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模拟电子技术课程实践教学改革的探索

2012-01-29许建明

中国现代教育装备 2012年5期
关键词:课程设计实验教师

许建明

邵阳学院信息工程系 湖南邵阳 422000

模拟电子技术课程实践教学改革的探索

许建明

邵阳学院信息工程系 湖南邵阳 422000

实践教学是培养学生动手能力、创新能力和提高学生综合素质的关键因素之一,也是实现高等教育总目标的一个重要环节。围绕全面提高学生素质教育水平和不断深化创新教育,对模拟电子技术基础实践教学在内容、方法和手段等方面提出几点建议。

模拟电子技术;实践教学;教学改革

模拟电子技术是电类专业重要的专业基础课,也是一门理论性和实践性很强的课程。根据分层次教学模式的特点,本课程分为验证性实验、提高性实验和综合设计性实验,旨在巩固和深化模拟电子技术的基本概念和基础理论,加强对学生基本实验技能的综合训练,培养和提高学生工程设计与实际动手的能力。为了培养创新素质、创新意识和创新能力,具有扎实的基础和较强动手能力的高素质人才,必须对实践教学进行改革。

1 模拟电子技术实践教学现状

据调查,大部分高校的模拟电子技术实践教学仍然采用传统的教学模式,以验证性实验为主,学生人手一册实验指导书。而实验指导书上把实验过程和步骤写得一清二楚,不需要进行任何思考,照葫芦画瓢就可以把相应的实验完成,学生对实验原理没有认真理解,只看到了实验结果和现象,导致学生的创造性思维得不到发挥。

传统的实验箱为学生提供指导书上所有实验的连线孔和测试孔,学生的实验结果基本是一致的,学生不能对实验器件进行调整,因而也不能观测更多的实验数据和想象。实验过程中学生只需连接几根线就可以了,实验结果也容易得到,导致部分学生不愿意到实验室进行简单的连线工作,直接抄别人的数据,甚至抄袭别人的实验报告。

实验指导教师不需要对电路进行深刻研究,主要工作就是查看学生的连线正确性,没有发挥实验教师的作用,导致学生被动学习、机械操作,遏制了学生创新思维和动手能力的培养,不利于培养学生的实践能力和科研能力,不适应应用型人才的培养。因此,学生对模拟电子技术实践的学习兴趣不高,主动性不强,学生做完实验后没有达到加深理论知识的理解和提高动手操作能力的目的。

2 模拟电子技术实践教学的改革方法

2.1 不同实践内容采取不同教学模式

验证性实验的开设主要是配合理论课本上的教学,学生应该能对书本上的理论问题和结果在实验中进行求证。在理论课程教学过程中教师可以提出实验验证的原理,要求学生在实验前进行预习,课堂上遇到不理解的问题可以自己去实验中寻找答案。对于专业基础扎实、动手能力较强的学生,可以根据实验目的和要求自拟实验步骤。这样通过完成验证性实验,不仅可以激发学生的学习兴趣,更好地理解课本上的理论知识,还可以培养学生理论和实践相结合的习惯,这对于学生养成良好的学习习惯是十分有利的。

综合性和设计性实验由指导教师提出综合性和设计性实验大纲,只有简单的实验方法,不提供具体的实验电路和步骤,由学生自行拟定实验方案,2人一组独立完成。在上实验课之前拟好实验方案,实验过程中指导教师提供实验的各种准备,对学生实验操作过程不干涉,只适当进行简单指导,鼓励学生按照自己的思路操作。实验结束之后教师按照实验数据和结果,根据学生自拟实验方案的实际情况,对学生的实验操作和实验结果进行成绩评定。当实验结果相差较大时,要求重新修正实验方案。学生独立完成实验报告,根据自己的实验情况和结果对该次实验进行分析与总结,这样的实验模式主要是为了提高学生的动手能力和培养创新意识。

仅通过验证性和综合性实验内容是无法加强学生实践动手能力和创新能力的,还必须在实验课的基础上开设必要的课程设计做补充,进一步提高学生的设计能力。课程设计一般规定两周时间,指导教师给出综合性题目和要求,运用模拟电子技术课程内容设计一个具体功能的综合性电路。每周安排一定的答疑时间,答疑方式可以采用面授、网络等多种渠道,将学生分成1~2人的若干小组,每个小组选定相同或不同的题目,在课余时间查阅文献资料,设计实验方案,先通过仿真软件进行仿真实验,直到实验数据符合设计要求为止才在实际电路中实验,保证实验的正确性。独立完成课程设计实验操作,最终得到相应的实验结果,写出设计报告。在整个设计中,学生为主体,指导教师起指引作用,一般不为学生提供具体解决过程。最后开展课程设计答辩会,学生在多媒体教室中讲解自己的实验方案、过程和结果,回答教师和同学的提问,使学生相互了解、交流和沟通。

2.2 开放实验室,培养学生实践能力

在多年的实验教学中,实验内容的设置始终为课程服务。由于近几年的高校扩招、实践课程安排过紧,有时实验开设在理论教学之前,使得学生在原理还没来得及学就进行实验,失去了实验的目的。实验室开放,能够解决学生和实验室时间不一致的矛盾。(1)实验室在时间上实行开放,学生可以根据自己的实际情况,安排做实验的时间,经过预约就可以在自己空闲时间进行实验,可以选择自己想做的实验项目,同时一次可完成多个实验,在实验内容和实验时间上最大限度地满足学生的需要,给学生创造一个自由的实验条件和氛围。(2)学生也可以通过EDA软件进行硬件电路设计和仿真,写好实验预习报告,经实验指导教师检查通过后就可进行实验,从而培养学生的创新意识。(3)实验指导教师可以从繁重的教学任务中解脱出来,研究和设计新的实验课题,教师可适当增加一些应用性较强的课题,如教师的科研课题、一些中小企业的生产项目等作为综合性实验。这样,使实验教师的知识不断更新、巩固、加强,提高实验教学水平。(4)学生还可以申请大学生创新实验项目,有经费和开放实验室的支持,这样能满足学生的求知愿望,使其动手能力和实际应用能力得到加强,培养了创新精神。

2.3 增加集中实践环节

电子类实践课程教学改革的总体思路是:先基础,后专业。基础实验验证和巩固了理论知识,综合设计性实验是在完成部分基础实验或全部基础实验后进行,有一定理论和实践基础后对设计方法、测试方法进行总结和综合,为后续的电子基础训练、综合课程设计、电子竞赛培训、学生科研、生产实习、毕业设计等打下坚实的基础。

2.3.1 基础训练

在完成结合理论教学的验证性和综合设计性实验基础上,第四学期开设电子基础训练,30课时。这项工作主要是通过电子技术知识学习,进行基本电子工艺、电子仪器训练,最后制作一个小型电子系统,学生有了一定的理论,又有一定的感性认识,再针对电子工艺、器件测试和仪器使用等进行系统训练,为其他专业课程实践打下坚实的基础。

2.3.2 课程设计

课程设计一般放在开设理论课的这个学期或下个学期开学进行,时间一般规定2周。站在某专业课或几门课程综合的高度进行针对性训练,既是对理论和实践知识的综合,也为后续课程学习奠定了基础。

2.3.3 电子竞赛培训、学生科研、生产实习和毕业设计

这些集中实践的综合性程度比课程设计要求要高。学生可以根据自己的创新实验课题进行科研立项,在提高指标和性能的要求上鼓励学生就此课题进行毕业设计。我院电子类专业从2008年开始尝试改革,取得较好的成绩和效果。在2009年全国大学生电子设计竞赛中2006级电子科学与技术专业学生取得全国二等奖、省一等奖各一项,2011年全国大学生电子设计竞赛中电子类专业取得省二等奖两项、三等奖一项的好成绩;2008~2010年电子科学与技术和电子信息工程专业申报湖南省大学生创新性实验项目4项;部分学生生产实习在实验室进行,对产品的生产过程模拟一遍,实现了学校和企业的对接。2005和2006级电子科学与技术和电子信息工程专业毕业生理论基础扎实、动手能力较强,许多已经成为单位骨干。另一方面,将综合训练融入生产实习和毕业设计环节中较好地解决了学生考研和就业的矛盾,理论和实践两不误,受到学生的欢迎。

2.4 改进传统实验装置

目前大多数院校采用的实验方法仍然是实验箱操作模式,这是一种传统的实验模式。实验电路及元件设置在实验箱中,实验时只需根据实验讲义要求,在实验箱上适当位置进行连线,就可构成完整电路进行实验。实验数据一致性好,教师辅导方便,但这种模式的弊端是学生操作机械,只对电路参数进行简单验证,学生的动手能力提高方面较欠缺。将传统的实验箱改造成系统式实验平台,将模拟电子技术的核心单元电路采用单独的电路模块,学生可以自行设计单元电路的器件参数,通过各种不同的单元电路模块又可以进行综合性、设计性实验,提高了学生自主学习和创造性思维的能力。

2.5 科学的实验考核体系

改革模拟电子技术实验考核办法,关键在于培养学生独立动手操作能力、数据处理能力和创新能力。以实验操作为主,不以实验报告为最终成绩。实验前应预约,不经预约的学生不允许进入实验室,在指导教师讲解之后独立操作。在规定的时间内,教师进行抽查实验结果,现场进行检查实验步骤是否有误,给出相应的实验操作成绩。体现了综合性和设计性实验过程,且能高质量完成实验任务。独立操作、设计和创新能力较强的学生,可以申请免试。总成绩由预习成绩、操作成绩、报告成绩组成(比例为2:6:2)。

3 结束语

近几年的实践教学证明,通过改进教学方法和组织手段,可以激发学生求知欲望,增强学生对抽象理论知识的理解与消化,为培养电子创新能力的应用型人才奠定了坚实基础。在今后实践教学中,还将增加研究探索性实验,结合计算机仿真教学,培养学生大胆创新、积极思维、不怕失败的精神,从而提高学生的专业技能,我们将继续深化模拟电子技术实践课程教学的改革,不断提高教学质量。

[1] 杨保海,盛健,陈爱霞.模拟电子技术基础实验教学改革探讨[J].技术与市场,2008,11:100-101.

[2] 邓文婷,谢斌盛.关于模拟电子技术实验教学方法的探索[J].高教高职研究,2009,39:198.

Explore of the practice teaching reform on analog electronics course

Xu Jianming
Shaoyang university, Shaoyang, 422000, China

Practice teaching is one of the key factors to cultivate the abilities of practice, innovation and comprehensive quality of students, and it is also an important part of achieving the overall goal of higher education. This article focuses on improving the quality of students’education and deepening innovative education, it puts forward some ideas and specific practices in some aspects of analog electronic technology practice teaching in the content, methods and means.

analog electronics; practice teaching; teaching reform

2011-05-23

许建明,硕士,讲师。

邵阳学院教学研究资助项目(编号:2010JGW04)。

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