基于“探究学习能力”的电路实验教学模式研究与实践

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摘要：阐述了培养学生自主探究学习能力的重要性。针对当前高校电路实验教学的现状，结合佳木斯大学的实际情况和多年的电路教学经验，有针对性地对电路实验教学提出了一系列的改革措施，从而提高了学生探究学习的能力和电路实验教学效果。

关键词：探究学习能力；电路实验；教学模式研究与实践

作者简介：王丽娟（1966-），女，黑龙江铁力人，佳木斯大学信息电子技术学院，高级讲师；黄金侠（1979-），女，黑龙江佳木斯人，佳木斯大学信息电子技术学院，讲师。（黑龙江 佳木斯 154007）

基金项目：本文系黑龙江省教育厅规划课题项目（项目编号：GBC1212093）、佳木斯大学重点课题项目（项目编号：JYA2011-061）的研究成果。

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）17-0097-02

高等教育不应是学生学习的终点，而应是终身学习的一座桥梁。教师的任务不仅仅是向学生传递学科知识，更重要的是培养学生探究问题、解决问题的能力，以及实践创新的能力。[1]高校实验教学作为提升大学生的科学素质，培养分析问题、解决问题的重要手段，有着其他教学环节不可替代的作用。[2]

电路实验是高校电气信息类专业的一门专业基础实践课程，是电路理论课的验证和延伸，也是后续专业基础课及专业课的重要的实践基础，起着承前启后的重要作用。因此，在电路实验中培养学生勇于实践、实事求是、理论联系实际的科学精神，获得主动探究学习的能力、终身学习能力和创新能力，具有十分重要的意义。

一、结合高校电路实验现状，分析影响大学生探究学习能力的不利因素

1.以教师为主导的传统教学模式

经过十几年的基础教育，学生的思维多数已被格式化的典型教学模式训练得整齐划一，习惯于跟着教师的思路走，遇到问题喜欢求助于教师，缺少了打破砂锅问到底的执着。高校电路实验教师常常采用以教师为主导的教学模式，为保证课堂教学的顺利实施，乐于按照预先设计好的教学方案，按部就班地推进教学进程。学生在实验操作时往往机械地为了完成实验而实验。[3]长此以往，学生逐渐失去了参与实验的热情，失去了应有的鲜明个性，没有了主动探究学习的兴趣。

2.电路实验课时偏少，实验室设备不足

目前大学电路实验课普遍存在学时不够、设备老化、实验台套数不足的问题。基于以上原因，教师在实验教学中很难实施探究式的教学方法。为保证在规定的时间内完成实验教学任务，一方面教师必须抓紧一切可利用的时间维修实验中损坏的实验设备；另一方面当实验操作出现问题时，为保证实验时间，教师只好亲自检查，排除故障。而学生在电路实验中往往只能被动地按实验步骤接线、测量数据。因此，学生缺少了获得探究学习能力的空间和时间，严重影响了学生自主学习的积极性。

3.实验项目以验证性实验为主，形式单一

电路基础是学生进入大学接触到的第一门专业基础课，因此，电路实验项目多数为验证电路定理、定律及电路基本理论。而电路实验指导书上对每一个实验的实验目的、内容、方法、步骤乃至记录表格一应俱全，不需要独立思考。[4]如何利用学生有限的专业知识，增设一些既有助于启发学生独立思考、激发学生学习兴趣，又可以锻炼学生探究学习的能力和创新能力，具有设计性、创新性的实验项目，成为电路实验教学改革的重要课题。

4.学生缺少主动探究的兴趣和动力

上了大学，没有了高考时升学的压力，学生的身心都放松下来。过度的松弛使一些学生不思进取，学习上仅仅满足于考试及格，过于依赖教师，被动地接受新知识，遇到问题总是寄希望于教师来解答和解决，不愿花精力研究电路实验中出现的各种状况的原因，不能主动探究各种实验现象及实验数据所揭示的电路理论，机械地照搬实验指导书的内容，实验积极性不高，直接影响了学习质量。

二、在电路实验教学中培养学生探究学习能力的教学研究与实践

1.改革教学模式，探究式学习与生成性教学方式有机结合

生成性思维认为事物及其本质和规律是在其发展过程中生成的而不是预先存在的。[5]生成性教学强调教学过程，尤其是教学中的偶发事件，打破了传统预成性教学的弊端，将学生从整齐划一的教学目标中解救出来，促进了学生个性的发展。在电路实验中，教师要擅于运用教学机智，灵活处理教学进程中出现的各种突发事件。重视偶发事件的正面意义，放手让学生独立解决实验中出现的各种问题，从而将不利因素转化为锻炼学生主动学习、自觉探究的良好契机。为此，在实验中常常人为设置故障，结合故障现象逐步将电路常见故障检修方法传授给学生，让学生亲身经历学习过程，在反复实验中锻炼学生的受挫能力和顽强的意志品质。

2.采用弹性学时，充分利用实验室开放时间

在保证电路实验进度的前提下，采用固定实验内容和弹性时间相结合的方式。学生2～3人为一个实验小组，首先按教学计划在规定的上课时间做实验，因故无法完成或没达到考核标准的小组，可以预约在实验室开放时间补做实验，但必须在下一个实验开课前完成实验任务，并要求将解决问题的整个探究过程记录下来。这样一来，弱化了探究学习所需学时不够的矛盾，解决了实验设备老化及数量不足的问题。学生有了自主支配自己想法、施展聪明才智的舞台，有助于培养学生的探究学习能力和创新能力。

3.增加相应实验项目，引入EDA仿真实验

电路实验项目中验证性的实验居多。电路基本定理、定律的验证是必要的，可以通过实验的感性认识内化为对相关电路理论的深刻、正确的理解。但一味的验证势必使学生失去了实验的热情。因此，在大部分电路理论讲过之后，可以安排一定数量的设计性、创新性实验项目。学生根据教师提出的实验任务及要求，运用所学知识，搜集相关资料，以实验小组为单位选择元件及仪器，设计出实验方案，经过反复实验，最终完成设计任务。在设计过程中，激发了学生自主学习的积极性，提高了理论与实践相结合的能力。

对实验中出现的问题，学生还可以利用EDA仿真软件，模拟可能的实验故障，找到问题出现的原因，制定出相应的解决办法，然后在实际电路中去实验。在实验课程中引入EDA软件，能够提高学生对实验课程的兴趣，加深对实验原理的理解，在进行设计性实验方面给予更多创造的空间。[3]

4.吸收学生参与电路实验室日常设备维护工作

由于实验设备老化，加之实验台套数有限，电路实验室的日常设备维护工作是很繁重的，维修不及时就会影响下一个班级的实验课进度。如果吸收一部分有意愿参加此项工作的学生来协助教师维护实验设备，既可以保证实验的开出率，又可以减轻教师的压力，更重要的是让学生学到了书本上学不到的知识，培养了学生动手实践的能力。对一些尚未学到的理论知识有一个入门了解的机会，提前接触到一些未学到的元器件，掌握了基本的元件识别、检测、焊接、拆卸等实践方法，待日后学到这些理论内容时会有兴趣、有目的地主动探究。

5.引入竞争机制，激发学生的学习兴趣

以实验小组为单位，小组的好坏关系到每个成员的实验成绩。为了顺利完成实验项目，实验小组成员密切配合，各司其责，高效率、高质量地完成实验。实验中出现问题时，大家互相研究，共同思考，齐心合力排除故障。合作中学会了相互质疑、相互交流、求同存异，最终殊途同归，找到了解决问题的最佳途径。爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师”。引入小组竞争机制后，学生的兴趣、动力，以及实验积极性高涨，注意力更集中。良好的精神状态激发出了学生强大的应急能力，学生思维更敏捷、更利于发挥发散思维，使呆板的课堂有了生机，取得了较好的教学效果。

6.建立多元化的实验评价方式，完善电路实验考核机制

在电路实验考核中，坚持平时和期末相结合、理论和实践相结合的原则。首先，平时表现占60%。重视平时实验过程中学生的综合表现，细划为出勤、预习、实验操作、实验报告四个方面，每节课教师都要按上述方面给出评价，从而让学生重视实验过程，而不是仅仅关注实验结果，注意平时点滴的积累，培养持之以恒的精神，认真上好每一节实验课。其次，对实验中积极操作、获得数据准确、实验过程零差错的学生，以及虽然实验中出现故障，但能积极想办法独立解决的学生，均给予加分奖励，学生笑称其为“小红花”。为得到奖励，学生实验十分踊跃。最后，在期末安排一个电路实验笔试环节，占40%，考核学生对所学实验掌握情况及理论联系实际的能力。经过以上各环节的综合考核，力求全面、准确、客观、公平地评价每一个学生的实验成绩。

三、结束语

学生自主探究学习能力的培养是一项长期的系统工程，需要广大高校教师不断转变教育观念，坚持不懈地探索和努力，切实提高电路实验教学效果，创造良好的实验教学环境，引导学生获得学习能力，使电路实验室成为培养学生探究学习能力和创新能力的实践平台，为我国建设创新型国家输送更多有思想、有专长、有持续发展能力的建设者和接班人。

参考文献：

[1]张翠华，李京友.大学生自主学习能力现状分析及提升策略[J].沧州师范学院学报，2012，（28）.

[2]沈秀，张黎，等.深化实验教学改革 提升大学生科学素养[J].实验室研究与探索，2012，（3）.

[3]唐方骏.改进电工电路实验课程的探讨[J].中国电力教育，2012，（13）.

[4]张建宏.以能力培养为主线 构建电路多层次开放式实验教学模式[J].中国现代教育装备，2011，（5）.

[5]王俊，龚国胜.实践中的预设性教学与生成性教学[J].教学与管理，2008，（11）.