基于OBE理念的电子技术实验教学的研究

蔡莉媛

【摘  要】通过分析电子技术实验性教学的现状，基于OBE理念提出在实验教学中引入Mutisim仿真教学作为辅助手段，使得抽象的理论知识从课堂学习过渡到实践教学，变得动态化、直观化、形象化，并结合具体实例说明教学过程，使实验教学更有成效。

【关键词】OBE;实验教学;电子技术;Multisim

1.电子技术实验教学现状分析

电子技术课程理论知识点多、抽象难懂并且实践性较强，必须通过实验教学环节，使学生动手操作，才能将理论与实践联系起来，一方面巩固理论知识，另一方面提高学生的实操能力。目前电子技术实验教学存在以下几个方面的弊端：

（1）实验教学和理论教学是分开的，在课程教学进度的编排上也是分开进行的，经常会出现理论课学完了，对应的实验还没开始，有时实验已经做了，而理论还没学到，造成了两者的严重脱节。

（2）实验教学主要以实验箱为平台，加上设备老化、芯片损坏等问题，导致实验结果有误，打击学生积极性。

（4）实验教学考核制度单一落后或者缺少相应的考核制度，直接造成学生对实践教学环节的不重视。

（3）实验教学课时安排较少，由于学时的限制，只能选择一些相对典型的验证性的实验，学生只要按照实验指导书给出的电路和步骤操作即可完成实验，对理论知识仍然是一知半解，对于学生创新能力的提高就更难实现。

2.电子技术实验教学改进措施

针对电子技术实验性教学出现的问题，除了加强实验室建设提供相应实验设备保障外，可以采取基于OBE理念在实验教学中引入Mutisim仿真教学作为辅助手段，一方面，具体化了抽象内容，帮助学生更好地理解原理，巩固了理论知识;另一方面，培养了学生的学习兴趣，提高分析设计的能力，促进教学效果。

2.1采用OBE教育理念

OBE（Outcomes-based Education）即成果导向教育，顾名思义是指基于学习产出的教育。从“以教师教为中心”转向“以学生学为中心”。OBE教学模式始终以成果为导向，注重学生学习目标的达成，更重要的是落实在“教师教”和“学生学”的过程中，使教学目标更明确、教学内容更充实、教学方法更系统、考核方式更灵活。教学环节不再是传统的开环模式，而是具有反馈调整的闭环模式。

在OBE教育理念下，教师首先按照学生自身发展以及人才培养的需求合理的设定教学目标;其次按照既定的教学目标优化教学内容，一定要体现出层次性和创新性，满足不同层次学生的需求;再次根据教学内容与学生实际情况选择适宜的教学方法，以促进教学目标的实现;最后但也同样重要的就是考核评价，一方面可以判断教学目标是否实现，另一方面可以根据考核结果调整教学内容，所以考核评价再也不是传统的期末考核，而是要体现在教学环节中的各个方面，直至教学目标达成。

2.2引入Multisim仿真教学

Multisim是美国国家仪器有限公司推出的电子电路仿真软件[3]，集模拟仿真、电路设计、状态分析于一体，它适用于模拟电路、数字电路、模拟/数字混合电路、射频电路以及部分微机接口电路的仿真。利用Multisim仿真具有以下优点：

（1）能够实现设计与实验同步，方便学生做实验时不断调试。例如模拟电子技术中波形失真的仿真，只需要修改下参数，便可快速得到结果。

（2）实验成本低，不消耗实际的元器件和测试仪器，节约了元器件与测试仪器的开支。

（3）实验直观，速度快，一方面可以便于学生理解理论知识，另一方面可以利用仿真节省实验时间给学生完成更具有创新意义的探索。

（4）不受实验环境、实验条件下的限制，方便学生随时随地可以进行实验。

把Multisim仿真融入到电子技术的教学改革实践中，不仅可以弥补实验教学和理论教学分开造成的知识脱节问题，调动学生学习的积极性和学习兴趣，而且可以保证教学质量，提升学生的思维能力和动手操作能力，培养学生的分析、解决问题的能力，全面提高学生的综合素质[4]。但在提倡仿真技术的同时，并不是对传统硬件实验的排斥，仿真只是为硬件的更好完成提供保障，必须把仿真技术与硬件实验结合起来，发挥各自的优点，才能进一步提高教学质量。

3.以集成計数器74LS161的实验教学为例

3.1课前准备

根据学情分析分层次设定课堂目标与评价方法：

（1）准确描述74LS161的功能。（理论知识）

（2）准确测试并验证74LS161芯片的功能。（基础验证性实验）

（3）利用单片74LS161设计实现任意进制计数器（十六进制以内）。（简单设计性实验）

（4）利用单片74LS161设计实现任意两种进制计数器（十六进制以内）。（拓展性实验）

（5）利用多片74LS161设计实现任意进制计数器。（拓展性实验）

（6）学生自己的创意拓展，充分挖掘学生的创新能力。

目标设计成任意进制，让学生自行选择可以在防止学生抄袭的同时，提高学生的参与度。评价方法根据专业以及实验内容的不同来制定，拓展性实验的完成属于加分项目，激发学生的动手能力与创新能力。

3.2实验教学

精心设计教学过程，采用任务驱动的模式，以“提出任务→分析任务→设计仿真→实际操作→总结任务”为主线，启发和引导学生带着任务和问题学知识、练技能，在完成任务的过程中掌握所学知识和所需技能。

（1）下发实验任务，使学生明确实验任务，下发74LS161芯片备用。

（2）回顾74LS161理论知识，让学生描述74LS161的功能，并画出其功能表。

（3）由于实验设备的限制，学生分组测试并验证74LS161芯片的功能。

（4）设计性与拓展性实验先用Multisim仿真，确认无误后在通过实验箱进行实验环境搭建，可以有效避免学生因时间问题无法完成而泄气，即使实验课没有完成仿真设计，课后也可以在自己电脑上继续设计，随后在实验室验证仿真结果。

（5）根据学生实验的实际情况进行总结，对实验中的问题进行解决，鼓励学生进行经验分享，提高学生的表达能力。并根据评价方法进行逐一评分。

3.3课后拓展

学生可以对未完成的设计，在课后通过Multisim仿真继续进行，然后完成实验报告或者课程设计报告的撰写，最后对此次实验教学意见、建议的反馈，便于教师根据反馈调整教学内容，形成良性循环，提高教学效果。

4.结束语

在电子技术的教学改革中，OBE理念使得教学以学生的收获以及能力的提高为主，Mutisim仿真软件更是作为一种实验的实验方式弥补了传统实验教学的不足。与传统实验方法相比，具有节省时间和财力，人人均可动手操作的特点，然而仿真实验不能完全代替传统实验，只有将两者很好的结合运用，才能相得益彰，获得更好的教学效果。

参考文献

[1]段福斌，朱建华.模拟电子技术实验项目化教学改革[J].实验室研究与探索，2017，36（06）：223-226.

[2]赵玲峰，杨剑冰，邓炯，杨彦.基于OBE理念的混合式教学模式改革初探[J].中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2020（05）：21-23.

[3]孟海涛.MUTISIM10.0在电工电子教学中的应用研究[J].数字技术与应用，2011（07）：50+52.

[4]涂文元.Multisim仿真在电子技术课程设计教学改革中的应用研究[J].南方农机，2019，50（23）：158.