第26卷第6期 2007年6月
实验室研究与探索
RESEARC H AND EX PLORAT I ON I N LABORATORY
Vo. l 26N o . 6
J un. 2007
综合性实验的综合原则
吴新开, 朱承志, 钟义长
(湖南科技大学信息与电气工程学院, 湖南湘潭411201)
摘 要:如何设计好综合性实验, 对培养学生的基本技能、综合应用能力有着十分重要的意义。从综合性实验开设的目的出发, 结合电子技术课程, 研究了综合性实验的内容, 讨论了综合性实验项目设计的8条原则。
关键词:综合性实验; 综合原则; 电子技术; 实验教学
中图分类号:G642. 423文献标识码:A 文章编号:1006-7167(2007) 06-0089-03
Synt hesi z ing Pri n ci p l e s ofCo mpr ehensi v e Experm i ents
WU X in-kai , Z H U Cheng-zhi , Z HONG Yi -chang (Schoo l o f Infor m ati o n Sc i e nce and E lectron ic Eng . , H unan Univ .
of Sc ience and Technology , X iangtan 411201, Ch i n a)
Abst ract :It is very i m portant how to design co m prehensive experi m ents fo r training students 'e le m entary sk ills and ab ility of co m prehensi o n and application . This article a i m s a t the goal of co m prehensive experi m en ts and co m b i n es w ith electr onic technology to research t h e contents of the co m prehensi v e experi m ents and discusses t h e eight synt h esizing pr i n ciples . K ey w ords :co m prehensive experi m ents ; synthesizi n g princi p le ; e lectron ic techno l o gy ; experi m enta l education CLC nu m ber :G642. 423 D ocu m ent code :A A rticle I D :1006-7167(2007) 06-0089-03
1 引 言
中国的发展在于创新, 中国的希望也在于创新。国家创新能力关系中华民族的前途和命运。随着知识经济时代的到来, 需要造就一大批创新型人才。而高等学校是人才库、知识库、信息库, 是国家知识创新和技术创新的重要基地, 也是培养和造就高素质的创新性人才的摇篮。因此, 创新的基础在教育
[1]
的科学研究项目, 而综合性实验是介于两者之间的用于培养学生工程综合与应用能力的实验项目, 其特征与内涵可参阅文献[2]。如何设计好综合性实验项目, 使其达到预期的效果, 需要共同研究与探讨。
2 实验综合的目的与内容
在普通高等学校开设综合性实验的目的, 就是为了通过课程实验, 培养学生的工程综合与应用能力、理论与实际相结合的能力和创新研究能力。在电子技术实验课程中, 要紧紧围绕这一目标而设计综合性实验
[3]
。为了培
养一大批具有创新精神和创新能力的高素质人才, 我国高等学校都十分重视/三性实验0的开设。所谓/三性实验0, 是指针对每一课程的基础性实验、综合性实验和创新研究性实验。其中基础性实验是指我国高校沿袭的用于培养学生基本技能的验证性实验项目, 创新研究性实验通常是指需要进行创新研究和创新探索
收稿日期:2006-07-17
作者简介:吴新开(1956-), 男, 教授, 副院长, 电工与电子技术实验中心主任, 主要从事电工电子实验教学体系、电力电子与运动控制系统、交流变频电源、非线性控制理论与控制系统的故障诊断的研究。
。
在电子技术类课程的综合性实验设计过程中, 首
先必须明确课程教学应重点培养学生哪些基本能力? 通常电子技术课程培养的能力分为两类, 即基本技能与综合应用能力。
所谓基本技能, 是指学生在从事本学科实践活动中必须掌握的一些基本操作技能。作为电子技术实验课程, 应培养的基本技能有:常用仪器仪表的操作技阅图、
90
实 验 室 研 究 与 探 索
第26卷
焊等基本工艺技术、印制电路板的常用处理技能等。这些基本技能的培养, 是我国高等学校应普遍重视培养的技能。
所谓综合应用能力, 是指学生在工程综合应用中, 能够熟练、灵活地应用所学的学科知识, 分析与解决生产、生活实践中所提出的一些实际问题的能力。作为电子技术实验课程, 应针对课程教学的内容、实验方法与实验手段的改革与发展, 重点培养学生在电子产品的工程综合与应用过程中, 分析与解决实际问题应具有的能力。这个能力通常包括3个方面。
(1) 在知识结构方面。具有与本学科相关的较为宽广的知识, 并具有综合应用这些知识的能力。由于电子技术正向各领域进行渗透, 因此与电子技术相关的学科知识很多。如:物理学、分析化学、工效学、生物学、自动控制理论、智能控制理论、过程控制系统、运动控制系统、电力系统及继电保护、单片机原理与应用、DSP 原理与应用、ARM 嵌入式系统、智能仪器仪表原理与应用、电力电子技术等学科。
(2) 在分析研究方面。具有发现和分析生产、生活中实际问题, 寻求解决这个实际问题途径的能力。作为电子技术实验课程, 在分析研究方面应具有对偶然现象的捕捉能力、联想及发散思维能力、洞察问题本质的能力、继续学习的能力、系统分析能力、系统研究能力等。
(3) 在综合应用方面。具有针对实际问题进行工程综合设计、解决实际问题的能力。在电子技术实验课程中, 应结合新理论、新技术、新工艺, 解决从事电子技术产品综合设计所必须的能力。如:电子元器件的基本测试方法、电子元器件的基本应用方法、印制电路板的基本设计方法、元器件的基本封装方法、电子电路的级联方法(负载匹配、阻抗匹配、电压匹配等) 、电子电路的频带宽度要求、电子电路的基本调试方法、虚拟环境下的电子电路工作状态的分析、常用电子电路的仿真实验分析方法与手段、理论仿真与实物实验的性能比较与分析等能力。
根据上述分析, 可得电子技术实验课程综合性实验必须覆盖的内容有:电子技术的知识、电子技术的综合方法、电子技术的综合手段。因此可以说综合性实
[4]
验是知识、方法与手段的综合。
膨胀, 高等学校双休日的实施, 现有的培养方案在教学时间上已经安排得较紧张了。而培养具有创新研究能
力的高素质人才, 必须进行所有技能与能力的全面培养与训练。因此, 必须合理地安排好教学或实验内容, 以便安排更多的实验项目。使学生能在较少的学习时间内, 高效地完成更多学科的教学与实验。
互补的含义应包括每一学科的内容互补, 也要包括各学科研究的方法与手段的互补。因此, 打破高等学校传统的以课程为单元开设实验的机制很有必要。在这一方面, 国内许多高等学校实现了实验课程的单独开设与考核, 特别是不间断式实验教学体系的实施, 确实起到了推波助澜的作用。
3. 2 交融性原则
交融性原则是指实验项目必须是多知识点的综合, 或研究方法与手段的综合。即实现实验教学内容、研究方法、手段的综合。这是综合性实验的根本。必须强调的是:一是交, 二是融。交指多知识点或研究方法与手段的交叉, 在一个实验项目中, 能体现多个知识点或不同的研究方法与手段。融指多个知识点或研究方法与手段, 不是简单的拼凑与堆积, 而是相互融合, 形成一个整体。
在电子技术综合性实验的设计时, 发现反馈的概念及负反馈对电路的影响学生较难理解, 特别是针对电子电路输入、输出端的接线形式不一样, 其反馈后的电路性能具有不同的特点。因此, 可以专门设置一个电子电路的反馈研究实验, 通过引导学生设计一个放大器电路, 然后, 分别在输出端引入反馈, 以识别电压反馈或电流反馈, 改变放大电路输入端的接线, 以区别串联反馈与并联反馈; 还可以在该电路中, 设计静态反馈和动态反馈, 通过这几个反馈电路的接法, 使学生能感受到各种反馈对电路性能的影响, 从而加深了学生对反馈概念的理解, 并能培养学生分析问题与研究问题的能力。3. 3 渗透性原则
在现代科学技术发展的今天, 学科之间的交融与渗透越来越突出, 所以, 综合性实验必须引导学生进行学科间交融与渗透, 在学科之间进行综合, 以培养学生更强的学习兴趣, 激发学生的学习积极性。因此, 渗透性原则是指综合性实验要适当考虑学科之间的渗透。
电子技术课程是工科各专业的基础技术课程, 在科学技术不断发展的今天, 正在向各学科进行大规模的渗透, 甚至形成了一些边缘学科, 如电子技术与生物学科的渗透, 形成了生物电子学; 电子技术与物理光学、几何光学的结合, 形成了光电子学; 电子技术与机械学相结合, 形成了机械电子学、机械故障诊断学等。在电子技术综合性实验的设计过程中, 必须打破原电3 综合性实验的综合原则
综合性实验是培养学生工程综合与应用能力的重要的实践教学环节, 在综合性实验的设计时, 应着重考虑如下教学原则。
3. 1 互补性原则
互补性教学原则是指所开设的实验必须实现实验
第6期
吴新开, 等:综合性实验的综合原则
91
技术的知识来解决这一实际问题, 将更有利于培养学生的工程综合应用能力和创新研究能力。3. 4 承前启后原则
承前启后原则是要求在教学过程中, 始终遵循循序渐进的教学原则, 这是认知科学赋予教育工作者的认知理论与认知原则。因此, 在实验项目的教学安排过程中, 必须按照循序渐进的教学原则, 合理安排好教学内容, 教学的过程符合认知科学理论与实践。
电子技术课程的实验要全面培养学生的基本技能和综合应用能力等, 因此, 在电子技术的实验内容的安排中, 必须首先以培养学生的基本技能来安排相应的实验项目, 只有等到学生具有的一定的基本技能后, 才能有的放矢地培养学生的工程综合应用能力。3. 5 递进式原则
递进式原则是指多个实验教学内容按递进式原则进行整合的组织原则。当多个实验教学内容整合成一个综合性实验项目时, 各教学内容之间、各知识点之间, 按照递进式原则组织时, 可以使实验学生从简单到复杂、从低级到高级、从现象到本质地进行事物发展变化过程的观察与实验。当以某一主线组织实验内容
[5]
时, 要注意符合学生认知与事物发展的客观规律。
在电子技术课程的实验教学过程中, 如整流、滤波和稳压电路的综合, 就是根据信号流进行递进式处理进行设计的; 在压控式振荡电路的综合性实验设计中, 坚持以信息流为线索, 让学生充分理解比较器、积分电路的工作原理, 首先通过开环信号的研究与观察, 了解各电路的作用; 然后引入反馈, 直接观察压控振荡电路的输出电压波形; 最后引导学生对压控振荡电路的原理进行分析, 通过分析研究, 确定压控振荡电路的工作条件。
通常在综合性实验项目的设计时, 要紧紧扣住信息流、能量流、时间或空间流, 进行递进式整合。3. 6 平行式原则
平行式原则是指多个实验教学内容按平行式原则进行整合的组织原则。当多个实验教学内容、多种实验教学方法、多种实验教学手段进行比较实验时, 这种方法往往是最好的实验整合方法。当然平行式原则不是乱堆积、乱拼凑, 而是按照某一主线或规律对不同的实验内容进行比较, 这一原则的掌握往往是平行式综合性实验设计的关键。
在电子技术实验中, 平行式原则的采用可以帮助学生区分易混淆的概念, 在电子电路的设计过程中, 比较小信号电路与大信号电路的处理方法, 数字电路与模拟电路的性能区别等。
3. 7 系统性原则
所谓系统性原则是指所设计的综合性实验, 必须
构成一个完整的系统。由相互关联和相互作用的若干组成部分按一定规律组合而成的具有特定功能的整[6]
体。这个系统的功能完全不同于构成这个系统的各个部件的功能, 具有自己的输入输出信息, 能完成各个部件所不能完成的功能。
在电子技术综合性实验项目的设计中, 应特别重视这一点。如前述的压控振荡电路实验, 不能简单地研究比较器与积分器的作用, 而要构成一个完整的系统) ) ) 压控振荡电路进行研究与分析。这样的系统, 应取自于生产、生活实际系统, 使学生学以致用, 真正做到理论与实际相结合。3. 8 发展性原则
发展性原则是指所设计的综合性实验, 必须具有学生进行发展与研究应用的空间。设计综合性实验的目的, 是培养学生的工程综合应用能力, 继而培养学生的创新研究能力。所以, 在实验项目的设置上, 不必追求太多的实验项目, 而应有选择性地开设出几个真正能培养学生工程综合应用能力与创新研究能力的实验项目。针对每一个综合性实验项目, 不能象传统的验证性实验项目那样, 将实验指导书写得太具体、太呆板、太生硬。而应在综合性实验的开设过程中, 有意识地赋予学生较大的发挥空间, 并采取积极措施, 引导学生进行思维、研究与创新
[7, 8]
。
4 结 语
综合性实验是高等教育实验教学环节中培养学生工程综合与应用能力的重要的实验项目, 在整个高等教育的实验教学过程中占有相当大的比重。按照互补性、交融性、渗透性、承前启后、递进式、平行式、系统性和发展性原则进行综合性实验的设计, 可以有效地培养学生的工程综合应用能力与创新研究能力。参考文献(R eferences):
[1] 周光迅. 大学教育综合化[M].济南:山东教育出版社, 2000. [2] 曹中一. /三性0实验的内涵与特征[J].实验室研究与探索,
2003, 22(4):10-12.
[3] 吴新开. 电工电子创新型实验教学体系的研究与实践[J ].实验
室研究与探索, 2004, 23(3):51-53.
[4] 曾基石. 电子技术实验教学中科学上级指示与创新能力的培养
[J ].电气电子教学学报, 2002, 24(2):23-28.
[5] 吴新开. 综合性实验的教学原则[J].电气电子教学学报, 2001,
23(5):68-69.
[6] 郑大钟. 线性系统理论[M].北京:清华大学出版社, 1990. [7] 郑 红, 戚洪斌, 梁树平. 综合性、设计性、开放性化学实验教学
实施体系的建构[J].中国地质教育, 2002(4):56-57.
[8] 厉荣卫, 傅中君. 计算机控制技术综合实验及其效果[J].实验
室研究与探索, 2001, 20(6):50-51.
第26卷第6期 2007年6月
实验室研究与探索
RESEARC H AND EX PLORAT I ON I N LABORATORY
Vo. l 26N o . 6
J un. 2007
综合性实验的综合原则
吴新开, 朱承志, 钟义长
(湖南科技大学信息与电气工程学院, 湖南湘潭411201)
摘 要:如何设计好综合性实验, 对培养学生的基本技能、综合应用能力有着十分重要的意义。从综合性实验开设的目的出发, 结合电子技术课程, 研究了综合性实验的内容, 讨论了综合性实验项目设计的8条原则。
关键词:综合性实验; 综合原则; 电子技术; 实验教学
中图分类号:G642. 423文献标识码:A 文章编号:1006-7167(2007) 06-0089-03
Synt hesi z ing Pri n ci p l e s ofCo mpr ehensi v e Experm i ents
WU X in-kai , Z H U Cheng-zhi , Z HONG Yi -chang (Schoo l o f Infor m ati o n Sc i e nce and E lectron ic Eng . , H unan Univ .
of Sc ience and Technology , X iangtan 411201, Ch i n a)
Abst ract :It is very i m portant how to design co m prehensive experi m ents fo r training students 'e le m entary sk ills and ab ility of co m prehensi o n and application . This article a i m s a t the goal of co m prehensive experi m en ts and co m b i n es w ith electr onic technology to research t h e contents of the co m prehensi v e experi m ents and discusses t h e eight synt h esizing pr i n ciples . K ey w ords :co m prehensive experi m ents ; synthesizi n g princi p le ; e lectron ic techno l o gy ; experi m enta l education CLC nu m ber :G642. 423 D ocu m ent code :A A rticle I D :1006-7167(2007) 06-0089-03
1 引 言
中国的发展在于创新, 中国的希望也在于创新。国家创新能力关系中华民族的前途和命运。随着知识经济时代的到来, 需要造就一大批创新型人才。而高等学校是人才库、知识库、信息库, 是国家知识创新和技术创新的重要基地, 也是培养和造就高素质的创新性人才的摇篮。因此, 创新的基础在教育
[1]
的科学研究项目, 而综合性实验是介于两者之间的用于培养学生工程综合与应用能力的实验项目, 其特征与内涵可参阅文献[2]。如何设计好综合性实验项目, 使其达到预期的效果, 需要共同研究与探讨。
2 实验综合的目的与内容
在普通高等学校开设综合性实验的目的, 就是为了通过课程实验, 培养学生的工程综合与应用能力、理论与实际相结合的能力和创新研究能力。在电子技术实验课程中, 要紧紧围绕这一目标而设计综合性实验
[3]
。为了培
养一大批具有创新精神和创新能力的高素质人才, 我国高等学校都十分重视/三性实验0的开设。所谓/三性实验0, 是指针对每一课程的基础性实验、综合性实验和创新研究性实验。其中基础性实验是指我国高校沿袭的用于培养学生基本技能的验证性实验项目, 创新研究性实验通常是指需要进行创新研究和创新探索
收稿日期:2006-07-17
作者简介:吴新开(1956-), 男, 教授, 副院长, 电工与电子技术实验中心主任, 主要从事电工电子实验教学体系、电力电子与运动控制系统、交流变频电源、非线性控制理论与控制系统的故障诊断的研究。
。
在电子技术类课程的综合性实验设计过程中, 首
先必须明确课程教学应重点培养学生哪些基本能力? 通常电子技术课程培养的能力分为两类, 即基本技能与综合应用能力。
所谓基本技能, 是指学生在从事本学科实践活动中必须掌握的一些基本操作技能。作为电子技术实验课程, 应培养的基本技能有:常用仪器仪表的操作技阅图、
90
实 验 室 研 究 与 探 索
第26卷
焊等基本工艺技术、印制电路板的常用处理技能等。这些基本技能的培养, 是我国高等学校应普遍重视培养的技能。
所谓综合应用能力, 是指学生在工程综合应用中, 能够熟练、灵活地应用所学的学科知识, 分析与解决生产、生活实践中所提出的一些实际问题的能力。作为电子技术实验课程, 应针对课程教学的内容、实验方法与实验手段的改革与发展, 重点培养学生在电子产品的工程综合与应用过程中, 分析与解决实际问题应具有的能力。这个能力通常包括3个方面。
(1) 在知识结构方面。具有与本学科相关的较为宽广的知识, 并具有综合应用这些知识的能力。由于电子技术正向各领域进行渗透, 因此与电子技术相关的学科知识很多。如:物理学、分析化学、工效学、生物学、自动控制理论、智能控制理论、过程控制系统、运动控制系统、电力系统及继电保护、单片机原理与应用、DSP 原理与应用、ARM 嵌入式系统、智能仪器仪表原理与应用、电力电子技术等学科。
(2) 在分析研究方面。具有发现和分析生产、生活中实际问题, 寻求解决这个实际问题途径的能力。作为电子技术实验课程, 在分析研究方面应具有对偶然现象的捕捉能力、联想及发散思维能力、洞察问题本质的能力、继续学习的能力、系统分析能力、系统研究能力等。
(3) 在综合应用方面。具有针对实际问题进行工程综合设计、解决实际问题的能力。在电子技术实验课程中, 应结合新理论、新技术、新工艺, 解决从事电子技术产品综合设计所必须的能力。如:电子元器件的基本测试方法、电子元器件的基本应用方法、印制电路板的基本设计方法、元器件的基本封装方法、电子电路的级联方法(负载匹配、阻抗匹配、电压匹配等) 、电子电路的频带宽度要求、电子电路的基本调试方法、虚拟环境下的电子电路工作状态的分析、常用电子电路的仿真实验分析方法与手段、理论仿真与实物实验的性能比较与分析等能力。
根据上述分析, 可得电子技术实验课程综合性实验必须覆盖的内容有:电子技术的知识、电子技术的综合方法、电子技术的综合手段。因此可以说综合性实
[4]
验是知识、方法与手段的综合。
膨胀, 高等学校双休日的实施, 现有的培养方案在教学时间上已经安排得较紧张了。而培养具有创新研究能
力的高素质人才, 必须进行所有技能与能力的全面培养与训练。因此, 必须合理地安排好教学或实验内容, 以便安排更多的实验项目。使学生能在较少的学习时间内, 高效地完成更多学科的教学与实验。
互补的含义应包括每一学科的内容互补, 也要包括各学科研究的方法与手段的互补。因此, 打破高等学校传统的以课程为单元开设实验的机制很有必要。在这一方面, 国内许多高等学校实现了实验课程的单独开设与考核, 特别是不间断式实验教学体系的实施, 确实起到了推波助澜的作用。
3. 2 交融性原则
交融性原则是指实验项目必须是多知识点的综合, 或研究方法与手段的综合。即实现实验教学内容、研究方法、手段的综合。这是综合性实验的根本。必须强调的是:一是交, 二是融。交指多知识点或研究方法与手段的交叉, 在一个实验项目中, 能体现多个知识点或不同的研究方法与手段。融指多个知识点或研究方法与手段, 不是简单的拼凑与堆积, 而是相互融合, 形成一个整体。
在电子技术综合性实验的设计时, 发现反馈的概念及负反馈对电路的影响学生较难理解, 特别是针对电子电路输入、输出端的接线形式不一样, 其反馈后的电路性能具有不同的特点。因此, 可以专门设置一个电子电路的反馈研究实验, 通过引导学生设计一个放大器电路, 然后, 分别在输出端引入反馈, 以识别电压反馈或电流反馈, 改变放大电路输入端的接线, 以区别串联反馈与并联反馈; 还可以在该电路中, 设计静态反馈和动态反馈, 通过这几个反馈电路的接法, 使学生能感受到各种反馈对电路性能的影响, 从而加深了学生对反馈概念的理解, 并能培养学生分析问题与研究问题的能力。3. 3 渗透性原则
在现代科学技术发展的今天, 学科之间的交融与渗透越来越突出, 所以, 综合性实验必须引导学生进行学科间交融与渗透, 在学科之间进行综合, 以培养学生更强的学习兴趣, 激发学生的学习积极性。因此, 渗透性原则是指综合性实验要适当考虑学科之间的渗透。
电子技术课程是工科各专业的基础技术课程, 在科学技术不断发展的今天, 正在向各学科进行大规模的渗透, 甚至形成了一些边缘学科, 如电子技术与生物学科的渗透, 形成了生物电子学; 电子技术与物理光学、几何光学的结合, 形成了光电子学; 电子技术与机械学相结合, 形成了机械电子学、机械故障诊断学等。在电子技术综合性实验的设计过程中, 必须打破原电3 综合性实验的综合原则
综合性实验是培养学生工程综合与应用能力的重要的实践教学环节, 在综合性实验的设计时, 应着重考虑如下教学原则。
3. 1 互补性原则
互补性教学原则是指所开设的实验必须实现实验
第6期
吴新开, 等:综合性实验的综合原则
91
技术的知识来解决这一实际问题, 将更有利于培养学生的工程综合应用能力和创新研究能力。3. 4 承前启后原则
承前启后原则是要求在教学过程中, 始终遵循循序渐进的教学原则, 这是认知科学赋予教育工作者的认知理论与认知原则。因此, 在实验项目的教学安排过程中, 必须按照循序渐进的教学原则, 合理安排好教学内容, 教学的过程符合认知科学理论与实践。
电子技术课程的实验要全面培养学生的基本技能和综合应用能力等, 因此, 在电子技术的实验内容的安排中, 必须首先以培养学生的基本技能来安排相应的实验项目, 只有等到学生具有的一定的基本技能后, 才能有的放矢地培养学生的工程综合应用能力。3. 5 递进式原则
递进式原则是指多个实验教学内容按递进式原则进行整合的组织原则。当多个实验教学内容整合成一个综合性实验项目时, 各教学内容之间、各知识点之间, 按照递进式原则组织时, 可以使实验学生从简单到复杂、从低级到高级、从现象到本质地进行事物发展变化过程的观察与实验。当以某一主线组织实验内容
[5]
时, 要注意符合学生认知与事物发展的客观规律。
在电子技术课程的实验教学过程中, 如整流、滤波和稳压电路的综合, 就是根据信号流进行递进式处理进行设计的; 在压控式振荡电路的综合性实验设计中, 坚持以信息流为线索, 让学生充分理解比较器、积分电路的工作原理, 首先通过开环信号的研究与观察, 了解各电路的作用; 然后引入反馈, 直接观察压控振荡电路的输出电压波形; 最后引导学生对压控振荡电路的原理进行分析, 通过分析研究, 确定压控振荡电路的工作条件。
通常在综合性实验项目的设计时, 要紧紧扣住信息流、能量流、时间或空间流, 进行递进式整合。3. 6 平行式原则
平行式原则是指多个实验教学内容按平行式原则进行整合的组织原则。当多个实验教学内容、多种实验教学方法、多种实验教学手段进行比较实验时, 这种方法往往是最好的实验整合方法。当然平行式原则不是乱堆积、乱拼凑, 而是按照某一主线或规律对不同的实验内容进行比较, 这一原则的掌握往往是平行式综合性实验设计的关键。
在电子技术实验中, 平行式原则的采用可以帮助学生区分易混淆的概念, 在电子电路的设计过程中, 比较小信号电路与大信号电路的处理方法, 数字电路与模拟电路的性能区别等。
3. 7 系统性原则
所谓系统性原则是指所设计的综合性实验, 必须
构成一个完整的系统。由相互关联和相互作用的若干组成部分按一定规律组合而成的具有特定功能的整[6]
体。这个系统的功能完全不同于构成这个系统的各个部件的功能, 具有自己的输入输出信息, 能完成各个部件所不能完成的功能。
在电子技术综合性实验项目的设计中, 应特别重视这一点。如前述的压控振荡电路实验, 不能简单地研究比较器与积分器的作用, 而要构成一个完整的系统) ) ) 压控振荡电路进行研究与分析。这样的系统, 应取自于生产、生活实际系统, 使学生学以致用, 真正做到理论与实际相结合。3. 8 发展性原则
发展性原则是指所设计的综合性实验, 必须具有学生进行发展与研究应用的空间。设计综合性实验的目的, 是培养学生的工程综合应用能力, 继而培养学生的创新研究能力。所以, 在实验项目的设置上, 不必追求太多的实验项目, 而应有选择性地开设出几个真正能培养学生工程综合应用能力与创新研究能力的实验项目。针对每一个综合性实验项目, 不能象传统的验证性实验项目那样, 将实验指导书写得太具体、太呆板、太生硬。而应在综合性实验的开设过程中, 有意识地赋予学生较大的发挥空间, 并采取积极措施, 引导学生进行思维、研究与创新
[7, 8]
。
4 结 语
综合性实验是高等教育实验教学环节中培养学生工程综合与应用能力的重要的实验项目, 在整个高等教育的实验教学过程中占有相当大的比重。按照互补性、交融性、渗透性、承前启后、递进式、平行式、系统性和发展性原则进行综合性实验的设计, 可以有效地培养学生的工程综合应用能力与创新研究能力。参考文献(R eferences):
[1] 周光迅. 大学教育综合化[M].济南:山东教育出版社, 2000. [2] 曹中一. /三性0实验的内涵与特征[J].实验室研究与探索,
2003, 22(4):10-12.
[3] 吴新开. 电工电子创新型实验教学体系的研究与实践[J ].实验
室研究与探索, 2004, 23(3):51-53.
[4] 曾基石. 电子技术实验教学中科学上级指示与创新能力的培养
[J ].电气电子教学学报, 2002, 24(2):23-28.
[5] 吴新开. 综合性实验的教学原则[J].电气电子教学学报, 2001,
23(5):68-69.
[6] 郑大钟. 线性系统理论[M].北京:清华大学出版社, 1990. [7] 郑 红, 戚洪斌, 梁树平. 综合性、设计性、开放性化学实验教学
实施体系的建构[J].中国地质教育, 2002(4):56-57.
[8] 厉荣卫, 傅中君. 计算机控制技术综合实验及其效果[J].实验
室研究与探索, 2001, 20(6):50-51.