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探究電子仿真實驗在電子專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

2012-04-29 23:38付軍平
群文天地 2012年13期
關(guān)鍵詞:課件技能人才

摘要:二十一世紀的人類將面臨一個競爭更加激烈的時代。據(jù)統(tǒng)計:我省目前技能人才缺口超過300萬,大大制約了我省經(jīng)濟的發(fā)展。職業(yè)技術(shù)學(xué)校在培訓(xùn)的過程中,昂貴的各種設(shè)備實驗器材成為心頭之痛,多是欲購而不得,往往只能在課堂上講解各種技能,效果較差。仿真實驗具有“百聞不如一見”的功效,能啟發(fā)學(xué)生觀察,分析,研究,并自己作出結(jié)論,使教學(xué)直觀化,形象化,是培養(yǎng)學(xué)生技能的一種有效方法。仿真實驗?zāi)繕嗣鞔_,簡單可靠,經(jīng)濟安全,可創(chuàng)設(shè)學(xué)生主動參與的教育環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生掌握和運用知識的態(tài)度和能力,開發(fā)學(xué)生智力,加深對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和記憶,提高學(xué)生的技能,從而培養(yǎng)出社會所急需的各種熟練技工和高級技工等實用型人才。

關(guān)鍵詞:仿真實驗;提高技能

一、仿真實驗開設(shè)的意義

1、技能人才的巨大缺口

當前,企業(yè)熟練技工和高級技工等實用型人才十分缺乏,特別是入世后,企業(yè)急需大量的具有專門職業(yè)技能的人才。據(jù)統(tǒng)計,廣東省現(xiàn)有城鎮(zhèn)從業(yè)人員1260萬人,其中從事技術(shù)工種崗位的人員應(yīng)有530萬人,但實際上全省現(xiàn)有技能人才僅218萬人,也就是說,廣東省目前技能人才缺口超過300萬。其中最缺乏的是企業(yè)熟練技工和高級技工等實用型人才,這些人才都需要通過職業(yè)技術(shù)教育來培養(yǎng)。這很大程度上要依靠各種形式的中等職業(yè)技術(shù)教育去解決。多年來,雖然職業(yè)技術(shù)教育為廣東省培養(yǎng)訓(xùn)練了大批的專業(yè)技術(shù)人才,造就了大批合格的勞動力,為我省的科技振興和經(jīng)濟發(fā)展作了重要的貢獻,然而隨著全球經(jīng)濟一體化進程的加快,二十一世紀的人類將面臨一個競爭更加激烈的時代。未來的經(jīng)濟競爭,綜合國力的增強,既需要高層次的創(chuàng)新人才,更需要大批有文化、有知識、能夠?qū)⑾冗M科技轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的高素質(zhì)的普通勞動者,因此,未來幾年我省技能人才將面臨更大的缺口。

2、職業(yè)技術(shù)學(xué)校面臨的難題

目前職業(yè)教學(xué)的辦學(xué)經(jīng)費主要來自國家財政撥款,經(jīng)費渠道有限,社會參與渠道不暢。教育總資源在職業(yè)教育與普通教育的分配,據(jù)統(tǒng)計六年中全國職業(yè)學(xué)校生均預(yù)算內(nèi)教育事業(yè)支出為1269.31元,職業(yè)學(xué)校比普通中學(xué)人均少支出80.08元,這對培養(yǎng)成本相對較高的職業(yè)學(xué)校來說,不能不說是一種怪現(xiàn)象。據(jù)近幾年中專、中技和職業(yè)中學(xué)評估中對學(xué)生培養(yǎng)成本使用經(jīng)費情況測算,生均經(jīng)費應(yīng)不低于2000元??梢姮F(xiàn)有職教經(jīng)費與實踐需求有多大的差距。經(jīng)費的緊張使得一些必備的教學(xué)設(shè)備無力購買,基地?zé)o法開發(fā),實驗無法進行。在現(xiàn)有的教學(xué)條件下,如何充分合理地利用現(xiàn)有的教學(xué)資源,為社會培養(yǎng)出更多、更優(yōu)秀的技能人才,成為所有職業(yè)技術(shù)學(xué)校面臨的一大難題。

3、仿真實驗

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,己成為我們的共識。課堂教學(xué)應(yīng)實施以學(xué)生主動參與、主動探究、主動合作等新型的學(xué)習(xí)方式,真正讓學(xué)生動起來,建立學(xué)生對課堂講授內(nèi)容的感性認識,加深對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和記憶,以提高教學(xué)效果。利用機房及仿真軟件構(gòu)建仿真實驗室,所使用的儀器、測量的對象以及展現(xiàn)的電子現(xiàn)象和過程都是虛擬的,是計算機在輔助教學(xué)(CAI)方面的應(yīng)用。仿真實驗儀器并不能代替真實的實驗,它介于理論與真實實驗之間。在教學(xué)過程中,通過仿真實驗創(chuàng)設(shè)學(xué)生主動參與的教育環(huán)境是真實的,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生掌握和運用知識的態(tài)度和能力,使每個學(xué)生都得到充分的發(fā)展。通過仿真實驗,可開發(fā)學(xué)生智力,可培養(yǎng)學(xué)生獨立分析解決問題的能力,提高學(xué)生的專業(yè)技能。更主要的是,仿真實驗采用的是虛擬儀器,同學(xué)們可以大膽地嘗試各種操作,儀器的損壞不需要成本,但損壞的情景將深入到每個同學(xué)的腦海中。仿真實驗的成本低,必將成為一項重要的教學(xué)手段,解決培訓(xùn)實習(xí)所需的場地、器材問題。

二、內(nèi)容豐富的仿真實驗

仿真實驗在實驗過程中,能夠從多方面滿足了技能教學(xué)的要求,內(nèi)容非常豐富,主要體現(xiàn)在以下幾點:

1、通過實驗方法和實驗系統(tǒng)的設(shè)計與討論,以及對實驗誤差和實驗數(shù)據(jù)的處理與分析,可以增強學(xué)生對理論及技能知識的掌握。

2、通過儀器的使用和實驗技能的訓(xùn)練,可以提高學(xué)生解決問題的能力和知識綜合運用能力。

3、在實驗過程中對學(xué)生嚴格要求,使其遵守實驗規(guī)則、實事求是、認真負責(zé),能夠培養(yǎng)他們的嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和作風(fēng)。

4、在具體的實驗中,結(jié)合實際情況提出問題、分析問題、解決問題,可以增強對學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

三、做一個成功的仿真實驗

做一個成功電子仿真實驗,能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并對所學(xué)的知識進行驗證,應(yīng)做到以下幾點:

1、明確的目的性。一個實驗要達到什么目的,有哪些具體要求,無論教師和學(xué)生都應(yīng)該明確。教師要明確某一實驗是為了解決什么問題,應(yīng)該突出哪些實驗現(xiàn)象,重點示范哪些操作要素,如何啟發(fā)學(xué)生積極觀察、思維,得出結(jié)論。學(xué)生也應(yīng)明確實驗的目的,以激發(fā)其觀察實驗、思考問題的積極性,抓住實驗的主要現(xiàn)象和本質(zhì)問題。只有目的明確,才能要求具體。

2、實驗的可靠性。仿真實驗的成敗,直接關(guān)系到學(xué)生正確掌握知識和概念的形成。仿真實驗失敗,將會嚴重影響教學(xué)效果,因此,教師應(yīng)在實驗前精心準確,反復(fù)預(yù)試,以保證在課堂上成功地仿真,即使是自己非常熟悉的或者是很簡單的實驗,也不能掉以輕心。對較難做的實驗,要多次重復(fù),探索其最適宜的參數(shù),掌握住成功的關(guān)鍵。如果預(yù)試中實驗失敗,要認真分析,找出失敗的原因,并設(shè)法解決。

3、仿真實驗須簡明。仿真實驗的裝置要簡單,操作要簡便。這樣要求是為了把學(xué)生的注意力引到實驗裝置的主要部位上來,以減少因儀器過多、裝置復(fù)雜而分散學(xué)生的注意力,同時使仿真實驗?zāi)茉谳^短的時間內(nèi)完成。

4、仿真實驗必須直觀。要充分發(fā)揮仿真實驗在自然教學(xué)中的作用,必須做到直觀。仿真實驗時,要保證讓全班學(xué)生都能看清實驗時發(fā)生的現(xiàn)象。實驗時,要處理好對象和背景的關(guān)系,使對象盡量突出。例如,在儀器的關(guān)鍵部位涂上鮮明的顏色;在實驗裝置后面配上適當顏色的襯板,把被觀察的實驗現(xiàn)象襯托出來;使水或其他無色液體染色,以提高其可見度。

5、仿真實驗應(yīng)有啟發(fā)性,能激起學(xué)生的興趣。放手讓學(xué)生自己在仿真實驗中去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。學(xué)生由于受應(yīng)試教育的影響,在大腦中“聽教師講、被動學(xué)”的思維習(xí)慣還蒂固根深。以教師為中心設(shè)計問題、提出問題,學(xué)生被動地指向性地回答問題,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得不到鍛煉,心理始終處于消極的等待中。也就是教師沒有提問時等待教師提問,回答了提問還要等待教師鑒別回答正確與否,致使學(xué)生的思維缺乏自主性和創(chuàng)造性。讓學(xué)生看書的基礎(chǔ)上,要滿足學(xué)生想提出問題、想解決問題的欲望。只有充分相信學(xué)生,把時間空間給學(xué)生,讓其有機會表現(xiàn)。這樣,知識的學(xué)習(xí),科學(xué)探究方法的掌握,才是學(xué)生親自體驗的,影響才是最深刻的。即便是學(xué)生在仿真過程中做錯了或不成功,也不要大驚小怪,而應(yīng)師生共同來分析為什么錯了,原因在哪里。教師要充分肯定學(xué)生的積極表現(xiàn),鼓勵其繼續(xù)努力。不要小看學(xué)生,如果師生互動的氣氛已形成,學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力會令你滿意的。他們自己說出的正確答案比老師說出的答案還令他們記憶深刻,因為這是他們自己想出來,甚至是爭論出來的,更有意義。

四、在仿真軟件的基礎(chǔ)上,制作有特色的仿真課件

1、仿真課件應(yīng)具有明顯的立體層次性。應(yīng)以職業(yè)中學(xué)電子課程的基本理論知識為核心內(nèi)容構(gòu)成課件的主體結(jié)構(gòu),首先將概念、規(guī)律展示給學(xué)生;在課件中根據(jù)內(nèi)容需要,又動態(tài)地增添動畫演示、三維圖像、音影錄象、注釋說明、相關(guān)介紹等內(nèi)容,以此作為輔助信息,這部分內(nèi)容是對課件主體知識的橫向拓展,幫助學(xué)生加深對操作技能所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象、原理及規(guī)律的理解,同時又豐富了整個課件的內(nèi)涵,增加了課件生動性和靈活性。這樣的仿真課件,一方面體現(xiàn)了仿真教學(xué)信息量大的特點,一方面又不會使學(xué)生在大量的信息面前感覺茫然,而是始終保持著以基本理論知識為線索的清晰思路,通過不斷變換視角去學(xué)習(xí)更多的知識。例如:我們采用Delphi語言進行編程設(shè)計了“萬用表仿真”課件,它的基本功能:① 根據(jù)測量目的選取不同的功能及量程旋扭;②萬用表在測量前,對表針進行機械調(diào)零;③電阻在更換檔位后必須進行歐姆調(diào)零;④、能對錯誤的操作示警;⑤對數(shù)據(jù)窗口中輸入的數(shù)據(jù)進行判斷正誤。⑥對測試的項目進行評分等?!叭f用表仿真”課件可讓學(xué)生很快地掌握萬用表的使用方法,并學(xué)會讀數(shù)。

2、仿真課件具有很強的啟發(fā)性。職業(yè)中學(xué)“電子技術(shù)”課程使用了多媒體仿真教學(xué)后,在形式的靈活性、教學(xué)內(nèi)容的容量以及單位教學(xué)時間的使用效率等方面都具有十分明顯的優(yōu)勢;我們有效地利用這一特點,在課件中引入了一些電子學(xué)史的內(nèi)容和相關(guān)的電子前沿課題,開闊學(xué)生視野,拓寬學(xué)生知識面,把電子學(xué)的新動態(tài)和新發(fā)展介紹給學(xué)生,喚起學(xué)生對電子的愛好與向往,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電子的興趣,使教與學(xué)取得了事半功倍的效果。因此,融入了電子技術(shù)和前沿課題的仿真課件,使職業(yè)中學(xué)“電子技能”課程的魅力得到更充分的體現(xiàn)。

五、仿真實驗教學(xué)效果顯著

仿真實驗教學(xué)質(zhì)量高、效果好,學(xué)生評教滿意。在過去的幾年中,我們一直在電子仿真實驗中探索方法,選擇適當?shù)恼n題,開發(fā)和改善課件,并就仿真教學(xué)在同學(xué)當中進行調(diào)研,得到的評價相當高。2010年09電子班的電工基礎(chǔ)和技能課,李志強老師采用仿真軟件進行輔助教學(xué),全班45個同學(xué)參加電工考評,通過率為95.5%,遠遠超過同類型學(xué)校約70%的電工考評通過率。特別是付軍平老師在2011年在高考班對口升學(xué)考試電子理論及技能的教學(xué),采用了仿真軟件的輔助教學(xué),最后,17名同學(xué)參加考試,共有14名同學(xué)順利被東莞職業(yè)學(xué)院錄取。

開發(fā)的電子仿真實驗且有高效率、低成本、趣味性強的特點。

電子仿真實驗?zāi)軐崿F(xiàn)元件的快速存取,在短時間內(nèi)能完成多個實驗,大大提高了實驗效率;

電子仿真實驗?zāi)鼙普娴仫@示違反操作規(guī)定帶來的后果,如右圖為萬用表仿真實驗過程中,違反操作規(guī)程后燒壞儀器的界面,學(xué)生在多次操作后,能有效減少失誤,嚴格按照科學(xué)的方法來做實驗。做實驗的同學(xué)技能水平得到提高,同時大大節(jié)約實驗成本。

電子仿真實驗的趣味性有時可等同于游戲,通過人機相互交流,實驗儀器的快速存取、組合,實驗結(jié)果的及時反饋等,學(xué)生在操作中能產(chǎn)生對困難征服的快感,讓學(xué)生在不知不覺中提高自己的技能水平。

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(作者單位:廣東省東莞市東莞厚街專業(yè)技術(shù)學(xué)校)

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