李 鵬

摘要本文主要從教學(xué)內(nèi)容和方法兩個(gè)方面探討了電子信息實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何培養(yǎng)的學(xué)生創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞電子信息實(shí)驗(yàn)教學(xué) 培養(yǎng) 創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào):G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

電子信息科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)方法等環(huán)節(jié)都千變?nèi)f化,相比于理論課程的教學(xué),它的實(shí)踐性非常強(qiáng),教師應(yīng)該在教學(xué)過程中,按照課程要求,精心設(shè)計(jì)課程,創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和方法,準(zhǔn)確把握教學(xué)中的每一個(gè)環(huán)節(jié),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容形成一個(gè)有機(jī)的體系,有效激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),綜合培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1 組織實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容

1.1 課程要求的基礎(chǔ)性內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容都是層層深入的,對(duì)于教學(xué)內(nèi)容中的最基本的理論和基礎(chǔ)的電路知識(shí)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),這些基礎(chǔ)性的入門實(shí)驗(yàn)的流程通常比較簡單,內(nèi)容也比較容易理解,可以使學(xué)生更容易實(shí)現(xiàn)對(duì)課程的理解。也正因?yàn)槿绱?這樣的實(shí)驗(yàn)常常沒有被師生給以足夠的重視,如果學(xué)生對(duì)于這些基礎(chǔ)性知識(shí)僅僅停留在表層的認(rèn)識(shí),而沒有在各個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行深層次的設(shè)想或者創(chuàng)新性討論,那么這樣的教學(xué)內(nèi)容就是膚淺的,不能達(dá)到讓學(xué)生從本質(zhì)上對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解和把握的教學(xué)目標(biāo),可以說,這樣的課程就是不成功的。

由于理論課上的基本電路理論通常都是基于理想化的電路模型和理想化的電磁環(huán)境得出的,因此在實(shí)際器件和電路環(huán)境中,所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果必定存在差異,這恰恰為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)提供了素材。在基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中,有機(jī)地設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的內(nèi)容,使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果出現(xiàn)與基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)不同的結(jié)果,然后再引導(dǎo)學(xué)生探索為什么會(huì)有這樣的結(jié)果,進(jìn)行深入的創(chuàng)新分析,必要的時(shí)候可以通過各種理論分析進(jìn)行誤差補(bǔ)償。

例如,運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)是反向比例運(yùn)算,理論上來說,兩個(gè)電阻的比值決定它的放大倍數(shù)值。在這個(gè)試驗(yàn)中,指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)創(chuàng)新的內(nèi)容時(shí),可以改書本上給的幾千或者幾十千歐姆的電阻值為幾百萬歐姆,依舊取原本電阻比值。如果根據(jù)書本上的理論,兩種兩種量級(jí)電阻的放大器頻響不應(yīng)該有差異,但是在實(shí)際電路中是存在分布電容的,放大電路可等效成受控源和至少一階低通濾波器組成的閉環(huán)路,電阻變得比書本上所給的值大得多,原本可以忽略的低通的影響導(dǎo)致了頻響的結(jié)果在兩次實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了比較大的差異。更進(jìn)一步的創(chuàng)新可以估算電路分布的電容值,建立模型分析,進(jìn)行電路補(bǔ)償。

1.2 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的綜合性拓展

綜合實(shí)驗(yàn)是在上述入門實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,加入創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),在更高的知識(shí)層面進(jìn)行探討,使學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容有更深刻的理解和掌握。教師應(yīng)該對(duì)這種創(chuàng)新內(nèi)容有明確的思路,進(jìn)行的每個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)都有明確的教學(xué)內(nèi)容,可以是課程之外知識(shí)的拓展,也可以是對(duì)基礎(chǔ)性知識(shí)的綜合。在這種綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師要給學(xué)生更自由的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)空間,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新的熱情。

在教導(dǎo)綜合設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程中,要找到一種學(xué)生能夠更好地接受的創(chuàng)新性內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生深入全面地分析,而不是只告訴他們電路實(shí)現(xiàn)的功能等使實(shí)驗(yàn)理論化的東西。例如,在采集處理語音信號(hào)的實(shí)驗(yàn)中,僅僅采集部分就有平定采樣的孔徑補(bǔ)償與失真、混疊現(xiàn)象的消除及原理分析等內(nèi)容。如果僅僅要求學(xué)生按要求完成數(shù)據(jù)采集功能,就不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)目標(biāo)。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的設(shè)計(jì)

學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個(gè)綜合性工程,應(yīng)該從教學(xué)的各個(gè)渠道去進(jìn)行嘗試。除了上述在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容方面的組織設(shè)計(jì)外,嘗試用適當(dāng)合理的教學(xué)方法也是很重要的手段。教師可以對(duì)學(xué)生提出一定的實(shí)驗(yàn)要求,在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行認(rèn)真的預(yù)習(xí),深入的思考,并且可以組織學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行討論,讓學(xué)生帶著問題去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,要將教師講解實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生主講,教師輔導(dǎo)。這樣,負(fù)責(zé)講解的學(xué)生會(huì)非常認(rèn)真地預(yù)習(xí),查閱大量相關(guān)知識(shí),進(jìn)行深入思考。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)和成績納入成績考核中。

比如,測(cè)量TTL門電路傳輸延遲實(shí)驗(yàn)中,環(huán)形振蕩器輸出后經(jīng)過十六次分頻輸出。但是在實(shí)驗(yàn)中往往會(huì)與理論出現(xiàn)差異,在不考慮其他因素的情況下,分頻輸出信號(hào)的周期應(yīng)是振蕩器輸出信號(hào)周期的16倍,這時(shí)學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生疑問,這時(shí)教師就要啟發(fā)學(xué)生注意分頻輸出頻率、示波器測(cè)量寬帶和振蕩器輸出頻率,從而引導(dǎo)學(xué)生注意到示波器對(duì)信號(hào)的濾波效應(yīng),進(jìn)行理論修正。

3 結(jié)語

具有良好的創(chuàng)新能力將會(huì)使學(xué)生受益終身。但創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)并非一蹴而就,創(chuàng)新習(xí)慣需要在一個(gè)學(xué)習(xí)氣氛濃郁的環(huán)境中,在教師積極引導(dǎo)和要求下,讓學(xué)生經(jīng)過多年的努力探索才能形成。而且要注意不能為了創(chuàng)新而創(chuàng)新。所以,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要將理論和實(shí)踐緊密地結(jié)合統(tǒng)一,將學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿于大學(xué)學(xué)習(xí)整個(gè)過程。這需要師生的共同努力。

參考文獻(xiàn)

[1]孫盾,姚纓英.在電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高學(xué)生的自主探究能力[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2007.24(11):17～l9.

[2]董素清.“在思考中”學(xué)會(huì)創(chuàng)新[J].實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新與探索,2007.26(10):6～7.