1、引言
實驗教學(xué)是技術(shù)類課程教學(xué)中一個非常重要的環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)與課堂教學(xué)相輔相成，能達(dá)到理論實際的良好效果；實驗教學(xué)除了對理論知識進(jìn)行驗證外，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動性，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度、相互協(xié)作的團(tuán)隊精神和勇于開拓的創(chuàng)新意識；并使學(xué)生在實踐中不斷積累經(jīng)驗，加強(qiáng)職業(yè)技能的培訓(xùn)?，F(xiàn)代實驗教學(xué)實際上是一種開放式實驗教學(xué)，與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)相比，現(xiàn)代實驗教學(xué)具有許多優(yōu)點。
2、現(xiàn)代實驗教學(xué)和傳統(tǒng)實驗教學(xué)的區(qū)別
在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中，教師是實驗的主體，學(xué)生只是被動地接受知識和技能，主要以示范性和驗證性實驗為主。在實驗中，學(xué)生只是“依葫蘆畫瓢”，不需要主動思維，更談不上創(chuàng)新。
與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)相比，現(xiàn)代實驗教學(xué)具有以下特點：學(xué)生是實驗的主體，學(xué)生根據(jù)實驗內(nèi)容和要求，自主擬定實驗方案，選擇實驗儀器設(shè)備和確定能有效測定數(shù)據(jù)的方法，有較大的思維空間和活動空間。教師只提供*的實驗材料和資料，在實驗方案的設(shè)計及實驗操作過程中提供幫助，以確保實驗效果和實驗的安全性。在實驗過程中，學(xué)生通過自己親自參與、動手實驗，將所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合，從而達(dá)到提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的自學(xué)能力、實踐能力和團(tuán)隊協(xié)作能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)
思維和創(chuàng)新能力。
3 現(xiàn)代實驗教學(xué)法的一般步驟?
(1)觀察一種現(xiàn)象。
(2)提出假設(shè)：對可見現(xiàn)象提出的一種可檢測的解釋，明確實驗到底要解決什么問題，要用到什么原理。
(3)設(shè)計實驗步驟：根據(jù)實驗?zāi)康暮驮恚?/span>
設(shè)計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。實驗方案遵循以下原則：簡單可行、客觀、安全、可重復(fù)操作。
(4)進(jìn)行實驗：按照實驗要求進(jìn)行實驗，觀察實驗現(xiàn)象，收集實驗數(shù)據(jù)。
(5)分析實驗結(jié)果：分析實驗現(xiàn)象，處理實驗數(shù)據(jù)，用文字或圖表的方法作一個簡單的歸納。
(6)總結(jié)評價：回顧實驗整個過程，評價和討論實驗方案的實用價值。
4、現(xiàn)代實驗教學(xué)中教師的職責(zé)
(1)教師選題時注意內(nèi)容不能單一，而應(yīng)涉及多個方面(如電工實驗，可能涉及材料的選擇、環(huán)保等問題)，但又不可太復(fù)雜，教師必須事前親自做此實驗，證實其可行性。
(2)教師事前應(yīng)做充分準(zhǔn)備，對可能需要的儀器設(shè)備、實驗材料做仔細(xì)檢查，保證實驗效果。
(3)在學(xué)生開始實驗前，教師應(yīng)對實驗?zāi)康暮鸵?、儀器設(shè)備的使用方法、實驗操作過程中的注意事項等作充分的說明，保證實驗安全進(jìn)行。
(4)在實驗進(jìn)行中，教師不參與實驗，只輔導(dǎo)、糾錯、解答學(xué)生的疑問。
5、現(xiàn)代實驗教學(xué)對學(xué)生的要求
(1)學(xué)生應(yīng)以科學(xué)的態(tài)度和方法實驗，注重自身能力的培養(yǎng)。
(2)在小組實驗中，應(yīng)分工協(xié)助，共同完成實驗。
(3)嚴(yán)格遵守安全規(guī)則，確保實驗和人身安全。
6、用現(xiàn)代實驗教學(xué)法設(shè)計PLC實驗
可編程序控制器(PLC)課程是一門實踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程，該課程的目標(biāo)是使學(xué)生掌握PLC指令系統(tǒng)及程序設(shè)計方法之后，能進(jìn)行PLC的應(yīng)用設(shè)計。本文以定時器與計數(shù)器指令實驗為例，詳細(xì)介紹運(yùn)用現(xiàn)代實驗教學(xué)法在PLC實驗中的運(yùn)用。
在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，教師準(zhǔn)備實驗器材，編制梯形圖，寫出指令表。學(xué)生的任務(wù)是：輸入程序，檢查程序和運(yùn)行程序，觀察實驗結(jié)果，寫出實驗報告。實驗的結(jié)果是：經(jīng)過l h實驗操作，學(xué)生仍然不會用定時器和計數(shù)器進(jìn)行PLC程序設(shè)計。
這是傳統(tǒng)實驗教學(xué)的通病。要改變這種現(xiàn)狀，就必須對實驗教學(xué)的方法進(jìn)行改革。下面是用現(xiàn)代實驗教學(xué)法對定時器和計數(shù)器指令實驗進(jìn)行設(shè)計的一般步驟。
6．1觀察一種現(xiàn)象
教師演示PLC對指示燈的控制實驗，按下第1個按鈕，第1個燈亮并保持，時間5s后熄滅；按下第2個按鈕，第2個燈亮并保持，連續(xù)按第3個按鈕5次后第2個燈熄滅。教師引導(dǎo)學(xué)生觀察實
驗，并將學(xué)生分成幾個小組，要求每個小組自己設(shè)計梯形圖，實現(xiàn)演示實驗中的PLC對指示燈的有規(guī)律的控制。
6．2 提出假設(shè)
因本例屬設(shè)計型實驗，故此步可省。
6．3 設(shè)計實驗步驟
學(xué)生根據(jù)課堂所學(xué)知識和演示實驗現(xiàn)象設(shè)計實驗，每小組設(shè)計方案可以不同，現(xiàn)選其中一種對PLC實驗方案設(shè)計的具體步驟和內(nèi)容作詳細(xì)說明。
(1)確定輸 輸出設(shè)備：3個開關(guān)輸入，2個指示燈輸出；
(2)分配輸入／輸出端口，畫PLC外部接線圖(以FX2N系列PLC為例)，如圖1所示。

圖1 PLC外部接線圖
(3)畫出梯形圖如圖2所示，寫出指令表如圖3所示。

圖2 梯形圖
6．4 進(jìn)行實驗
學(xué)生按照PLC外部接線圖連接線路，輸人程序，運(yùn)行程序，觀察實驗現(xiàn)象，如果實驗結(jié)果與演示實驗不符，則要檢查程序、修改程序，直到運(yùn)行結(jié)果與演示實驗結(jié)果一致。在梯形圖正確的基礎(chǔ)上改變定時器和計數(shù)器的設(shè)定值，觀察設(shè)定值對實驗的影響。

圖3 指令表
6．5 分析實驗結(jié)果
學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象，畫出實驗波形圖，如圖4所示。

圖4 實驗波形圖
6．6 總結(jié)評價
各小組對整個實驗過程進(jìn)行回顧和總結(jié)，并對定時器和計數(shù)器在梯形圖程序設(shè)計中的使用方法和在實際中的應(yīng)用展開討論。
實驗完成后，教師應(yīng)考核各小組完成實驗的情況，zui常見的形式是：各小組派出一名代表做一個小的報告，介紹他們的實驗設(shè)計思路，分析實驗數(shù)據(jù)或現(xiàn)象的結(jié)果及其實驗過程中存在的問題和zui終解決的方案。
觀察整個實驗過程可以看出，教師具有介紹一種現(xiàn)象、對實驗情況進(jìn)行考核和保證實驗正常進(jìn)行的職責(zé)。而從實驗方案的確定到實驗的實施、實驗結(jié)果的分析到發(fā)現(xiàn)問題解決問題均由學(xué)生自己完成，由此可以看出，現(xiàn)代實驗教學(xué)方法非常有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)；同時，學(xué)生自己設(shè)計實驗方案開拓了思維、所學(xué)理論知識得到了有效運(yùn)用并激發(fā)了創(chuàng)新的積極性。另外，小組實驗需互相謙讓、互相探討，共同拿出實驗的*方案，充分鍛煉了他們的團(tuán)隊合作精神和互相溝通的能力。zui后的小報告則有助于增強(qiáng)他們
的文字運(yùn)用和口頭表達(dá)能力。
7、結(jié)束語
現(xiàn)代實驗教學(xué)法實際上是改傳統(tǒng)的驗證性實驗為設(shè)計性實驗或探索性實驗的一種實驗教學(xué)方法，它zui大的特點在于突出學(xué)生在實驗中的主體作用，從而達(dá)到學(xué)生自我訓(xùn)練的目的，增強(qiáng)他們獨立工作的能力。