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我的实验我做主——哈工程实验教学模式的探索与实践

我要评论(0) 字号:T T 2014年10月10日 09:26:12 来源:哈工程

【导读】“我的实验我做主”,模拟电子技术实验课程充分以学生为本,通过全开放、自主化实验教学,帮助学生有效地将理论知识与工程应用有机结合,并转化为创新能力的提升,得到了学生的认可。

“我预约了实验课,可是我临时有事去不了,怎么办?”

“我没有提前预约,但是我很想现在就做实验,怎么办?”

“实验内容简单做起来不过瘾,怎么办?”

“实验教学满足不了我的科技创新需求,怎么办?”

……

科学技术是第一生产力,当今世界是一个科学技术迅速发展和广泛普及的时代。要使我们的学生将来能适应这种形式,就必须重视和加强实验教学。如何创新实验教学模式,满足学校创新人才培养需要和学生的不同需求,不断培养学生的创造性思维和实践动手能力,哈工程学校实验室与资产管理处携手电工电子实验教学中心模拟电子技术实验教学组在全校率先开展了全开放、自主化实验教学试点,对多层次实验、多重培养理念共存的新型实验教学模式进行有益的探索和实践,呈现出蓬勃发展的态势。

“随机实验”和“提前预约”的有效兼容 有效利用实验教学资源

“实验室里面闲置的座位是对教学资源的一种浪费。”电工电子实验教学中心的于蕾老师指出,使实验教学资源得到最大化的有效利用,单一地依靠网上预约系统安排实验时间是不够的。

实验

“想做实验的学生没预约上座位,预约了的却没来,造成了不必要的浪费。”全开放实验教学模式可以有效避免这种情况的出现。在开放的几个时间段内,学生无需预约,只要实验室有空位,就可以相对自由地随时到实验室完成实验,每个实验项目完成的时长也不受学时的限制,同时,也兼容预约模式,学生可以到实验管理系统中提前预约实验时间,不至于给自己造成被动。自动化学院学生王雨桐将其比作网上订火车票,“只要没出票别人仍然有机会,大大地减轻了我们因个人原因不能做实验而造成的浪费。”

所谓“全开放”不仅仅是时间上的开放,也包括了空间、器材、内容、过程、数字化教学资源等各类实验要素对学生的全面开放。

学校配套了2个拥有35个台位的实验室,并提供了供实验室管理人员使用的手持机和学生使用的触摸屏电脑等先进的实验设备,老师直接用手持机为学生打分,使任课教师得以从繁重的管理工作中解脱出来,投入更多的精力到实验教学研究中,既减轻了教师的工作负担,也提高了实验室的管理效率。

为帮助学生在动手做实验前先了解仪器的使用方法,有的放矢地进行提前预习,“模电”教学组的老师们专门拍摄了4种仪器使用的视频短片,在实验室走廊放置的触摸屏电脑上进行随时播放;并编写了适于自主学习的实验教材,为学生独立自主完成实验准备了充实的教学资源,学生只需登陆到实验室公共邮箱即可自行下载,开放、快捷。

预习

全开放的实验教学模式不仅使学校的实验教学资源得到了有效利用,还提高了教师的工作效率,是对开放式实验的有益创新,值得在全校范围内推广。

“分级化”+“自主化”的创新发展 属于学生的实验style

2005年,哈工程电工电子实验教学中心提出的实验分级化理念得到了教育部专家组的一致好评。经过多年的探索实践,为进一步满足学校人才培养的需要,实验教学从实验分级化向实验自主化又迈进了一步。自主化实验教学模式从根本上打破了以往实验课先由老师讲解实验目的、原理、内容、步骤、要求、仪器使用及注意事项的“灌输式”教学方式,强调学生自主学习、自主实验,使学生由“不得不学”到“我要学”、“巧学”。

由实验分级化向实验自主化的创新迈进并不是摈弃“分级化”,而是将二者更好地结合融汇,将实验项目分级化应用于自主实验中,可以进一步扩展实验项目的数量和可选性,在给学生“加码”的同时,也让实验更加生动起来。

一方面,在实验内容上,有别于理论教材,尽量选择学生感兴趣的内容,如宽带放大、低噪声放大、如何兼顾带宽与增益、抗干扰问题、典型芯片及应用等贴近工程实际的内容。另一方面,将实验项目分为A、B、C三级,难度系数分别为0.9、1.0、1.1,学生可根据自身情况自主选择实验等级,“想容易点的就选做数字灯、交通灯自动控制器、自动售票机,想难点就选乘法器、计数器,再难点儿就做彩灯控制器、点阵显示器。”信通学院学生刘一萌觉得,实验分级很好地满足了学生对实验难度的不同要求,“我们可以选A餐,也可以选B餐、C餐。”实验分级化不但为能力较强的学生提供了进一步发展的空间,同时也对学生起到了较强的激励作用。

学生只要找到机位就可以随机进行实验,这种“开板就做”的方式决定了课前准备的重要性。因此,教学组在不占用学时的情况下,设置了前导课,在每学期实验课开课之前会集中讲授30至50分钟,主要讲述设计概论,指导学生设计思路及自主实验要做好的准备工作,强调课前预习的重要作用。

自主实验要求一人一组独立完成实验项目,禁止在实验期间随便走动、相互交流,这就要求学生必须做好充分的实验预习。换句话说,虽然“讲的少了”,但需要学生独立消化、理解的知识则更多了,这也是对学生独立思考能力和学习能力的培养和提升。

自主化实验教学模式打破了“先讲后做”的传统实验教学模式,教师由主导变为引导,学生由主体变为主导,使学生在实验中具有了充分的自主权,打造出属于学生的实验style。

“计划内”与“计划外”的灵活互补 最大限度地满足学生创新需求

实验教学的最终目是培养学生的创新意识和实践能力,通过实验把理论知识再度深化和灵活运用。为最大限度地满足学生的创新需求,教学组特意设计了“计划内开放”与“计划外开放”两种形式。

“即使在规定的学时内不能完成实验也可以另找时间继续做,使我能够放心大胆地挑战高难度‘动作’。”自动化学院学生王泽源在实验室“计划内开放”的时间段里,对各种难度的实验进行了“尽情”地尝试和挑战,充分感受到全开放自主化实验教学模式的优势。

在2014年黑龙江电子大赛中获奖的信通学院学生卢炳坤认为:“将科技创新带进实验室,我找到了一个理想的科创空间。”学生可以在实验室“计划外开放”的时间段里,到实验室自由使用实验设备和材料进行科技创新研究,也可以得到指导教师的指导。但由于学生所做的科技创新实验各不相同,因此实验室对此类实验不提供材料支撑,学生需要自行搜集实验材料和数据独立自主地完成实验,在潜移默化中培养了学生严谨认真的科研态度和分析解决问题的能力。

“计划内开放”与“计划外开放”两种形式互为补充,灵活多样地促进学生实践和创新能力的提升,成为电工电子实验教学中心推行实验室开放的一个新亮点,其辐射和示范作用将在全校范围内逐步显现。

无论是“计划内”实验还是“计划外”实验,有效的考核都是必要的。全开放、自主化不是放任不管,必须制定一套与之相适应的实验考核机制。教学组严把“入口”和“出口”,设计了预习考核和实验考核两个环节。对每一个实验项目建立预习考核题库,题目涉及本次实验的理论知识、仪器仪表的使用方法、电路联接正误判断、实验中出现的某些现象的解释、实验中用到的调试方法等,每次实验都有10分钟预习考核,考核合格者方可进行实验,因此,学生必须认真做好实验预习;传统的实验教学考核方式多是“实际操作”+“实验报告”综合评定成绩。在模电自主实验教学中,对最后考核方式进行了改革,增加了期末考核实际操作环节,进一步强化学生对理论内容的理解与应用。

“我的实验我做主”,模拟电子技术实验课程充分以学生为本,通过全开放、自主化实验教学,帮助学生有效地将理论知识与工程应用有机结合,并转化为创新能力的提升,得到了学生的认可。目前,模电实验教学已经完成了一个教学循环,累计有1400名学生体验了全开放、自主化实验教学模式,这一新型实验教学模式在不断探索与实践中创新前行着。

[责任编辑:孙欣欣]
标签:哈工程 实验教学 探索
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