電子線路實驗課程教學改革研究

時間:2022-03-27 09:02:16

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電子線路實驗課程教學改革研究

一、引言

隨著電子技術的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的電路實驗課程的教學模式急需革新?,F(xiàn)代化職業(yè)教育目標更注重學生的創(chuàng)新能力和社會適應能力。隨著課程改革的深入,高職院校電子線路實驗課程的教學也處于改革和創(chuàng)新的道路上。電子線路實驗是一門實踐性較強的課程,也是電氣信息類專業(yè)必修的核心課程之一。實驗課程教學應與現(xiàn)代實驗技術相結合,既要啟發(fā)學生的思維方式,又要使學生融會貫通地理解和掌握知識。在教學過程中,要遵循由淺入深、由易到難、由基礎到綜合、由理論到創(chuàng)新的循序漸進的原則,淘汰部分陳舊的演示性實驗,增加能夠培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和動手能力的設計型、綜合型實驗,按照基礎性、結合性和創(chuàng)造性三個層次開展實驗教學[1]。以培養(yǎng)學生實踐能力為教學目標,不斷創(chuàng)新并完善教學方法,進而提高實驗課程的整體教學質量。

二、當前電路實驗教學現(xiàn)狀及存在的問題

(一)綜合設計實踐能力有待提高。在傳統(tǒng)教學模式中,課內相對更注重理論知識的教學,實驗類課程依附于理論教學,動手環(huán)節(jié)相對被弱化,整個實驗過程相對刻板,實驗內容和實驗器件單一。同時,電路實驗課程的教學設置大多為結合理論教學的驗證性實驗,實驗過程大多按照實驗教材所規(guī)定的操作步驟進行,對于綜合實驗以及具有創(chuàng)新性的設計實驗相對缺乏,學生很少有創(chuàng)造性實驗的設計過程。另外,學生在學習過程中對電路設計的思路與方法比較模糊,缺乏對知識點的應用[2]。綜合設計能力的缺失,影響了電子線路及其實驗課程的整體教學效果。(二)仿真輔助教學應用程度不足。當前,受課內學時的限制,職業(yè)院校電路實驗課程大致分為理論學習與實驗臺操作這兩大部分,而較少將仿真軟件等計算機輔助資源運用在實驗課程教學過程中。學生在實驗過程中對實驗臺的熟悉需要一個過程,操作起來較為耗時,課內往往只能完成“規(guī)定動作”;同時,學生多,實驗教師少,實驗設備和空間有限,這些原因都導致了實驗效果不佳,效率較低。另一方面,也在一定程度上加快了實驗器材的損耗,給學校實驗室的管理加重了負擔。(三)教學模式單一。目前,大多數(shù)職業(yè)院校乃至多數(shù)國內高校采取的依然是“你教我學”的教學模式,學生通過實驗無法真正地掌握工程技術的方法,偏離了實驗教學的初衷。在有限的課時內,要使學生掌握工程實踐能力是一項非常艱巨的任務[3]?;趯嶒炚n程的特殊性,需要大量的儀器設備作為學習環(huán)境,而課外的時間學生又無法自主進入實驗室學習。因此如何擴展學生學習方式,使學生能夠根據(jù)需要自主學習是擺在我們面前最為現(xiàn)實的問題。

三、電路實驗課程改革與創(chuàng)新方式

(一)立足基礎實驗,強化設計性與綜合性實驗。在教學過程中,驗證性實驗屬于基礎知識,是對理論知識的鞏固。比如模擬電子技術實驗中負反饋對整個放大電路產生的影響、線性運算放大器所實現(xiàn)的功能等,數(shù)字電路中編碼器和譯碼器的作用、不同類型觸發(fā)器所實現(xiàn)的不同功能等,學生必須充分理解其工作原理并能靈活應用,才能夠開展后續(xù)復雜電路的設計工作。本次教改調整了實驗項目的設置原則:在保證實驗元器件及電路能夠安全工作的前提下,盡量讓學生自主選擇實驗器件。學生根據(jù)廠家提供的器件手冊自己選擇元器件與設計電路,這樣的實驗教學模式不僅能夠避免學生實驗過程中的相互參考和死背硬記的不良習慣,同時也培養(yǎng)了學生對所學知識靈活應用的能力。例如在以往的教學過程中,二極管部分只涉及二極管的檢測方法??紤]到此部分是模擬電子技術的基礎知識,本次教學改革將二極管的單向導電性與儀器實踐課安排在一起,讓學生在熟悉儀器使用的過程中,設計實驗電路來測試二極管的特性,并根據(jù)不同二極管的參數(shù)特性,選擇合適的電阻設計實驗電路,同時測量電路參數(shù),以便充分認識電路分析在模擬電子技術實驗課程中的重要性。因此,只有在驗證性實驗基礎上強化此類綜合設計性實驗,才能強化學生設計與分析電路的能力和水平,實現(xiàn)創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。(二)充分應用仿真軟件輔助課內外教學。仿真實驗作為模擬電子技術實驗教學的一種輔助手段,有著傳統(tǒng)實驗不可比擬的優(yōu)勢。引入仿真實驗,不僅可以彌補實驗室資源的不足,有效地延伸了實驗時間、空間和平臺,豐富了實驗教學模式,還能在理論教學和實踐二者之間架起一座過渡和溝通的橋梁,對更新實驗教學方法,提高實驗教學質量,降低實驗成本,改善實驗教學效果起到了很大的促進作用。因此,電子線路實驗教學也應充分利用軟件仿真工具。當前,一些職業(yè)院校已經通過軟件對實驗電路進行設計、分析和仿真。用虛擬儀器等方法進行測試和分析實驗結果,有助于更好的幫助學生理解與應用。在實際教學過程中,對于驗證性的實驗可以利用仿真軟件對實驗結果進行測試和分析,待仿真結果正確后,再有選擇的進入實驗室操作實物電路。如果有需要,則繼續(xù)進入電子工藝實訓室進行PCB電路板的開發(fā)與制作,把學生自己設計的電路做成電子產品,使學生進一步參與到項目開發(fā)的整個過程,體會學以致用的樂趣。(三)利用軟硬件結合的教學平臺。目前,多數(shù)高校已經完成了核心基礎課程的慕課平臺資源的建設。慕課平臺作為課內教學的補充與提高,不僅包涵了知識點及微課講解,同時還包括了在線習題、討論、反饋評價、拓展提高等較完整的教學系統(tǒng),面向學生開放。但對于實驗課程,如何利用慕課平臺,讓學生課外自主的“走進”實驗室環(huán)境,繼續(xù)課內沒有完成的實驗項目或進行拓展實驗內容仍值得我們思考。因此,實驗類課程還應在傳統(tǒng)慕課平臺的基礎上,根據(jù)自身課程特點,搭建起軟硬件相結合的實驗平臺,方便學生利用教學資源。為保證在提升實驗水平的前提下進而提高教學效率,本次教改設計了針對實驗課程的慕課平臺,在傳統(tǒng)的平臺上,增加了Multisim、Proteuse等相關軟件的使用及應用范例。同時這些應用范例又與學校電子綜合實驗室內的電子技術實驗平臺上的實驗內容統(tǒng)一。軟硬件相結合的學習內容,加深了學生對所學知識的理解。對于基礎類驗證實驗,無論課內或課外,學生可隨時根據(jù)平臺上的知識點講解,進行自主學習。同時,平臺上的仿真視頻和實操示范微課,都為學生的自主學習提供了幫助,有效提高了學生的學習效率。而對于綜合性的設計實驗,軟硬件兩方面都給學生提供了一部分基礎電路,學生可以在基礎電路上進行擴展,設計自己的實驗電路。這樣既可以保證學生在規(guī)定的實驗時間內完成必做的實驗內容,同時也保證了實驗內容的多樣性,解決了層次化教學管理這一難題,提高了教學質量。這種軟硬件結合的教學平臺管理和科學有效的學科體系,不僅可以給學生提供學習幫助,鼓勵學生進行創(chuàng)新性活動,同時也有效對學生信息進行實時反饋,使教師及時調整教學思路。使學生能夠在實驗過程中得到充分的鍛煉,為后續(xù)的課程學習以及走上工作崗位打下堅實的實踐基礎。

四、結語

就電子實驗課程而言,國內很多職校乃至高校,在教學過程中還存在著一些問題。通過本次教改與實踐,大多數(shù)學生對電路實驗的學習熱情有了明顯的提高,在今后的教學改革中,應重點著手設計性實驗和綜合性實驗的開展,同時利用軟件仿真輔助教學,利用軟硬件相結合的實驗教學平臺,幫助學生拓展思維,提高教學質量。引導學生用多種不同的實驗方法設計分析實驗電路,增設更多新穎的實驗內容,以培養(yǎng)學生實踐能力為教學目標,不斷創(chuàng)新并完善教學模式,培養(yǎng)出順應時展要求的復合型技能人才。

參考文獻:

[1]和萍,魏云冰.淺談《數(shù)字電子技術》教學內容、教學方法和實驗改革[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2008(23):148-149.

[2]甘甜.淺談數(shù)字電子技術實驗課堂改革與創(chuàng)新[J].數(shù)碼世界,2017(6).

[3]聶幸.淺談數(shù)字電路實驗教學改革和學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].科教文匯旬刊,2013(12):65-66.

作者:沈小倩 單位:無錫機電高等職業(yè)技術學校