劉西成 席建中 孫曉玲 鄧魁
摘 要 在分析電子技術(shù)實驗現(xiàn)狀與問題的基礎(chǔ)上,考慮各類學生的不同應(yīng)用需求,對電子技術(shù)實驗課程進行教學改革。教學內(nèi)容上進行層次化改進,教學方式上采用線上線下融合、虛實結(jié)合的教學模式改革改革。新的教學模式能夠滿足不同類型學生的教學需求,有效提高課程的教學效果和各專業(yè)學生的動手實踐能力,并激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和能力。
關(guān)鍵詞 電子技術(shù)實驗 教學改革 創(chuàng)新能力
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
電子技術(shù)實驗是一門與電子技術(shù)理論課相配合的實驗課,具有很強的實踐性,是各電類工科專業(yè)的基礎(chǔ)實驗課程,電子技術(shù)實驗教學是培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題、訓(xùn)練基本技能及培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力的不可或缺的重要環(huán)節(jié)。本文結(jié)合我校各電類工科專業(yè)電子技術(shù)實驗課的自身特點,分析傳統(tǒng)教學中存在的問題,從教學內(nèi)容、教學方式、考核方式等方面進行實驗教學改革與實踐,以期能有效提高教學效果,增強學生分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力。
1電子技術(shù)實驗的現(xiàn)狀與問題
電子技術(shù)實驗包括模擬電子技術(shù)實驗和數(shù)字電子技術(shù)實驗兩部分內(nèi)容,我校電類專業(yè)這2部分內(nèi)容合并獨立設(shè)課,2015級之前是40學時或48學時,從2015即開始統(tǒng)一減少為32學時,存在學時少、內(nèi)容多的問題,我校1996 年開始將電子技術(shù)實驗獨立設(shè)課,但是長期以來該課程還是沿襲傳統(tǒng)的模式進行,實驗效果有待提升。
(1)驗證性實驗占了全部實驗內(nèi)容的一多半,學生上課只需按圖接線,然后測試、記錄即可,沒給學生留下獨立思考、自主設(shè)計的空間,尤其對于部分理論與實踐能力強的學生,無法充分調(diào)動他們的主動性和積極性。
(2)缺少新器件、新技術(shù)的引入。電子應(yīng)用技術(shù)發(fā)展迅速,大量的新器件、仿真軟件等更新非??欤鴮嶒?zāi)康闹皇庆柟毯万炞C學生課堂學習的理論知識,不利于培養(yǎng)學生的應(yīng)用和設(shè)計能力。
(3)教學方式陳舊,采取傳統(tǒng)的“課前預(yù)習-教師講解-課堂實驗-遞交實驗報告”的教學方式,課堂環(huán)節(jié)通常直接給出原理圖,不能引導(dǎo)學生獨立分析問題、解決問題,導(dǎo)致學生在實驗過程中一旦出現(xiàn)問題,不知如何查找產(chǎn)生問題的真正原因,只是將整個線路拆掉,重新按圖連線,更談不上創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)。
(4)課程考核方式需要優(yōu)化和完善?,F(xiàn)有的考核方式偏重于實驗結(jié)果和實驗報告,對實驗過程考核的較少,造成了學生追求速度和結(jié)果,而忽略了做實驗的真正目的。另外對實驗報告的撰寫和評價的方法也要根據(jù)實際情況做進一步的完善。
2教學改革措施
2.1構(gòu)建課內(nèi)外一體的創(chuàng)新實驗教學體系
電子技術(shù)實驗課程組在總結(jié)多年教學改革經(jīng)驗及成果的基礎(chǔ)上根據(jù)該課程的基本要求和“寬基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)原則,以學生能力培養(yǎng)為核心,構(gòu)建了認知層、基礎(chǔ)層、綜合設(shè)計層、研究創(chuàng)新層的“四層面”、課內(nèi)外一體的開放創(chuàng)新實驗教學體系。
(1)認知層實驗。主要為電子技術(shù)實驗的基本程序與操作規(guī)程、誤差分析與數(shù)據(jù)處理、常用電子元器件的特性及使用規(guī)則、常用測量儀器的使用方法等。該層面主要介紹電子技術(shù)實驗的基礎(chǔ)知識,注重培養(yǎng)學生的基本實驗規(guī)范和實驗素養(yǎng)。
(2)基礎(chǔ)層實驗。主要為基本理論和基本原理的驗證、基本單元電路的搭建和參數(shù)測試,如單管交流放大電路的測試、集成運算放大器的線性運用、直流穩(wěn)壓電源等,該層面注重培養(yǎng)學生的基本實驗技能和實驗方法。
(3)綜合設(shè)計層實驗。主要針對課程相關(guān)知識點提出設(shè)計要求,由學生自行設(shè)計實驗方案,擬定實驗步驟并完成實驗,側(cè)重于對課程理論知識的綜合應(yīng)用,是多知識點內(nèi)容的融會貫通,如組合邏輯電路、波形發(fā)生器等電路的設(shè)計。該層面注重培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力以及工程設(shè)計能力。
(4)研究創(chuàng)新層實驗。主要針對學有余力的優(yōu)秀學生,開展各類大學生創(chuàng)新研究性實驗、科學研究課題以及各類科技創(chuàng)新與科技競賽活動等。該層面以訓(xùn)練學生科學研究的思維方法、培養(yǎng)科學研究能力和創(chuàng)新意識為目標,注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新研學的綜合能力。
創(chuàng)新實驗教學體系充分發(fā)揮學生的個性,在基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,突出培養(yǎng)學生對所學知識的融匯貫通,讓學生提出問題、分析問題、獨立地設(shè)計與解決問題,逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,全面提高學生的綜合素質(zhì)。由于分層次進行,授課內(nèi)容可根據(jù)各專業(yè)的不同情況作出適當調(diào)整,比如我院各專業(yè)學生由于在二課中已經(jīng)學習了認知層實驗,直接從基礎(chǔ)層實驗開始,設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗較多,而外院有些專業(yè)則更注重基礎(chǔ)層實驗。
2.2充分利用課程網(wǎng)站資源,線上線下深度融合
在前期精品課程、精品資源共享課程建設(shè)的課程網(wǎng)站基礎(chǔ)上,不斷豐富網(wǎng)站內(nèi)容,持續(xù)優(yōu)化用戶體驗。完善課前預(yù)習測試題目和課后復(fù)習測試題目,而且對學生提出明確要求并設(shè)定時效限制,預(yù)習測試題目必須在課前完成,課后測試題目必須在課后一周內(nèi)完成,到規(guī)定時間關(guān)閉相應(yīng)網(wǎng)站內(nèi)容,而且要求學生認真對待,不能敷衍,網(wǎng)站設(shè)定測試得分低于60分不能提交,會自動退回,結(jié)合測試題目完成情況和網(wǎng)絡(luò)課程活躍程度如參與討論、觀看視頻、發(fā)帖等合并計入網(wǎng)絡(luò)學習得分。借助超星學習通,課程網(wǎng)站除了通過電腦終端訪問外,也可利用移動客戶端訪問。充分利用課程網(wǎng)站資源,線上線下深度融合,拓展學習時間和空間,在學時壓縮的情況下不斷提高課堂教學效果。
2.3實施軟硬件一體化實驗教學
將EDA技術(shù)引入實驗教學,首先對實驗電路和設(shè)計電路進行仿真,對設(shè)計電路進行系統(tǒng)的分析與調(diào)試,得到正確結(jié)果后再進行硬件電路的實驗。仿真軟件為電路設(shè)計提供了多種分析方法,拓展了實驗的深度和廣度,為硬件電路的實現(xiàn)提供了正確的理論依據(jù)和設(shè)計方案,使課程實驗朝著“方案設(shè)計—軟件仿真—電路設(shè)計與制作—系統(tǒng)調(diào)試”這一工程實踐的流程發(fā)展。通過這種“虛實結(jié)合”、“軟硬兼施”的實驗教學手段,著力培養(yǎng)學生電子綜合設(shè)計能力和工程實踐技能。
EDA 技術(shù)引入到電子技術(shù)實驗教學中的必要性和重要性是受廣泛認可的。計算機仿真可以看作銜接理論環(huán)節(jié)和實踐環(huán)節(jié)的一個重要紐帶,有利于加深學生對理論知識的理解和提高知識應(yīng)用的能力。當學生們在計算機上看到設(shè)計結(jié)果后,會希望盡快在實際中實現(xiàn)電路,這為學生們完成焊接電路環(huán)節(jié)積累了極大的動力。但電子技術(shù)實驗中,EDA仿真環(huán)節(jié)所占比例過大會使得學生缺少足夠的實際動手操作的機會,對培養(yǎng)學生的實踐能力不利,我認為應(yīng)該把EDA 仿真環(huán)節(jié)放進每一個實驗中,不必單獨設(shè)置EDA仿真實驗,應(yīng)把它作為實驗預(yù)習的一部分。
3結(jié)語
經(jīng)過近兩年的教學改革實踐,以電子信息類大學生創(chuàng)新與實踐能力的培養(yǎng)為切入點,電子技術(shù)實驗已形成了以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標的實驗教學平臺,通過教學內(nèi)容上進行層次化改進,教學方式上采用線上線下融合、虛實結(jié)合的教學模式改革,充分考慮了電子信息產(chǎn)業(yè)的特點與各專業(yè)學生的個體情況,實現(xiàn)理論知識、實踐能力同步發(fā)展,使學生的工程實踐能力、綜合素質(zhì)以及創(chuàng)新意識都得到較大提高。
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