褚剛秀 李科
摘要:模擬電子技術(shù)實驗是模電教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)。針對目前實驗教學(xué)中存在的驗證性實驗比重過大和教學(xué)模式單一等問題,通過增加設(shè)計性實驗、綜合性實驗和擴(kuò)展性實驗;采用線上線下混合式教學(xué)模式,建立線上教學(xué)資源庫、強(qiáng)化預(yù)習(xí)效果、改變課堂教學(xué)模式和考核方式幾方面進(jìn)行改革,并以實例進(jìn)行了論述。經(jīng)過這些改革措施一定程度上激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,增強(qiáng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新實踐能力。
關(guān)鍵詞:模擬電子技術(shù)實驗;教學(xué)改革;線上線下;混合教學(xué)
中圖分類號:TP393? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-3044(2021)26-0206-03
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模擬電子技術(shù)是電氣信息類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其特點(diǎn)是理論和實踐緊密結(jié)合。本課程不僅需要學(xué)生具有扎實的理論基礎(chǔ),而且要求學(xué)生具有很強(qiáng)的動手能力。模擬電子技術(shù)是后續(xù)課程:數(shù)字電路、高頻電子線路、單片機(jī)原理等學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)[1]。因此模擬電子技術(shù)課程在電子通信類專業(yè)中有著重要的地位[2]。實踐是理論的升華,通過模擬電子技術(shù)實驗可以加深學(xué)生對抽象的理論的理解,而設(shè)計性、綜合性和擴(kuò)展性的實驗可以提高學(xué)生掌握電路的工作原理與設(shè)計方法,有利于提高學(xué)生能力、分析問題,解決問題的能力,同時鍛煉學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力[3]。
1 實驗課程的現(xiàn)狀
目前模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)中存在以下問題,主要表現(xiàn)在:
1)驗證性實驗的比重過大
表1是我校目前的模擬電子技術(shù)實驗內(nèi)容,從實驗內(nèi)容來看,存在如下問題:目前的實驗安排全部是驗證性實驗,缺少設(shè)計性和綜合性實驗。所有的實驗都是在實驗箱和模塊化的擴(kuò)展板上完成,不需要學(xué)生自己去選擇元器件設(shè)計電路和連接電路,學(xué)生只需要把輸入信號和直流電源加到擴(kuò)展板的相應(yīng)的電路連接端就可以了,這樣導(dǎo)致很多學(xué)生對常用的元器件不太熟悉,不了解二極管,三極管、場效應(yīng)管、電容、電阻等識別和檢測方法,對簡單的放大電路也不會設(shè)計和實現(xiàn)。這樣的實驗內(nèi)容不利于培養(yǎng)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,也不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐能力[4]。
2)教學(xué)模式單一,學(xué)生預(yù)習(xí)效果差,實驗教學(xué)效果不理想
現(xiàn)在模擬電子技術(shù)實驗的教學(xué)模式還是采用的傳統(tǒng)的教學(xué)模式,教學(xué)模式比較單一。實驗課前大部分學(xué)生很少主動的去預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容,預(yù)習(xí)的同學(xué)也只是大概的了解一下實驗?zāi)康?、原理和實驗步驟。由于缺少實物參考,學(xué)生對預(yù)習(xí)的積極性不高,預(yù)習(xí)的效率低。對老師而言,由于預(yù)習(xí)效果不明顯,沒有體現(xiàn)出差異,對學(xué)生的知識掌握程度無法判斷,無法有針對性的調(diào)整實驗的重點(diǎn)和難點(diǎn)。上實驗課時老師在課堂講解實驗的目的、原理和實驗內(nèi)容,并演示實驗步驟,學(xué)生只需要按照老師的演示步驟調(diào)節(jié)電路的參數(shù),觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗數(shù)據(jù)。實驗結(jié)果不會分析,在實驗過程中遇到問題就束手無策,更不用說單獨(dú)的去設(shè)計和分析一個電路,學(xué)生處于被動狀態(tài),無法充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,這和我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)的目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力尚有明顯的差距。
2 實驗改革措施
為了提高模擬電子技術(shù)實驗的教學(xué)效果,使學(xué)生從被動的接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥奶剿餍詫W(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生對模擬電路的學(xué)習(xí)興趣,提高實踐動手能力和創(chuàng)新能力[5],采用線上線下混合式教學(xué),建立線上教學(xué)資源庫、強(qiáng)化預(yù)習(xí)效果、改變課堂教學(xué)模式和改變實驗考核方式等進(jìn)行改革。
2.1實驗內(nèi)容的改革
在保留少部分驗證性實驗的基礎(chǔ)上,增加設(shè)計性實驗、綜合性實驗和擴(kuò)展性實驗。
驗證性實驗以演示實驗和模擬操作實驗為主,包括常規(guī)儀器儀表的使用及常用元器件的測試、單管共射級放大器實驗和差動放大器實驗。驗證性實驗主要是使學(xué)生掌握常用的電子儀器和設(shè)備的使用、常見的元器件的識別和檢測方法以及基本電子電路的測量和調(diào)試方法來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)這門課的興趣、培養(yǎng)學(xué)生動手能力以及提高學(xué)生的基本實驗技能為主,要求學(xué)生能在指導(dǎo)老師的引導(dǎo)下熟練地使用各種儀器和設(shè)備,掌握模擬電子技術(shù)基本的實踐技能,了解如何獲得靜態(tài)和動態(tài)參數(shù),加強(qiáng)動手能力。為學(xué)生設(shè)計、調(diào)試電路打下基礎(chǔ)。對于接受能力強(qiáng)的同學(xué),在完成要求的驗證性實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上可以選做單管共射放大電路的設(shè)計和差分放大電路的設(shè)計內(nèi)容。
設(shè)計性和綜合性實驗包括負(fù)反饋放大器的設(shè)計、集成運(yùn)算放大器的設(shè)計、RC正弦波振蕩器的設(shè)計實驗和低頻放大電路的設(shè)計實驗。如果學(xué)有余力的同學(xué)還可以進(jìn)行擴(kuò)展性實驗如擴(kuò)音器的設(shè)計實驗和溫度監(jiān)測及控制電路的設(shè)計實驗等。要求學(xué)生在重復(fù)理解原理的基礎(chǔ)上能夠自行設(shè)計實驗方案、選擇合適元器件、設(shè)計電路并仿真、搭建電路,調(diào)試電路和排除故障。設(shè)計性、綜合性和擴(kuò)展性實驗注重培養(yǎng)學(xué)生查閱和利用文獻(xiàn)和技術(shù)資料能力;合理的選擇電子元器件構(gòu)成電路的能力;獨(dú)立設(shè)計、安裝和調(diào)試電路的能力;獨(dú)立組織實驗,制定實驗步驟并選擇合適的儀器設(shè)備的能力;獨(dú)立分析電路故障和排除故障的能力來加深對模擬電路的理解從而激發(fā)學(xué)生的興趣,增強(qiáng)學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)造性思維[6]。
2.2 線上線下混合式教學(xué)模式
改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,采用線上線下混合式教學(xué)?;旌鲜浇虒W(xué)是將傳統(tǒng)的線下課堂教學(xué)與線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有機(jī)融合后形成的新的先進(jìn)的教學(xué)模式[7]:學(xué)生首先利用線上資源庫完成自主學(xué)習(xí)和測試,然后在實驗課上和老師探討并自主完成實驗,試驗后鞏固知識并補(bǔ)充完善教學(xué)資源庫。
1)建立線上教學(xué)資源庫
在超星泛雅上建立實驗教學(xué)資源庫,包括實驗所用到的儀器設(shè)備的使用介紹、仿真軟件介紹、元器件的識別檢測;驗證性實驗的目的、原理、步驟的介紹;設(shè)計性和綜合性實驗的設(shè)計要求和設(shè)計提示等。學(xué)生在實驗前在線觀看和學(xué)習(xí),老師通過超星泛雅上的統(tǒng)計功能可以看到每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在規(guī)定的時間沒有完成在線學(xué)習(xí)的同學(xué),老師可以通過QQ群等交流工具提醒該學(xué)生。在學(xué)習(xí)過程中有問題的同學(xué),可以在線和老師交流。一些很多同學(xué)普遍存在的的問題,老師可以發(fā)布在超星泛雅的討論平臺讓大家參與討論。