,可以加深学生对理论知识的理解,学生可以在任意时间、地点,在授权的条件下进行操作,这是传统实验过程所无法比拟的,也是虚拟实验的优势所在。学生能够自由选择实验内容,反复操作演练,进行个性化的学习。

五、结论

专业理论知识传授是为了促进学生实践创新能力的提升,理论与实践密切结合才能产生良好的效果。自动化实验室以学生为中心,采取多层次的教学模式,并推行特色鲜明的教学实践。借助虚拟仿真实验平台,有效地丰富教学方法与手段。同时突出学生学习过程中的独立性和主动性,最终培养出适应社会需求的创新型人才。实践证明基于虚拟仪器的实验教学平台对提高总体教学质量具有重要的意义。

参考文献:

[1]潮涌江海千帆竞——吴邦国委员长在江苏调研纪实[N].人民日报,2015-01-12.

[2]邓晓艳,高红霞.过程控制工程实验课程教學改革与实践[J].实验室研究与探索,2017,36(2):214-217.

[3]张淳胡,佳楠.基于翻转课堂的高校实践教学改革与探索[J].中国成人教育,2017,(03):95-97.

[4]王咏宁,冯桂莲.虚拟仪器技术在《微机原理与接口技术》中的应用[J].软件工程,2017,20(2):4-6.

[5]于飞,向东,吴强.基于虚拟仪器技术的任职课程实践教学改革[J].教育教学论坛,2017,(06):109-110.

[6]李媛.Multisim仿真软件在电子类课程教学改革中的应用与实践[J].商丘师范学院学报,2017,33(03):100-102.

[7]张雪侠,付安英,商莹.基于虚拟仪器的电子实验室的研究[J].电子设计工程,2017,25(06):170-172.

[8]张宏.电子技术试验中虚拟仪器的应用[J].电子技术与软件工程,2017,(12):93-94.

[9]黄伟,霍江辉.虚拟仪器技术在传感器实验教学中的应用[J].科技信息,2012(31):266.

[10]刘洁,徐青青,赵海芳.检测技术与虚拟仪器的实践教学平台的建设[J].装备制造技术,2017,(06):250-251.

[11]杨一涛.大学生竞赛与本科教学相结合培养人才的方法探索[J].南昌高专学报,2010,(5):77-79.

作者:朱诚 费腾 刘晓培

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