电子技术基础实验教学创新与实践
2014-02-12
(天津城市建设管理职业技术学院中专部,天津 300134)
职业教育专业实验课教学是培养大批社会急需专业应用型人才重要的一环,因此实验课教学要不断的引进现代教学方法和先进的教学设备以便培养大批的高素质人才来满足社会需求。我们在长期的电子技术实验教学实现中遇到了许多问题如;在日常的实验课教学中学生对陈旧落后的实验方法和实验仪器设备不感兴趣,对实验意义认识不清特别是对实验数据的处理不够认真,实验报告填写的不规范等,为此我们研究和引进了以下几点电子技术基础实验教学先进方法和手段。
一、建立以培养学生对知识认知和动手能力为核心的实验教学新体系
1.把实验细化为基础性、设计性、综合性、研究性实验多层次化。
在日常实验教学中把电子基础实验内容划分为多个实验单元,分别是模拟电路实验、数学电路实验、元器件性能实验、应用电路实验、综合性应用研制实验。每个单元又由几个实验项目所组成。从而实现了基础性、设计性、综合性、研究性实验多层次化。各个层次的教学内容、教学方法、教学手段及培养目标分别是:
(1)基础型实验的教学主要目标是培养学生会使会用仪器、仪表、设备和电子元件,以及实验电路连接、实验数据采集与误差处理等方面的基本知识和基本实验方法与技能。采用授课与基本实验训练相结合的方式。
(2)设计型实验的教学主要目标是提高学生对实验独立完成能力,其中包括:根据要求拟实验方案,独立设计实验电路原理图,并最终完成实验任务为宗旨,培养学生掌握单元电路的设计能力。采用实验为主、授课为辅,学生可先使用“PSPICE仿真软件”进行辅助设计、仿真,然后进行实验,并对实验结果进行分析评估。
(3)综合型、研究型实验的教学主要目标是,培养学生综合运用电子理论与实验方法实现对多功能电子电路应用设计和研制。教学过程中采用学生自学为主,教师指导为辅的方式,让学生尽可能独立地主动完成实验教学内容。
2.教学中以引导启发学生为主、学生是主体的开放性实验教学方法
(1)教师授课方式由传统的灌输式改为启发式、讨论式。在每个实验单元开始前由教师对该单元所涉及的主要理论点、实验要领进行引导启发性讲解,提出实验要求、预习实验课题和思考题。学生根据教师的要求结合教材参考资料进行预习,在实验教学过程中从基础型实验向综合型、研究型实验引导启发并完成实验,从而将原来的一般性验证实验转变成了综合性、设计性实验不断提高了由简单到复杂实验过程。
(2)建立开放式实验教学模式。在单元实验教学训练中为充分调动学生主观能动性去独立思考问题,解决问题,老师不要打断学生动手实验过程,即使在实验中遇到了问题,老师也不急于去包办解决,而是鼓励学生自己动脑筋想办法或与同学之间讨论解决,前提是在学生实操绝对安全的基础之上估计学生通过思考,自己能够解决的问题,在确定不能解决的情况下,教师和学生再共同探讨,如果课堂时间不够,实验任务不能完成,可以让学生在课外预约开放时间里再去继续完成实验任务。
(3)坚持每课必“小结”。在每次实验之间,对上次的实验情况作简要的回顾小结,主要是给予学生实验中的综合能力进行点评对实验综合能力突出的学生进行鼓励表扬,对普遍存在的主要问题进行提问、引导、启发、讨论,其启迪效果十分明显。
3.创建模拟与实训相结合的实验教学模式
计算机技术在教学中的普及为电子技术基础实验课程的改革提供了硬件条件而电子线路设计自动化(EDA)提供了软件支持,引入了先进的电子线路设计自动化设计(EDA)中的电路仿真软件,建立起将电路模拟实验、仿真实验和科学分析计算融为一体的实践教学模式,这一模式的建立使传统的电子技术基础实验发生了突破性的变革。其特点表现为:
(1)实验教学方式的进步。通过模拟实验让学生及时将实验结果与实验室结果进行对照分析,从中发现问题、提出解决问题的方法,完善实验,最后对实验结果进行合理的评估。
(2)有利于培养学生的综合能力。实验过程本身就是一个需要不断比较问题、分析问题、发现问题和解决问题的过程,在这一过程中必须要求学生主动地思考或者与教师、同学共同探讨问题。因而,它不仅对加深理论知识的理解、训练动手能力、计算机的使用能力等方面有帮助,更重要的是这一过程有利于培养创新型人才所应具有的各种素质和启迪学生的创新意识。
4.实验讲义、教材和电子课件的编写与制作
讲义需组织教师和实验技术人员进行编写与制作工作,例如针对我校电工电子实验室编写了“电子技术基础实验讲义”、“实验仪器设备简介”、“PSPICE仿真软件说明”等,为确保讲义使用的准确使用需进行实验课程试用期,经过二到三年的试用期,确定是否符合实验教学课程的要求并同时在此基础上制作电子课件如 “电子技术基础实验概论”、“电路仿真及应用”、“电子示波器的基本测量方法”、 “电子元器件型号与参数”等以便进一步利用先进的教学设备配合实验室的实验教学。
5.创建以学生动手能力与创新意识的实验室
在学生从事独立实验的安全和自主获取实验知识上,我们分两步进行实验教学:第一步充分利用“PSPICE仿真软件”在多媒体教室进行多次反复讲解仿真软件的具体使用程序和其功能并指导学生使用“PSPICE6.3仿真软件”作电子技术基础的“三极管静态放大器”中各点实验动态参数的采集分析,帮助学生逐步实现自主使用“PSPICE6.3仿真软件”完成实验课题目达到了学生们对实验的认知度增强了兴趣感。但是“PSPICE仿真软件”并不能完全代替学生实验的完整性:第二步到实验室作分组实验,学生以两到三生为一组进行实验台上的“三极管静态放大器”实验从而进一步使学生直接动手按课题要求完成实验过程在此实验中重点是学生动手过程中的安全问题,为此要求学生做好实验前的准备工作,要认真检查硬件组合是否合格,在老师的指导下完成实验过程。“为学生自主获取知识,独立从事实验和现代化的实验手段,分两步进行实验教学是必不可少的。
6.做好 “电子技术基础实验报告”
为验证实验台上实验过程中的各点参数与“PSPICE仿真软件”结果进行比较,从中发现问题,解决问题,最终对实验结果做出正确的评估。对学生实验过程进行仔细分析,要求学生认真做好实验报告必须对以下几方面实验数据进行保存:一是实验数据记录、数据表格的绘制,以及由实验数据绘制各种特性曲线,如幅频特性曲张、相频特性曲线、伏安特性曲线;二是描绘由示波器测试的各种波形;三是实验数据的分析处理;四是能进行仿真计算结果的保存。
7.提高教师与实验技术人员实验教学的素质
作为实验指导教师和实验技术人员应不断适应现代教学新技术的要求因此要求实验技术人员要不断对新教学仪器设备作更多的了解和掌握例如对仿真软件操作说明书编写,电子版实验报告软件开发、实验台各功能的熟练操作调试、对实验过程提出安全、合理的改进意见掌握“PSPICE仿真软件”配合实验教学的方法等。
二、改进实验教学后所取得的效果
电子技术基础实验教学实现两步进行融实验、仿真和科学分析于一体的实验教学模式。有力促进了实验课程教学内容、方法的改革和电工电子实验室建设。
提高了实验教学质量满足了现代教学需要加强了学生对电子技术应用专业的认知度。
为学生提供了安全可靠的实验教学模式和学生独立完成实验获取知识的环境,同时新的实验教学方法和手段增强了学生动手能力和兴趣。
三、应用情况
项目的研究成果是从2007~2008第二学期开始实际应用于本校电子应用专业电子技术基础实验教学中的,至2011~2012学年度结束,共实际应用了4年多时间,并且不断地完善和充实。2007~2012年度统计全年电类共计12个教学班,通过项目成果的应用,对全面提高实验教学质量取得了令人满意的效果,受到学院领导充分肯定和师生的好评。
参考文献:
[1]王成安.电子技术基础与技能[M].北京:人民邮电出版社,2010.
[2]康华光.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2008.