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ELECTRONICS WORLD・探索与观察
浅谈电子信息类专业大学物理实验的教学改革
贵州民族大学机械电子工程学院 普天尧
【摘要】传统的大学物理实验教学未对学科、专业进行区分,与专业后续课程的联系有限。本文结合电子信息类专业课程设置及就业方向的特点,从实验项目的调整、教学模式的改革以及考核机制的完善等方面进行讨论,对大学物理实验教改提出以下几点建议。
【关键词】大学物理实验;电子信息类;教学改革
随着“互联网+”时代的到来,其相关产业和经济迅速发展,社会对电子信息专业人才的质量要求不断增加,如何培养专业扎实、业务出,能够适应社会竞争的电子信息类人才成为当前高等教育的一个重要课题。大学物理实验作为理工科专业的公共课程[1],是高校学生接受系统实验方法和技能训练的开端[2],是后续实验、实践课程的铺垫,它在高校培养工程应用型人才方面扮演着重要角。开设大学物理实验课程的意义在于培养学生的基本实验操作技能,提高学生分析、解决实际问题的能力。传统的大学物理实验教学内容对学科专业不作区分,与专业需求及后续课程联系不大,这样的教学设置一方面对专业技能的学习帮助有限,并且容易使得学生缺乏动力,仅仅为了混学分而敷衍了事,无法实现提升学生综合能力的目标,从而收获较为满意的教学效果。因此,大学物理实验课程教学内容的安排、教学模式的选择需要结合不同专业的具体需求。
针对电子信息类专业的自身特及我院相关专业的实际情况,本文就大学物理实验课程的教学改革提出如下建议:
1.调整实验项目,增设综合性、设计性实验
大学物理实验项目可以分为基础性实验、综合性实验及设计性实验三种类型。开设基础性实验的目的在于加深学生对相关物理概念的认知,同时培养学生科学实验的基本素养,其内容主要包括经典物理定律的验证及部分物理量的测量。基础性实验在目前的大学物理实验教学中所占比重较大,其中不乏
与具体专业关联程度较低的实验内容。结合我院电子信息类专业开设的主要课程,例如模拟电路、数字电路、电子电路EDA技术、传感器技术、信号与系统分析及通信原理等,为了更好地与此类专业课程衔接,可适当地对基础性实验项目进行选择性压缩,譬如删掉部分力热光学实验,而将更多的课时留给综合性、设计性实验。综合性实验侧重于不同领域知识、技术的交叉融合,设计性实验则是在明确实验任务及要求的基础上,让学生通过调研自行设计方案并加以实
现[3]。增设与专业知识技能相关的物理综合
性、设计性实验,作为基础性实验的补充,
不仅可以帮助学生打通后续专业课程与基础
课程之间的通道,同时也有利于培养学生独
立思考和创造的能力。
我院电子信息类专业大学物理实验课程开
设的时间为大二秋学期,此时,学生已具备一
定的单片机知识和编程能力,故而我们可以在
基础性物理实验项目中引入一些单片机和传感
器模块,既能使实验内容丰富有趣,唤起学生
对学习的热情,又可以联系时下热门的“物联
网”概念,拓展学生视野。例如,在“用混合
法测量固体比热容”实验中,需要等时间间隔
对液体温度进行测量记录。在综合设计性实验
中,学生则可以使用传感器获取温度变量,
并通过对单片机编程实现数据处理,从而实
现专业技能与物理实验的结合。
2.改革教学模式
大学物理实验的基本程序通常由以下三个
环节构成:课前预习、课上实验操作及课后数
据处理,实验报告写作[4]。以往的大学物理实验
教学中,课堂环节主要由教师“主导”,从实
验仪器的准备、实验原理及注意事项的讲解到
操作的演示均由教师包办,这样的教学模式,
学生收获的仅仅是“复制拷贝”的技能。电子
信息类专业毕业生的就业方向主要是硬软件研
发、测试及运行维护、技术支持等职位,“复
制拷贝”显然不能满足该类工作对人才的要
求。故而,在大学物理实验教学中,应以学生
为主体,留给学生更多的自主权,教师仅扮
演引导启发的角,在实验过程中帮助学生
分析解决疑难问题。
例如,我们可以将基础性实验“学习
使用数字示波器”修改为综合设计性实验,
让学生使用单片机完成一个简易数字示波器
的设计,并利用该示波器对标准信号进行测
量及误差计算。在这个实践过程中,教师仅
作为顾问,学生需要完成资料查阅、团队的
合作与分工以及方案的试验与改进。这样的
教学模式不仅能让学生掌握基本的实验操作
技能,更重要的是可以提升学生分析解决问
题,与人交流沟通的能力,使学生毕业后可
以更快地适应相关行业的公司文化,在职场
中更好地发挥自己的优势特长。
3.完善考核机制
大学物理实验在我校作为考查科目,目
前的考核环节包括平时考勤、实验预习、实验
操作及实验报告四部分。其中预习属于课前行
为,教师评分的参考往往只有学生的预习报
告,由于存在部分学生应付差事,临到上课才
开始抄写,对实验原理、步骤等并未仔细研
读,故而根据预习报告打分的评价方式不够
合理。此外,由于每位教师负责的学生人数
较多,因此无法兼顾每位学生的实验操作,
为了能够更加科学、公正地考核学生实验完
成的情况,促进学生综合能力的提升,大学
物理实验课程的考核机制亟待完善。在实验
教学过程中,可以增加提问环节,用于考查
学生的预习质量及实验操作是否符合规范,
并对回答较好的学生给予奖励评分。以往的
实验报告评分点主要包括实验目的、仪器用
具的型号记录、实验内容及数据处理等,因
而时常出现大量“雷同卷”,针对这种现象,
教师可以提供一些加分选做思考题,同时加大
综合设计性实验所占分值比重,并鼓励学生以
论文的形式提交实验成果,以此激励态度认
真、善于独立思考的学生。
4.结语
传统的大学物理实验教学与具体专业学
科之间的联系较为薄弱。近年来,伴随科学
的发展与技术的更新,其实验项目的设置及
教学模式已无法满足当前应用型人才培养的
需求。因而,大学物理实验教学应该顺应教
改趋势,结合具体专业的课程设置和就业方
向等特点,对实验项目进行调整,教学模式
予以改进、考核评价制度加以完善。通过教
学改革,激发学生的学习动力,加深学生对
实验课程的重视程度,提升学生的综合能力
和创新意识,从而实现培养符合时代需求的
创新型应用人才的目标。
参考文献
[1]汪胜辉.大学物理实验开放存在的问题与
对策[J].科技创新与应用,2013(04):283.
[2]田贵敏,徐巍巍,牛金钟.大学物理实验教学
现状及反思[J].中外交流,2016(32):144.
[3]高源.大学物理综合性、设计性实验教学
探究[J].科技经济导刊,2017(04):212.
[4]许海娟,刘益民,彭瑞明,陈慧清.切合实际
的大学物理实验教学改革和实践[J].轻工科
技,2018,34(04):174-175.
作者简介:普天尧(1987—),女,彝族,
贵州贵阳人,硕士,贵州民族大学机械电子
电子信息类专业就业方向工程学院助教。
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