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高校电子测量实验教学改革探析

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摘 要:文章分析了目前电子测量实验教学的现状与问题,提出了电子测量实验教学改革的一些措施并论述了在电子测量实验教学中应遵循的原则。

关键词:电子测量;实验教学;教学改革;原则

电子测量是指运用电子科学的原理、方法和设备,对各种电量、电信号及电路元器件特性和参数进行测量;同时还可以通过各种传感器把非电量转换成电量来测量[1]。电子测量及其实验课程是高等院校电子信息、自动控制、测量仪器等专业的通用技术基础课程。是具有较强的理论性和实践性的课程。通过本课程的学习,使学生具有电子测量技术与仪器方面的基础知识和实际应用能力,以后在科学实验和生产实践中能制定先进的测量方案,合理地选用测量仪器,能正确处理测量数据,以获得最佳的测量结果。

但要实现上述的培养目标,做好该课程的实验教学则成为重要的基础。为了使实验教学适应于培养学生的实际学习能力,提高实验课的教学质量,本文对电子测量实验教学的的现状及改革提出了一些观点和思路。

1、电子测量实验教学所面临的现状

1.1学生实验兴趣不高

我们发现在实验教学发过程中学生对现有的电子测量实验教学普遍兴趣不高,这主要是验证性实验太多,大多是使用一些测量仪器进行测量,比较片面、孤立,与实际应用没有什么联系。使得学生容易产生误觉,好象在重复其它课程的实验,无太大新意,而变得好象一门索然无味的课程了。

1.2实验设备配置合理度不够

随着高校教学改革的深入、教学理念的更新,虽然每个院校都购入了一些测量仪器,但跟扩招的学生数相比,却还是不够,而且多数还只是一些基本仪器和低档仪器,根本与电子测量所须的仪器相差甚远。

1.3实验教学内容陈旧、简单,与现实部分脱节,实验手段单一

实验的题目和内容相对最新的电子测量科技发展水平具有较大的滞后性,不能及时反映现代电子测量技术发展的最新成果,实验内容的分类中,验证性实验所占比例较大,综合性和创新性实验比例较少,无法充分锻炼学生综合运用能力和创新能力。同时实验教学手段单一,没有充分利用多媒体技术和网络平台教学,影响了教学效率的提高。

1.4教学主体定位没有真正落实

我们每个人都知道教学要以学生为主体,但在现实的教学过程中并没有真正的落实到位。仍然还是像传统的实验教学那样以教师和实验指导书为主体,学生则处于被动的学习,这种注入式教学无法充分调动学生学习的积极性,使学生好象有点知道,但又感觉知道的不是很透彻,觉得无太大新意,而变得索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。影响了学生丰富的想象力和创造力的发挥。

1.5应付式实验报告出现较多,缺乏严格统一的实验考核方法

学生只是学习完实验教学大纲规定的学时实验课,并按要求上交实验报告就结束了,仅凭实验报告的完成程度不能完全体现学生对该实验内容的掌握程度。

2、电子测量实验教学改革的一些探索

2.1注重师生交流,鼓励学生创新,激发学生兴趣

进行实验教学时,我们注重与学生之间的交流和互动。在实验的整个进行过程中,作为实验指导老师,我们一直在实验室巡回指导,督促和协助学生的实验过程,解答学生在实验中出现的问题,并帮助他们分析、思考和解决问题。针对学生要分别采取不同的措施,比如对于部分信心不足的学生,老师的帮助会直接影响到学生的实验态度,比如当学生在实验过程中出现问题询问老师怎么办的时候,老师不要直接动手解决问题,而应该采取多鼓励少批评的原则,在旁边耐心地指导学生去操作,鼓励学生大胆细心地使用相关的仪器设备,让学生在遇到问题的时候不要急,引导学生自己去分析问题、发现问题,再一起合理地解决问题,这样既能增加学生的信心,又能使得学生的动手能力和解决问题的能力得到有效的提高。这种互动交流的方式加强了师生之间、学生之间的沟通和联系,极大地调动了学生的实验积极性和参与性,实验氛围也更加和谐[2]。实验教学中我们鼓励学生的创新和设计。例如利用各种测量方法具有不同的测量准确度和优缺点,要求学生分析和比较采取各种测量方法的测量误差和可行性。鼓励学生在实验中进行创新和设计,有利于充分发挥学生的主观能动性,培养其创新意识于兴趣。

2.2与其它高校、企业建立联合实验室,以实现设备等资源共享。

同一地区各个高校的实验设备,特别是一些高精尖设备购置的侧重点不同,但大家可以互通有无联合实验,这其中还有互相交流学习的优势。也可以与企业联合,借助其经济与设备优势,根据市场需求开设实验。一些仪器仪表公司有自身的特长,新技术含量高,引领仪器发展的潮流。高校与这些企业共建实验室对培养学生实践能力大有裨益。通过对这些仪器设备的认识使用,会缩短学生对最新仪器的距离,对将来学生在工作岗位上选用、使用这些仪器具有极其重要的作用[3]。

2.3建立虚拟实验平台

随着本科生规模逐步扩大,电子测量课程面临两个难以回避的瓶颈,其一是传统实验手段落后的瓶颈,其二是实验设备资源的瓶颈。这些严重地影响了学生工程实践能力的培养和创新能力发挥。随着计算机网络和软件的发展,可以利用网络组建网上实验室,使学生在计算机上用电子平台web软件对传统的电子测量实验进行操作,web软件提供的虚拟仪器可以使学生用比实际实验室中更灵活的方式进行实验设计和仿真分析等,熟悉常用电子仪器测量方法,而且在web的虚拟实验中,可以方便更换元器件或改变元器件参数,其输出波形可以在屏幕上直接看到。虚拟实验是一种发展趋势,对传统实验起到一定的补充作用,又使学生掌握了一种新的实验方法[4]。

2.4实验教学考核的改革

我们首先要从考核的目的来制定考核的方式,考核的目的是检验学生对知识的掌握情况,换句话说是对学生学习的一种压力,要求学生学会应用所学的知识,因此建议考核采取以操作考试作为实验考核方式,操作考试即是对每个学生独立操作指定实验内容的过程和结果进行综合评分。因此考核方式的转变,使电子测量实验受到了学生的普遍重视,促进了实验教学。学生在实验前能主动进行预习,实验过程中认真积极,主动向老师提问。在实验操作中发现问题,通过询问老师及查阅相关资料,能够较好地解决问题。学生的学习积极性和独立操作能力均大有提高,达到了实验辅以教学,通过实验教学培养学生实践能力的教学目标。改革后的考核方式还有利于选拔出实践动手能力强、勤于思考和钻研的学生,对其进行更进一步的培养。

2.5实验教学管理的开放式

开放式实验教学是指在教师的引导下,学生自主完成实验。在整个实验教学过程中,把学生放在实验主置,学生亲自选定实验内容,由学生根据自己所学的知识独立构思,设计实验方案,选择仪器和实验材料,制定实验步骤,处理和分析实验结果、实验数据,并独立完成实验报告的撰写,而实验教师只在提供实验资料、解答实验问题等方面为学生提供指导和帮助。学生并不是被动地接受知识,而是积极主动地获取,突出了学生的主体地位,这种开放式教学充分调动学生的学习积极性和主动性,给学生一个充分展现自我,发挥自我的空间,培养了学生动手操作能力和创新能力[5]。

3、实验教学实施的原则

3.1理论与实践相结合原则

电子测量课程的开设对象大多是工科学生。在工科中,理论的学习只是感性认识,真正的理性认识来源于实践即实验。理论于实践相结合的原则是学以致用的真正体现,学生把在课堂学习的理论知识运用于实验,不仅是对理论知识的运用与理解,更是进一步学习理论知识的渴求与动力,两者之间是相互促进的关系。

3.2学习与创新相结合原则

创新能力的培养是目前十分强调的理念,其具体的落实还是需要在教学过程中进行有效的改革,尤其对工科学生而言,通过实践方式培养和锻炼创新意识和能力是非常有效的手段。例如参考电子竞赛赛题中的相关内容,可以有选择地作为训练学生设计创新能力的辅助实验教学内容,根据学生的程度不同、兴趣不同,分层次引导学生完成不同的任务。在这样的过程中,调动学生的学习主动性并促进学生创新意识的萌发。

3.3课内实验与开放性实验相结合的原则

在电子测量实验过程中,各部分内容繁简不一、要求各有不同,以验证性实验为主的内容,以课内实验方式完成,课内和课外独立学习课时比大致为1:1。而综合性、设计性实验内容,包括软件仿真、虚拟仪器设计等内容,则以开发性实验方式开展,课内与课外独立学习课时比要达到1:5左右。学生在课外需要有足够时间进行资料查找、方案论证、设计分析等一系列工作,也锻炼了自我把持、独立思考、资源利用等各方面的能力[6]。

4、结语

著名科学家钱学森先辈明确指出:“信息技术包括测量技术、计算机技术、通信技术。测量技术对信息进行采集和处理,是信息技术的源泉,是关键中的关键。”我们深信,实验教学模式更有利于激发学生参加实验的兴趣和培养学生自主学习的氛围,实验教学手段更加现代化,实验教学考核更加完善。可以相信:只要我们坚定实验教学的改革思路,努力提高实验教师的业务素质,不断更新仪器设备,激发学生的实验热情,必将使电子测量实验教学再上一个新台阶。

参考文献:

[1]谭延亮,游开明,高峰.电子测量实验教学改革探索[J].衡阳师范学院学报,2011(6):144。

[2]潘春玲.高职《电子测量》实验课程教学探讨[J].太原城市职业技术学院学报,2010(11):20。

[3]陈爱菊.电子测量实验教学探讨[J].内江科技,2010(1):200。

[4]李爱琴.电子测量实验教学改革的实践与探索[J].科技信息,2008(28):492。

[5]孙文嘉.电子测量开放实验教学初探[J].辽宁高职学报,2003(12):110。

[6]叶宏等.《电子测量与仪器》实验教学的研究和思考[J].北华航天工业学院学报,2008(7):18。