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電路實驗中“實驗先于理論”教學改革與探索

  • 發表時間:2020-03-05 15:27:52
  • 來源:未知
  • 作者:高朋實驗設備
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電路原理是電子信息科學專業學生首先接觸的一門科學技術基礎課。它不僅能使學生牢固掌握電路的基本理論知識和基本方法,還能培養學生的獨立實踐能力和創新能力。傳統的實驗教學模式一般是& ldquo教師先教授理論,學生再做實驗。,缺乏從實驗測試到實驗內容和實驗模式的理論轉移的逆向過程,而后者更有利于學生自主探索興趣和研究潛力的發展傳統實驗內容的設計大多以理論為指導,往往導致學生主動性差、自主實驗能力弱,不利于培養適應能力強、創新意識和能力強的電子電氣工程技術人員。隨著新的教育理論和系統論引入教學領域,提高教學系統的可控性已被證明是提高教學質量和學習效率的有效途徑。< br/ > 1教學改革目標的設計
基于培養學生實驗動手能力、歸納總結能力和自主創新能力的教學改革目標,我校電路教研室近年來進行了一系列的改革和探索,形成了系統化、層次化、階梯式的電路實驗內容和引入& ldquo實驗先于理論。一方面,學生可以在實際的電路物理系統中通過測量來驗證和展示電路理論課程中所學的定理和定律。另一方面,通過對測試數據和實驗結果的分析,可以直接總結出相應的電路特性和理論。在我們學校的培訓計劃中,電路原理和電路實驗是兩門獨立的課程,在同一學期開設。
教學方法是用& ldquo以學生為主體,教師為主導;作為一項基本原則,它應該在教學中加以實踐,如教學方法、引入問題和重新討論、引導學生積極參與教學過程和討論、加強師生互動等。自主創新實驗教學應為學生提供足夠的自由空間進行思考、探索、發現和創新,使學生在自主實踐中提高自主學習、自主發現、自主總結和歸納的能力,激發學生的創新意識和自我效能感注重培養學生的科研思維和基本技能,注重從& ldquo有一個解決辦法。教育到& ldquo解決問題轉變教育方式,培養學生的科研思維能力< br/ > 2教學改革的方法和措施
2.1電路實驗內容的分層次、分步驟改革
根據我校的培養計劃和教學目標,我校電路實驗教學改革確定了從淺入深、從基礎到綜合、從理論到創新、循序漸進的整體教學計劃,并將實驗內容分為三個層次:基本驗證型、獨立測試歸納型和綜合設計型
在教學改革過程中,我們嘗試從實驗原理的演繹和實驗測試結果的歸納兩個方面來組織實驗內容的基本驗證型和測試歸納型。我們還組織了綜合設計型的實驗內容,從概念上幫助學生建立系統,如信號轉換、傳輸、監控等。為了構建一個融合傳統方法和現代技術、硬件操作技能和軟件仿真實驗、數學分析和物理演示的電路實驗教學體系,從而將電路實驗從傳統的單一驗證原理和掌握操作技術實驗拓展到綜合技能訓練的實踐
基礎驗證實驗的任務是驗證學生通過實驗測量和操作手段學習的理論知識(從理論分析到實驗驗證);自測歸納實驗的任務是讓學生通過實驗測試和對實驗結果和數據的分析,總結電路的規律、特性和功能(即從實驗測試到理論歸納)。綜合設計實驗的任務是讓學生根據電路功能的要求設計和實現符合技術規范的電路(即從理論到實踐,再從實踐到理論的雙向過程)這種教學模式引導學生從基礎實驗人員入手,循序漸進,循序漸進,不僅能培養學生的基礎實驗技能,加深他們對基礎理論的理解,還能培養學生的科學思維方法,開發學生自主研究和探索的潛能。
根據教學大綱的要求,精心選擇并編寫了六個實驗內容(見表1 ),可以在學習電路理論相關知識的自測歸納實驗之前,注重實驗現象的觀察和實驗數據的歸納分析,旨在培養從個體到一般,從而從& ldquo感性& rdquo高達& ldquo原因。并獲得相關的理論知識

表1自主測試歸納實驗
這種實驗首先給出必要的準備知識,設計相應的測試內容,如在KCL實驗中設計一個表(見表2),讓學生根據測試數據總結理論知識

表2測試電路中的電流測量和定律概述
2.2介紹& ldquo實驗先于理論。
基本驗證型實驗的實驗模式是學生先學習相關電路理論,然后進行實驗測量,重點學習基本測量方法,掌握實驗技能,驗證所學理論,加深對所學理論的感性認識。從本質上說,它是一個運用演繹方法進行認知的具體過程,即從一般到個別,從一般到特殊的推理。當學生有一些基本的實驗技能時,添加& ldquo獨立測試歸納& rdquo實驗的內容不是在實驗前解釋原理,而是強調學生是主體。學生在學習相應的電路理論之前,首先進行實驗測試和實驗現象的觀察,然后從實驗結果和測試數據中總結出相關的理論公式、電路特性或函數,從而獲得新的知識。也就是說,通過個體的理解,這種方法實際上屬于歸納。例如,在學生學習齊次性定理之前,根據給定的電路原理圖,他們測量線性電路響應隨激勵變化的幾次數據,然后填寫表3,總結線性電路中齊次性的體現,從而找出& ldquo響應與激勵成正比。結論這個例子是簡單枚舉歸納法的應用,也就是說,根據對某些種類事物的觀察,人們發現這些對象都具有某些屬性,但它們并沒有遇到相反的情況,因此推論出這種事物都具有某些屬性的一般結論的推論方法。

表3線性電路同質性測試< br/ > 2.3電路課堂教學形式與自主測試的相關電路理論階段相對應
相反。在教學方法中使用啟發式和應用教學法,使一些學生能夠走上講臺,教師能夠指導分析。以學生為主體,倡導學生多動腦筋,多思考,敢于提問。鼓勵學生結合實驗現象發現和解決問題,提高學生的科學實驗方法& ldquo探索和驗證。的能力學生通常對相關理論有更深的理解。這種教學方法允許學生首先進行實踐實驗,從實驗現象中發現本質,然后進行理論課堂教學和討論,在課堂上突出知識背景和難點,引導學生從一般到特殊逐步掌握所有重點和難點。這樣,學生的主觀能動性得到提高,被動思維逐漸轉化為主動思維。當遇到實際問題時,學生可以思考電路特性和所學知識之間的關系。< br/ > 2.4創建開放自主的實驗環境
為了確保學生有足夠的實踐機會,除了電信實驗中心的常規電路實驗設備外,硬件引入了美國anolog discovery便攜式電路實驗平臺套件,集成了示波器、信號發生器和邏輯分析儀的功能,并將卡片大小的實驗板送到每個學生的手中。它可以隨身攜帶,隨時操作。它允許學生在教室外分組進行實驗。它還建立了一個微信群,以便及時交流和分享。為自測實驗的電路教學模式提供了良好的實驗環境。< br/ > 3結論
近年來的教學改革實踐證明,通過& ldquo獨立測試歸納實驗。教學模式的改革,引導學生體驗&生活;實驗先于理論。歸納法,與基礎測試實驗的演繹法相比,學生非常歡迎這種新的科學研究方法,它在培養學生的抽象思維能力和邏輯推理能力,開發學生的探索潛能方面是成功而有效的。&ldquo。獨立測試歸納& rdquo該實驗極大地增強了實驗的內涵,使學生能夠從& ldquo想要我學習嗎?實驗,成為& ldquo我想學習實驗
通過自主實驗加強自主學習和創新通過改革,學生們在課前和課后都非常重視實驗。教師隨時根據實驗中遇到的現象或問題,引導學生進一步討論和思考。教學效果顯著提高。

電路實驗中“實驗先于理論”教學改革與探索

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