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学校隆重举行现代工程技术实验教学楼开工奠基仪式
首页 > 校情总览 发布时间:2019-10-18 19:56:34

       哈工大报讯(学生记者 赵嘉妮 本报记者 刘培香/文)“老师,你刚刚展示的那个电子琴设计得好神奇呀,真能实现吗?”
      “当然,如果你想的话,可以试试呀。”
      “真的吗?我一直以为电子琴特别复杂,离我很遥远。”
      “你能实现很多东西,不仅仅是电子琴。实验室有器材,你可以自己动手,想做什么就做什么,看看自己最后到底能做出来什么。”
      “好,我试试。”……
      这是来自计算机学院“数字逻辑设计课程”(简称“数电”)趣味实验课的一段对话。在课程负责人张彦航的指导下,学生们开始了自己的探索之旅。
      “做自己感兴趣而且没做过的事情,对每个人来说就是一种挑战。做成了,或者没做成,都会积累经验,有所收获。在纵向上提高自己的水平,做一些比自己实际所属层次难一些的事情,这种创新更有意义。”张彦航这样诠释对“创新”的理解,而数电的趣味实验恰恰印证了这个观点。
      据张彦航介绍,以往的数字逻辑设计课程中有实验和大作业两部分。实验部分与课本联系紧密,题目设置为理论知识服务,难度较小。而大作业部分的题目往往是比较有现实意义而且有趣的,学生也可以自行设计题目。但是大作业只是要求学生给出设计报告,并没有动手实践环节,无法真正引起学生的学习兴趣和动力。“所以,2009年我们在计算机学院国家实验教学示范中心建设项目中首次提出在数电课中开设趣味实验,鼓励学生动手实践,实现自己感兴趣的设计。”通过在08级和09级两届本科生中的探索,趣味实验取得了良好的教学效果。张彦航说,趣味实验以学生自发性志愿参与为前提,以自主设计为目的,着重点在于“趣味”二字上——或者是本身有趣、能吸引人的实验项目,或者是学生认为本身有意义、值得付诸实践的实验项目。趣味实验的独特之处在于它没有任何限制,可繁可简,完全凭学生的个人兴趣及爱好,甚至是‘异想天开’来设定实验内容。极大的自由度和极强的扩展空间,不仅可以弥补课本实验的不足、将知识延伸到课外,更能满足学生自主式探究学习及个性化设计的需求,从而培养和提高学生的创新思维及创新能力,最大限度地发挥学生的潜力。
      “我那个焊板上的灯终于亮了。”“是吗?”“可不,郁闷了我一个多礼拜,终于想通了。”“你是怎么弄的?”“说来话长,过程特别复杂,我得从头给你讲……”趣味实验吸引了许多同学的积极参与,这样的场景只是众多趣味实验现场的一个缩影。无论是自动售饮料机、节日循环彩灯等经过简化的实际案例,还是“搜救机器人”、“篮球赛自动评分系统”、“自行车里程表”等与现实生活紧密相关的学生原创性自主设计选题,都既有一定的实用性,又有一定的趣味性,使学生快速进入状态,从而激发了浓厚的学习兴趣。
      为了鼓励学生自主创新,不管成功还是失败,只要能独立完成整个实验项目,该同学的名字就会标记在实验室的荣誉展板上,同时实验室还专门设立了一间展室用于展示优秀的学生作品。对于创新性明显的项目会被推荐申报奖项。而对于没能实现或部分实现的实验项目,则只要求学生递交总结报告,并鼓励他们重新选择实验项目继续努力。计算机学院07级学生郝亮通过趣味实验项目“电子密码锁”和“象棋快棋赛电子裁判计时器”的设计,硬件设计能力有了明显的提高,他参与设计的“数字幅频均衡的功率放大器”在2009全国大学生电子设计竞赛中获得黑龙江赛区一等奖。08级学生安森在趣味实验项目中自主设计了“多功能电子拔河游戏机”,通过进一步改进获得了校大学生创新性实验计划项目的立项资助。安森参与设计的“自动语音窗帘”成为计算机学院数字化多媒体展示平台中的一个子项目。
      “在听课的时候,我就对老师讲的东西很感兴趣。可是做的时候才发现,课堂上学的跟实际应用还是有差距的,就算设计正确、仿真也正确,在实现的时候也经常出错。所以就要自己去学习更多课堂中、考试中根本没有的东西。”安森的大作业题目是“多功能电子拔河器”,他在设计完成后,就利用期末和假期时间在计算机硬件实验中心将其成功实现。“实现过程中会经常遇到困惑,有时一个问题想不通就会郁闷一个礼拜。但是也得自己鼓励自己继续走下去。突然发现问题解决了,就特别想给别人展示展示。整个实验过程对我现在的项目有很大的影响和帮助。尤其是老师在实验过程中给予了我很多支持。”在他完成这个趣味实验后,指导教师张彦航以及计算机硬件实验中心的老师们对这个学生的兴趣和能力有了更深的了解,帮助他将该项目申请为大学生创新性实验计划项目,同时也为他争取到更多的机会。在被问及趣味实验给他带来的收获时,安森说:“其实感性上的认识更容易让人发现自己的兴趣,就像老师上课时演示‘我们学的知识能够做成什么’,那种有声音和光线的会更吸引人,而不是枯燥的理论知识。一旦觉得有意思,就会有想法、有冲动、有兴趣去做,当你坚持了,就会取得成功。”
      事实正是如此,趣味实验会给予学生充分的尊重和最大的信任,鼓励取决于学生个人知识储备的原创性选题以及独树一帜、不拘一格的问题求解方式,从而让学生敢于挑战书本中的条条框框,达到培养批判性和求异思维的目的。在趣味实验中,学生始终处于一个宽松和开放的环境,因此会不断产生更多的新的学习兴趣和探索未知的渴望。
      “欢迎来到‘异想天开’的数电世界!”数电课件的第一页这样写着。在这个“异想天开”的世界里,当妙趣横生的实验激发起学生浓厚的学习兴趣时,快乐的情感体验便会让他们情不自禁地爱上“数电世界”。

编 后
      教育学家乌申斯基说:“没有任何兴趣而被迫进行的学习,会扼杀学生掌握知识的意愿。”带着兴趣的学习过程是享受的,就算遇到困难和挫折,兴趣也会给人以强大的动力去迎接考验而战胜挑战。我们经常讲鼓励大学生创新,但创新究竟应该如何定义?
      学习兴趣是学习活动中最现实、最活跃的因素,是学生感知事物、追求新知、发展思维的强大动力,也是智力发展的基础。但是,兴趣和动力不是天生就有的,而是通过外界事物的新颖性、独特性来满足学生探究心理的需要而产生的。有了兴趣,学生就会积极、主动、愉快地去学习。计算机学院张彦航老师开设的趣味实验课,在这方面做出了有益的探索。趣味实验作为实验教学的一部分,是一种主动式学习,因为趣味实验没有实验指导书,最多只有实验任务和要求,具体如何设计和实现全部由学生自主完成。这种教学方法变“抱着走”为“自己走”,让学生在实验设计乃至实验实施的整个过程中逐渐提高发现问题、思考问题、解决问题的能力,非常值得我们思考。
      也希望我们的广大教师都能在教学中把激发并保持学生学习的兴趣作为重要任务,并以兴趣为驱动培养和提高学生解决问题的积极性和创造性,从而让学生在学习过程中产生快乐的情感体验,提升学生的创新思维和创新能力,成为真正的拔尖创新人才。

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