独立学院《模拟电子技术》实验教学改革与实践
《模拟电子技术实验》是《模拟电子技术》课程教学的一个重要环节, 也是培养学生应用能力和动手能力的重要途径, 教学效果的好坏将会影响学生今后专业课程的学习。传统的实验教学模式, 往往是学生按安排好的时间以班为单位, 用统一的实验指导书, 在实验箱上对应的位置插入连接线构成实验电路, 做着多个以验证性为主的实验。学生严格按照实验指导书上的操作步骤进行实验, 部分学生处于知其然而不知其所以然的状态, 只是为了完成实验任务。这样的实验教学方式和方法, 无法使学生从实验电路的设计、器件布局及焊接技术等一系列的操作技能上得到锻炼。学生处于被动学习和机械操作的状态, 不利于激发学生的学习兴趣和培养学生的创新能力。针对这些存在的问题, 从独立学院培养学生的应用能力和动手能力这一目标出发, 针对独立学院学生的学习接受能力, 结合多年的实验教学经验, 我们对《模拟电子技术实验》教学内容和实施过程进行了一些改革。
1 实验教学内容的改革
实验是将理论知识与实际应用联系起来的桥梁, 是培养学生分析问题、解决问题、提高实际动手能力、培养团结协作能力、创新能力等综合素质的主要途径。实验教学内容应跟上相应专业的发展, 在实验中应注意突出重点, 抓好应用能力培养。为此, 对原有的实验内容进行适当的调整和更新, 删减部分陈旧的实验内容, 增加一些能适应当前新知识、新技术发展的内容, 以保证人才培养的不落后。首先, 在考虑基本放大知识讲解的同时, 又要考虑到目前集成电路的飞速发展, 很大程度上有取代分立元件趋势的实际情况, 在实验中应适当减少分立元件电路的实验内容, 增加有关集成电路的应用;其次, 将EDA仿真引入到实验教学中, 作为实验教学的辅助手段, 使教学内容更直观、形象、灵活;最后, 在原有的验证性实验的基础上增加设计性、综合性实验。对于设计性实验, 教师只需在教学中向学生提出实验任务和要求, 学生根据实验室的条件, 以理论知识为指导, 自己独立完成实验电路的设计、仿真、搭建及调试, 并进行数据处理和分析。
2 实验教学实施的过程
2.1 实验前的准备
每次实验课的课时有限, 要想在一次课 (2个学时) 的时间里完成一个实验内容就必须在实验之前做好准备。实验前的准备工作包括:第一, 实验指导教师组织所有实验的学生进行实验动员, 讲解实验的要求、注意事项以及实验的做法, 给学生发放实验指导书、实验所需的常用器件和自行研制的《模拟电子技术实验》教学基板。该教学基板上没有任何器件, 仅有一些适合焊接元器件和集成电路芯片的金属焊盘;第二, 在做每次实验前, 要求学生根据实验指导书了解实验任务, 并对本次实验的目的、原理、内容和所用的仪器设备理解清楚, 然后运用所学理论知识, 对实验指导书给定的电路框架确定器件的参数或设计出满足实验要求的电路;第三, 学生利用所学的Multisim10.0软件对自己所确定的器件参数或所设计出的电路进行仿真验证, 若仿真满足实验要求, 则按要求书写实验预习报告;第四, 学生根据自己所仿真成功的实验电路自行选择元器件在实验基板上完成元器件的布局、安装、焊接。在这过程中, 学生感到困难的是第二步和第四步。尽管在做实验前, 学生已经学习过相关理论知识, 但是往往难以将所学习到的理论知识应用到实际中去解决问题。教师要引导学生进行电路器件参数的确定或电路的设计, 特别是在开始的几次实验中, 可以给学生做比较详细的指导, 鼓励学生常到开放性实验室去熟悉仪器设备的使用, 熟悉元器件的识别和测试方法, 掌握元器件的布局、焊接工艺等。然后, 随着实验课的进行, 教师可以逐渐减少参与程度, 让学生慢慢学会自己分析和解决问题, 自己设计电路。
2.2 实验进行
该环节主要在实验课上进行, 学生在做好实验预习后, 在规定的实验时间将自己设计并焊接好的电路板带到实验室进行实验电路的调试、实验参数的测试与验证。在测试过程中, 发现问题时要分析原因, 找出问题所在, 并解决问题。对于学生在实验过程中普遍遇到的问题和难点, 教师组织学生进行讨论, 寻求解决方法。对于学生讨论难以解决的问题, 教师可以采用启发的方式引导学生讨论, 以求获得解决方法。该环节主要训练学生学会运用仪器设备进行电路的调试、电路参数的测试以及验证理论知识的方法, 培养学生在调试电路的过程中遇到问题时分析问题、解决问题的能力。
在这过程中, 教师要注意对学生应用能力、实际动手能力和创新能力的培养, 鼓励学生对实验题目进行扩展, 提出新的要求, 提倡学生从多方面、多角度去考虑、发现与解决问题, 多表扬、鼓励学生, 增强学生的自信心。
2.3 实验结束
每次实验结束后, 要求学生在实验预习报告的基础上书写实验报告, 分析实验数据, 将实验实测数据与实验理论数据进行比较分析, 记录实验过程中所遇到的问题、解决方法和调试过程等。通过实验报告完成对实验的总结和思考, 以求不断提高。
3 实验考核
实验的评分更为重视学生的平时表现, 尤其是实验前的准备, 平时成绩占70%, 实验考试占30%。平时成绩是每次实验情况的总评, 在每次进行实验时, 根据学生实验前的预习情况、实验过程中的表现以及最后的实验报告给予评分, 其中实验前的预习占平时成绩的40%, 实验过程占平时成绩的30%, 实验报告占平时成绩的20%, 实验考勤占平时成绩的10%。实验考试采取抽签选题的方式, 实验试题包含有理论和实际动手能力的考核。
4 项目成果应用情况及效果
该教学改革已在我校2007、2008级通信工程、电子信息工程专业共6个实验改革教学班实施, 教学情况良好, 学生评价较高。现将改革前后实验情况对比如下。
改革前:实验开始前教师对实验内容、实验原理、仪器设备的使用、实验注意事项等内容进行详细的讲解和必要的演示, 学生根据教师的介绍在实验箱的实验电路模块上用导线进行简单的搭线及数据测试。学生只是从形式上完成了实验, 但掌握不了实验中元器件的参数识别、性能测试和选用, 掌握不了基本单元电路的安装、调试, 这样学生的实际动手能力得不到切实的提高。
改革后:实验开始前教师只对实验基本要求和注意事项做说明, 学生按照实验指导书的要求将自行设计并通过仿真所得到的电路进行布局、安装、调试和参数的测试。通过对常用元器件的识别与测试、常用仪器设备的使用、电路的仿真和布局、元器件的组装与焊接和电路的调试, 使学生直观地感受到所学模电知识的作用, 提高学生对电类课程的兴趣。同时, 这种渐进式的引导教学手段能使学生培养正确的电路设计思想, 为后续课程的学习, 打下了良好的基础。
5 结语
根据当前社会对人才的需求以及独立院校培养应用型人才这一方针, 对模拟电子技术实验教学进行了教学改革与实践重点在于培养学生的应用能力、实际动手能力以及创新能力。为了更好的提高《模拟电子技术实验》的教学质量, 我们将继续深化模拟电子技术实验课的教学改革, 积极进一步探索提高实验教学质量的新方法和新途径, 为培养出更多具有实际动手能力和创新能力的大学生而努力。
摘要：针对独立学院培养工程应用型本科人才的教育目标, 结合自身的教学实践经验, 文章就模拟电子技术实验教学在内容、方法和手段等方面提出教学改革的思路和做法。该教学方法和手段对培养学生的实际动手能力和创新意识起到了积极的促进作用。
关键词：独立学院,模拟电子技术实验,实验教学,教学改革
参考文献
[1] 李林.模拟电子技术实验.教学新探[J].科技资讯, 2006 (16) .
[2] 黄慧敏.模拟电子技术.实验教学改革的探索[J].实验室科学, 2009 (2) .
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