如何提高实验教学质量探析

李选政，郭芸君

(三亚学院 理工学院，海南 三亚 572022)

·实验教学改革、探索与创新·

如何提高实验教学质量探析

李选政，郭芸君

(三亚学院 理工学院，海南 三亚 572022)

实验教学在本科教学体系中占有重要的地位，而培养兴趣是提高实验教学质量的关键所在。阐述了兴趣的重要性，然后提出具体的改进方法：首先改变实验教学的传统观念；接着结合数字电路逻辑设计这门实验课来探讨，指出其存在的问题并将原先的八个验证性实验优化成一个基础性实验、五个验证性实验和两个设计性的实验；最后提出通过上交预习报告和采用多种模式教学的方法来改进传统的实验教学，使其在整个教学体系中发挥其积极的作用。

实验教学；培养兴趣；改进；优化

实验教学与理论教学相辅相成，在整个本科基础教学体系中占有非常重要的地位。通过实验教学，能培养学生实验操作技能，使学生勤于思考、积极想象、能促进学生直觉思维能力的发展;同时也有利于大学生综合素质和创新能力的培养[1_2]，为学生将来适应实际工作岗位的需要奠定良好的基础。因而，如何提高实验教学质量是实验教师应该不断探索和研究的。其中，对学生进行实验课程兴趣的培养是至关重要的一方面。下面将结合三亚学院理工学院数字电路逻辑设计实验课来进行探讨。

1 兴趣的重要性

兴趣是学生积极主动的持久动力，是学习的兴奋剂和催化剂，这是古今中外的教育家反复论证的重要结论。但是，由于当前教育体制仍存在很多弊端，导致学生对实验课程不够重视。我们发现，有不少学生在上实验课之前没有做好预习准备，课堂上又不听老师的讲解，在分组实验中没有亲自动手操作，有不少大学生直到毕业后连常用的万用表和示波器都不懂使用。造成这种尴尬局面的原因是有很多方面的，但根本的一个原因是他们对实验课缺乏兴趣。

只有调动学生自身潜在的积极因素，培养学生对实验课程的兴趣，才能收到比较好的教学效果。凡有成绩者无不对自己所从事的事业有着浓厚的兴趣，兴趣推动着他们孜孜不倦地追求而取得成功。学生只有对学习感兴趣，才能把注意力集中在学习的对象上，观察敏锐，记忆力持久而准确，使学习达到事半功倍的效果。因此培养兴趣对提高实验教学的质量起着关键性的作用[2]。

2 实验教学改革

2.1 改变实验教学的传统观念

近年来，国家虽然非常重视全面推进素质教育，提倡高等院校要负担起培养适应现代社会需求的、综合能力强的及富有创新精神的高素质人才的重任。但是实际情况却不容乐观，很多大学毕业生理论性很强，在实际操作能力却很差，创新精神存在很大的不足。这是因为我国各高校长期以来形成的“重理论轻实验”的思想根深蒂固，仍存在着以理论教学为主，实验教学为辅的现象。高等教育中的理论教学和实验教学应该是互相独立、互相促进、互相依存的辩证统一的关系，两者处于同样重要的地位[3]。要提高实验教学质量，培养学生对实验的兴趣，学校领导及教师必须要改变这种传统的观念，树立理论教学与实验教学并重的教育观念，为学生营造一个良好的实验环境和氛围。

2.2 优化教学内容

教学内容的设置直接影响教学效果。由于实验教学的内容大多都是验证性实验，内容简单且操作性不强，学生很容易有厌倦心理。导致一些学生没有做好实验预习报告就进入实验室，对于老师的讲解又不仔细听讲，实验过程按部就班，无法达到预期的效果。数字电路逻辑设计实验。是计算机科学和软件专业的一门专业基础实验课程。通过若干实验项目的学习，应使学生掌握数字电路逻辑设计实验的基本方法和实验技能，培养独立分析问题和解决问题的能力。虽然我们学院已把这门实验课从理论教学中分离出来，单独设课并对其进行单独考核，但是实验内容纯属验证性，缺乏设计性的项目。通过设计性实验，可以使学生将所学的知识连为一个整体，调动学生的主观能动性，提高学生的学习热情。为了打破这种不合理的纯验证性的课程设置，我们重新编制了实验教学大纲，优化了实验教学的课程结构，由原先的八个验证性实验改成一个基础性实验、五个验证性实验和两个设计性的实验。原先的八个验证性实验名称分别为：TTL门电路的逻辑功能与参数测试、门电路的应用、译码器和数据选择器、触发器RS、JK、T和D、移位寄存器、数码管显示实验、集成计数器、波形产生实验。修编后的实验大纲阐述如下：

2.2.1 基础性实验

数字电路逻辑设计实验使用的仪器较多。因此第一堂课我们设置了常用仪器仪表的使用，通过这节课使学生学会了使用万用表、示波器、信号发生器以及直流稳压电源等，为能够顺利完成后面的实验课程打下良好的基础。

2.2.2 验证性实验

验证性实验是为了培养学生的实际操作，在验证已知的正确理论的同时，能够进一步熟练掌握各种仪器仪表的使用和对数据进行处理的技能。五个验证性实验进行了如下删减：TTL门电路的逻辑功能与参数测试，组合逻辑电路的设计与测试，译码器和数据选择器，触发器RS、JK、T和D，移位寄存器及其应用。

2.2.3 设计性实验

设计性实验是由指导老师给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并独立操作的实验。一般是在学生经过基础和验证性实验训练，经历了一个由浅入深的过程之后开设。我们在计数、译码、显示电路和555定时器原有的验证基础上增加了设计环节。在前者中，我们要求学生自行设计和安装一个八进制的计数器并与译码和显示电路连接起来;最后的一个实验是要求学生根据555定时器的功能自行设计一个占空比可调的方波发生器。老师可根据学生掌握的情况，让学习能力有余的学生自行设计方案并独立完成实验。通过设计性实验可进一步活跃学生的思想，强化学生的实验技能及实验设计思想的培养[4]。

2.3 改进教学方法

传统的教学都是老师一味的将理论知识点向学生讲解，重复理论课的内容，学生填鸭式的被动接受，这就会失去让学生预习的积极意义，而且严重束缚了学生的主观能动性思维，无法培养其兴趣和创造性。我们应该在实验教学中，做出一些相应的调整，现在分别阐述如下。

2.3.1 上交预习报告

学生是否认真做好预习对实验效果有着很大的影响，为了让学生能够成功完成实验，就要让学生做好充分的预习准备。虽然每次老师都要求学生要做好下次的预习准备，但事实上很多学生都不放在心上，进入教室后还不知道本次的实验内容是什么，没有按照老师的要求去执行。一个有效的方法就是要求学生上课之前上交预习报告，检查通过后才方可进行实验，迫使学生根据预习要求查找相关的资料，并对思考题进行讨论。这对提高实验教学质量是很有必要的。

2.3.2 采用多种模式教学

在老的实验教学中，老师总是按部就班地从实验目的、实验内容、实验原理来进行一一讲解，这种教学方式单一落后，难以激发学生的兴趣。因此我们有必要对目前的教学方式进行改革，提升教学质量。

例如，对于数字电路逻辑设计实验，很多学生经常存在这样的困惑，我们是学软件的，以后靠编程就可以了，为什么要学习硬件的知识？对此老师可以采用激发式的方法来展开，这就要求老师在上课之前要做好充分的准备。首先要结合专业特色来讲解这门课的作用，再把涉及的知识点和实际应用大概的介绍给学生，打消他们的误解并激发他们的学习兴趣。

老师可以采用探讨式的模式，先让学生根据预习要求准备相关的材料，课堂上通过与学生的讨论，让他们对实验原理有更深刻的认识，这种探讨式可以使学生开动脑筋积极思考，主动学习，从而激发学生的学习兴趣。如“555定时器”实验，由于该定时器只要适当配接少量元件就可以很方便的构成脉冲产生和变换电路，在电子系统中应用很广泛，因此可以让学生事先收集相关的材料，在课堂上就某个具体实例来讨论。如图1用555构成多谐振荡器电路中，老师可以这样提问：当电源VCC经两个电阻RA、RB向电容C充电使其电压上升到电路的上限阀值电平时，定时器电路中输出端UO应输出什么电平？请具体分析它的工作过程？当电容电压下降到出发电平时，电路的输出端UO又会发生什么样的变化？通过这样提问的方式来调动学生积极思考，不仅可以活跃课堂气氛，还可以让学生更加深刻掌握理论知识点，对实验产生浓厚的兴趣。

还可以结合现代化的多媒体技术，向学生介绍该实验原理的过程，以及是如何应用于实际生产当中的，让学生深刻感受到科学的力量和自身的使命感，促使他们积极主动地去学习。老师应该根据实验的内容采用不同的模式教学，这种多样化的教学会大大提高实验教学的质量。

图1 多谐振荡器

3 结束语

托尔斯泰曾经说过：“成功的教育，所需的不是强制，而是激发学生的学习兴趣。”所有的成功者对自己的事业都抱有浓厚的兴趣，正是这种内在因素的作用，促进他们不断积极进取，最终获得了成功。在实验教学中，为了提高教学质量，老师应该积极引导学生，大胆改革创新，为培养学生的学习兴趣苦下工夫，才能实现实验教学在本科教学中所起的积极作用。

[l]邵坚婷.在实践教学改革中培养学生创新能力的探索[J].机械管理开发，2008，23(3)：146_149.

[2]胡爱武.培养学习兴趣提高实验教学质量[J].宿州学院学报，2009，24(3)：153_154.

[3]曹海平.深化实验教学改革，培养学生创新能力[J].中国科技信息，2007(1)：233_234.

[4]杨樾.关于电子技术实验教学改革若干问题的探讨[J].开封大学学报，2009，23(1)：70_71.

Analysis of How to Im prove the Quality of EXperimental Teaching

LIXuanzheng，GUO Yunjun
(College of Engineering，Sanya University，Sanya 572022，China)

Experimental teaching plays an important role in the undergraduate teaching system，and the cultivation of interest is the key to improve the quality of experimental teaching.Firstly，importance of interest is described and then specific improvementmethods were put forward：first change the traditional conceptof experiment teaching，then combine with the experimentof digital circuit logic design to explore，pointing out the existing problems in itand optimize the old eight confirmatory experimentoptimization as one fundamental，five confirmatory experiments and two design experiments.Finally，to improve the traditional experiment teaching through handing in preview reportand method using a variety of teachingmodewere presented to play a positive role in thewhole teaching system.

experimental teaching;cultivate an interest;improve;optimization

G642.423

A

10.3969/j.issn.1672_4550.2014.01.019

2012_11_11；修改日期：2013_06_27

李选政（1981_），男，学士，助理实验师，主要工作方向为电子信息类实验教学。