培养学生实验操作能力的研究

2010-02-18黄熙岱

中国教育技术装备 2010年33期

黄熙岱

广东海洋大学广东湛江 524025

实验教学是学生在教师指导下以实际操作为主，获得感性知识和基本技能，提高综合素质的教学活动。是理论联系实际、开发学生智力、培养学生动手能力的教学形式之一，具有灵活、直观、具体的特点。实验教学要立足让每个学生都自己动手，充分发挥学生的潜能，培养学生求知、求练的兴趣和创新精神，提高学生的实验操作能力。如何利用学校实验室有限的资源，培养学生的实验操作能力，根据实验教学大纲要求，笔者在实验教学中作了一些尝试，教学效果良好。

1 加强实验目的与意义讲解

在实验课前，先让学生明确实验目的和意义，把理论教学与实验操作紧密结合，指出实验所求证的理论与相关公式。这样才能充分调动学生自己动手的积极性，激发学生主动探索的兴趣。如果实验目的和意义不明确，那么学生在实验过程中必然是盲目的、被动的，不知道为什么而做，如何做。为了调动学生自己动手的积极性，教师应在每节实验课前对学生详细讲解实验目的与意义，但是一定要注意两点：1）不要粗略空洞地去讲大道理，要讲实验应用方面的实际意义，加强理论联系实际；2）不要漫无目的地讲解，要巧妙安排好讲解的内容与顺序。例如在信号与系统课的信号采样与恢复的实验时，先对学生讲解本次实验目的是：了解电信号的采样方法与过程，以及信号恢复的方法，验证抽样定理；然后指出实验意义是通过本次实验要很好地掌握抽样定理在实际电路中的应用，以及加深对基本理论知识的理解，熟练掌握实验的基本操作技能。实践证明：学生对实验目的与意义认识得越明确，实验兴趣就越高，注意力越集中。这样就越能调动学生自己动手的积极性，以达到提高实验操作能力的目的。

2 激发实验兴趣，培养学生实验操作能力

美国教育家布鲁纳说：“学习的最好刺激，乃是对所学材料的兴趣。”爱因斯坦也说：“兴趣是最好的老师。”兴趣是认识和从事某种实践活动的强大动力，引起和保持人的注意力，使人更加积极从事实践活动，推动实践活动的顺利完成，同时也有助于促进创造性思维的发展。兴趣是人类获得知识和技能的一种动力，学生对实验有浓厚兴趣，是培养学生实验操作能力的前提。有了兴趣，就会有了强大的学习动力，也就会有了学习的主动性和积极性。所以在做实验的过程中要充分运用实验操作中出现的各种有趣的实验现象与结果，以激发学生的兴趣。例如在通信原理课的增量调制和解调实验时，通过调节编码量阶的大小，可以观察到编码波形中0、1的变化，编码量阶越大，编码波形中0、1的变化越少。或改变工作时钟的频率，也可观察到编码波形中0、1的变化。工作时钟频率越高，编码波形中0、1的变化越多。实验显示的现象或结果，可以使学生产生较强的好奇心和兴趣，并在好奇心和兴趣的驱使下很好完成实验，从而培养学生的实验操作能力。

3 采用新型实验教学方法

我国现有的实验教学模式中，验证型多于创新型，模拟型多于实践型，限制型多于自由型，单一型多于综合型。新型的实验教学方法以学生动手能力的培养为出发点，力求改变过去以模仿和验证为主的传统教学方法，因此，教师要建立以培养学生动手能力为主的新型实验教学方法。

1）基本型实验由教师详细讲解实验的内容、方法原理和操作规程，训练学生熟练掌握实验技术，准确独立完成实验操作，练好动手的基本功。例如在通信原理课的码型变换实验时，先对学生讲解几种常见的数字基带信号、常用数字基带传输码型的编码规则、实现码型变换的方法、实验操作的注意事项等。然后要求学生按照实验指导书上的实验步骤，认真地独立完成实验。

2）综合型实验由教师启发和引导，学生开展实验研究和问题分析，培养学生通过设计和实验解决问题的能力。例如在通信原理课的数字调制与解调实验，根据实验电路的工作原理提出一些问题，调制输出波形如何？解调输出波形是否失真？为什么输出波形会失真等。要求学生在做实验过程中去发现问题、分析问题、解决问题。

3）设计型实验由教师组织学生自主提出研究问题，设计研究方案，倡导创造创新，允许实验失败，鼓励重新尝试，培养学生自己动手的科学态度。例如在卫星通信技术课的VAST卫星地面站设计课程实习，组织学生根据课程设计要求，要求学生自己研究卫星地面站机房设计、机房供电系统设计、防雷系统设计、卫星地面站网络系统设计、卫星地面站设备安装与调试等。学生都独立完成课程设计，达到很好效果。

4 营造良好的师生关系氛围

新型的师生关系应打破旧的教育模式，教师应与学生平等相处，相互尊重，相互关心，既体现一种宝贵的人文精神，又反映一种科学的教育思想。在实验教学过程中，师生平等相处，共同研究，教师有意识地让学生展示自己的才华，使他们心理上得到满足，就能促进学生勤奋学习，不懈地探索，有利于形成学生自己动手的教学氛围。在实验时，有一些性格倔强偏激、爱钻牛角尖的学生，往往不按照实验的要求和步骤进行，而是喜欢根据自己的兴趣来操作实验，这样不但不会获得预期实验的效果，而且很容易造成实验事故。对此，不要采取训斥责备的态度，而是等待时机，因势利导，让学生走出死胡同，既顺应他们探索的好奇心，又能正确引导实验方向，保证实验顺利完成。有一些从未自己动手做过实验的学生，则主动指导他们操作实验，并给予他们热情鼓励，指出实验操作重要性，以使他们积极主动完成实验。这些表明：在实验教学中，教师尊重学生，信任学生，善待学生，热情鼓励每个学生，要使他们心中有喜悦，并引发他们实验的兴趣，从而达到调动他们自己动手的积极性。

5 实行实验操作能力成绩考核

实验考核是保证实验质量的重要环节，实验考核不仅关注学生实验效果的评价，更要注重学生实验操作能力的培养。教师通过考核了解学生学习状况，激励学生自主学习，发展学生潜能，提高学生实验操作能力，建立平时成绩与期末考试成绩相结合的实验考核方法，其中平时成绩占70%，期末考试成绩占30%，平时成绩包括实验报告、随堂考查、阶段考核等方面，实验报告强调规范，实验现象和数据与原始记录的一致性，以及对实验结果的分析讨论。随堂考查以当堂面试的方式，逐个考查学生的操作、观察和解答问题的情况，及时纠正存在的错误，强调教学实效。期末考试均以抽签定题的方式进行，主要考核实验操作与观察，考核学生的实验动手能力和实验技能水平。学生认为这种成绩考核办法科学合理，较全面公正反映其实验的真实水平。