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摘 要 文章针对电子技术实验教学中存在的问题,结合院校实际情况,从实验室人才队伍建设、多元化的实验教学目标和方法以及实验课程考核等方面,阐述了改革措施。
关键词 实验教学 电子技术 教学改革
中图分类号:TN0 文献标识码:A
1 电子技术实验教学改革的意义和重要性
电子技术课程主要包括电路基础、模拟电子技术、数字电子技术三个部分,是电气工程、自动化、信息技术等相关专业的核心基础课程之一,工程应用特点明显,要求学生做到理论和实践紧密结合。近年来,随着电子技术的日益发展和教学改革的不断深入,传统的电子技术实验教学模式暴露出许多不适应当前形势的弊端,主要表现在:(1)实验教学目标定位不科学。长期以来,实验教学一直依附于理论课程,仅仅作为理论课程的辅助验证,使其培养学生创新能力的功能无法体现。(2)实验室人才队伍建设停滞不前。近年来,虽然理论和实验教学逐步分离,实验人员开始独立承担教学任务,但由于整体学历层次不高,创新性实验课程拓展受限,再加上理论和实验岗位考核和薪酬标准不一致等,挫伤了实验人员的职业感情和工作积极性。(3)实验课重视程度不足,教学方法和手段滞后。目前开设的实验课时偏少,大部分仍局限于基础性和验证性实验,教师给出实验电路图和步骤,学生在实验箱上按部就班、记录数据、填写报告,学习积极性没有被充分调动起来。(4)缺乏科学合理的实验课程考核机制。教师仅凭实验报告给出分数, 实验成绩在学生的期末成绩中比例较小,有时仅作为参考,使得学生对实验课重视程度不足。针对以上这些问题,我们对电子技术实验教学体系进行了改革,面对不同层次的学生,设定了不同的教学目标和方法,充分激发学生的创新意识,使学生在掌握基本实践技能的基础上,提高分析问题、解决问题的能力。
2 电子技术实验教学改革的措施
2.1 加强实验教学人才队伍建设
师资队伍建设是保障理论和实验教学质量和成果的重要环节,实验室队伍的建设直接影响到实验室管理和实验教学、科学研究工作的正常开展,也直接影响有创新精神和创新能力的高素质人才的培养。考虑到理论教师学历层次高、基础扎实、知识面宽,而实验教师经验丰富、解决实际问题能力强的特点,我们打破传统的理论和实验教师之间的界限,一方面要求理论教师积极参与实验室发展和建设,一方面鼓励优秀的实验教师走上讲台讲授理论课,使得二者人力资源共享,理论和实验教学齐头并进。同时,将理论和实验教师纳入一个科研团队,共同参与科学研究,提高教师队伍的整体业务水平,构建一支年龄结构合理、符合学科发展要求的稳定的实验教师队伍。
2.2 引入EDA软件仿真技术
传统的电子技术实验大多数采用面包板或者各种订做的实验箱。这种方式由于受实验室条件的限制,老器材故障率高,维修保障工作量大,新设备、器材更新缓慢,在给学生开设一些扩展型、设计型以及综合型实验时将会遇到困难。因此,利用EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化)仿真软件进行实验教学,不仅可以弥补实验仪器、元器件短缺以及规格不符合要求等因素,还能使设计出的电子系统具有高可靠性、经济快速、容易实现、修改便利等特点,可大大提高学生的实践动手能力、创新能力和计算机应用能力,为今后工作打下基础。
2.3 构建多元化的实验教学模式
2.3.1 基础验证型
面向对象是全体非电专业和电子类专业学生。此类实验模式是以教师为主导,学生按照实验指导书的要求完成实验内容。目标是使学生熟悉实验原理和常用电子元器件的特性,掌握基本的实验仪器使用方法,能够对实验数据进行整理和误差分析,撰写合格的实验报告。教师通过集中授课、个别指导的方式,激发学生对实验课程的兴趣,最大(下转第127页)(上接第86页)限度地提高学生的求知欲。
2.3.2 设计开发型
面向对象是全体电子类专业学生和部分学有余力的非电专业学生。此类实验模式是教师为主导,学生按照教师提出的指标要求,自行查阅资料、选择元器件、设计电路。为提高效率,教师可以引入EDA虚拟仪器技术,教授学生一些仿真软件例如multisim的使用方法。学生在课外完成电路设计和仿真后,在课堂上进行电路的具体开发和装配,教师可以针对一些实际问题进行指导,以提高学生分析和解决实际问题的能力。
2.3.3实习开放型
面向对象是部分基础较好、求知欲望强烈的电子类和非电专业学生。此类实验是以学生为主导,在开放实验室进行。教师可以给出一些较为复杂的综合系统设计要求,如集成稳压电源、调频收音机的装配等。学生可在其中自行选择,也可以根据兴趣爱好自拟题目。开放实验室全天开放,提供必要的工具和器材,并且安排值班老师进行辅导。目标是培养学生综合所学知识,系统地分析和解决问题的能力,以及实际调试、装配电路的技能。
2.4 建立科学合理的实验课程考核机制
提高实验课程考核在学生期末成绩中的权重比例,使学生充分认识到实验课程对于提高实际操作和创新能力的重要性。在平时实验过程中,教师可根据学生进行的不同实验类型,综合课堂表现、实验难易度、方案设计、指标性能等综合判定成绩,还可以作为大学生电子设计竞赛选手的选拔依据。
3 结束语
我校在电子技术实验教学改革中,根据学生的专业和基础,建立层次分明的实验教学体系,同时积极引入EDA仿真技术,推广和搭建了创新性、开放性实验室平台。这些做法不但激发了学生对电子技术的兴趣,提高了学习的主动性和创造性,也促进了实验教师参与自主创新和工程实践的积极性,取得了良好的教学效果。
关键词 实验教学 电子技术 教学改革
中图分类号:TN0 文献标识码:A
1 电子技术实验教学改革的意义和重要性
电子技术课程主要包括电路基础、模拟电子技术、数字电子技术三个部分,是电气工程、自动化、信息技术等相关专业的核心基础课程之一,工程应用特点明显,要求学生做到理论和实践紧密结合。近年来,随着电子技术的日益发展和教学改革的不断深入,传统的电子技术实验教学模式暴露出许多不适应当前形势的弊端,主要表现在:(1)实验教学目标定位不科学。长期以来,实验教学一直依附于理论课程,仅仅作为理论课程的辅助验证,使其培养学生创新能力的功能无法体现。(2)实验室人才队伍建设停滞不前。近年来,虽然理论和实验教学逐步分离,实验人员开始独立承担教学任务,但由于整体学历层次不高,创新性实验课程拓展受限,再加上理论和实验岗位考核和薪酬标准不一致等,挫伤了实验人员的职业感情和工作积极性。(3)实验课重视程度不足,教学方法和手段滞后。目前开设的实验课时偏少,大部分仍局限于基础性和验证性实验,教师给出实验电路图和步骤,学生在实验箱上按部就班、记录数据、填写报告,学习积极性没有被充分调动起来。(4)缺乏科学合理的实验课程考核机制。教师仅凭实验报告给出分数, 实验成绩在学生的期末成绩中比例较小,有时仅作为参考,使得学生对实验课重视程度不足。针对以上这些问题,我们对电子技术实验教学体系进行了改革,面对不同层次的学生,设定了不同的教学目标和方法,充分激发学生的创新意识,使学生在掌握基本实践技能的基础上,提高分析问题、解决问题的能力。
2 电子技术实验教学改革的措施
2.1 加强实验教学人才队伍建设
师资队伍建设是保障理论和实验教学质量和成果的重要环节,实验室队伍的建设直接影响到实验室管理和实验教学、科学研究工作的正常开展,也直接影响有创新精神和创新能力的高素质人才的培养。考虑到理论教师学历层次高、基础扎实、知识面宽,而实验教师经验丰富、解决实际问题能力强的特点,我们打破传统的理论和实验教师之间的界限,一方面要求理论教师积极参与实验室发展和建设,一方面鼓励优秀的实验教师走上讲台讲授理论课,使得二者人力资源共享,理论和实验教学齐头并进。同时,将理论和实验教师纳入一个科研团队,共同参与科学研究,提高教师队伍的整体业务水平,构建一支年龄结构合理、符合学科发展要求的稳定的实验教师队伍。
2.2 引入EDA软件仿真技术
传统的电子技术实验大多数采用面包板或者各种订做的实验箱。这种方式由于受实验室条件的限制,老器材故障率高,维修保障工作量大,新设备、器材更新缓慢,在给学生开设一些扩展型、设计型以及综合型实验时将会遇到困难。因此,利用EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化)仿真软件进行实验教学,不仅可以弥补实验仪器、元器件短缺以及规格不符合要求等因素,还能使设计出的电子系统具有高可靠性、经济快速、容易实现、修改便利等特点,可大大提高学生的实践动手能力、创新能力和计算机应用能力,为今后工作打下基础。
2.3 构建多元化的实验教学模式
2.3.1 基础验证型
面向对象是全体非电专业和电子类专业学生。此类实验模式是以教师为主导,学生按照实验指导书的要求完成实验内容。目标是使学生熟悉实验原理和常用电子元器件的特性,掌握基本的实验仪器使用方法,能够对实验数据进行整理和误差分析,撰写合格的实验报告。教师通过集中授课、个别指导的方式,激发学生对实验课程的兴趣,最大(下转第127页)(上接第86页)限度地提高学生的求知欲。
2.3.2 设计开发型
面向对象是全体电子类专业学生和部分学有余力的非电专业学生。此类实验模式是教师为主导,学生按照教师提出的指标要求,自行查阅资料、选择元器件、设计电路。为提高效率,教师可以引入EDA虚拟仪器技术,教授学生一些仿真软件例如multisim的使用方法。学生在课外完成电路设计和仿真后,在课堂上进行电路的具体开发和装配,教师可以针对一些实际问题进行指导,以提高学生分析和解决实际问题的能力。
2.3.3实习开放型
面向对象是部分基础较好、求知欲望强烈的电子类和非电专业学生。此类实验是以学生为主导,在开放实验室进行。教师可以给出一些较为复杂的综合系统设计要求,如集成稳压电源、调频收音机的装配等。学生可在其中自行选择,也可以根据兴趣爱好自拟题目。开放实验室全天开放,提供必要的工具和器材,并且安排值班老师进行辅导。目标是培养学生综合所学知识,系统地分析和解决问题的能力,以及实际调试、装配电路的技能。
2.4 建立科学合理的实验课程考核机制
提高实验课程考核在学生期末成绩中的权重比例,使学生充分认识到实验课程对于提高实际操作和创新能力的重要性。在平时实验过程中,教师可根据学生进行的不同实验类型,综合课堂表现、实验难易度、方案设计、指标性能等综合判定成绩,还可以作为大学生电子设计竞赛选手的选拔依据。
3 结束语
我校在电子技术实验教学改革中,根据学生的专业和基础,建立层次分明的实验教学体系,同时积极引入EDA仿真技术,推广和搭建了创新性、开放性实验室平台。这些做法不但激发了学生对电子技术的兴趣,提高了学习的主动性和创造性,也促进了实验教师参与自主创新和工程实践的积极性,取得了良好的教学效果。