電子線路實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革研究

時(shí)間:2022-03-27 09:02:16

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電子線路實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革研究

一、引言

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的電路實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式急需革新。現(xiàn)代化職業(yè)教育目標(biāo)更注重學(xué)生的創(chuàng)新能力和社會(huì)適應(yīng)能力。隨著課程改革的深入,高職院校電子線路實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)也處于改革和創(chuàng)新的道路上。電子線路實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,也是電氣信息類專業(yè)必修的核心課程之一。實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)應(yīng)與現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)相結(jié)合,既要啟發(fā)學(xué)生的思維方式,又要使學(xué)生融會(huì)貫通地理解和掌握知識。在教學(xué)過程中,要遵循由淺入深、由易到難、由基礎(chǔ)到綜合、由理論到創(chuàng)新的循序漸進(jìn)的原則,淘汰部分陳舊的演示性實(shí)驗(yàn),增加能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和動(dòng)手能力的設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn),按照基礎(chǔ)性、結(jié)合性和創(chuàng)造性三個(gè)層次開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)[1]。以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為教學(xué)目標(biāo),不斷創(chuàng)新并完善教學(xué)方法,進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)課程的整體教學(xué)質(zhì)量。

二、當(dāng)前電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

(一)綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐能力有待提高。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中,課內(nèi)相對更注重理論知識的教學(xué),實(shí)驗(yàn)類課程依附于理論教學(xué),動(dòng)手環(huán)節(jié)相對被弱化,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程相對刻板,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)器件單一。同時(shí),電路實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)設(shè)置大多為結(jié)合理論教學(xué)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程大多按照實(shí)驗(yàn)教材所規(guī)定的操作步驟進(jìn)行,對于綜合實(shí)驗(yàn)以及具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)相對缺乏,學(xué)生很少有創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程。另外,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對電路設(shè)計(jì)的思路與方法比較模糊,缺乏對知識點(diǎn)的應(yīng)用[2]。綜合設(shè)計(jì)能力的缺失,影響了電子線路及其實(shí)驗(yàn)課程的整體教學(xué)效果。(二)仿真輔助教學(xué)應(yīng)用程度不足。當(dāng)前,受課內(nèi)學(xué)時(shí)的限制,職業(yè)院校電路實(shí)驗(yàn)課程大致分為理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)操作這兩大部分,而較少將仿真軟件等計(jì)算機(jī)輔助資源運(yùn)用在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過程中。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中對實(shí)驗(yàn)臺(tái)的熟悉需要一個(gè)過程,操作起來較為耗時(shí),課內(nèi)往往只能完成“規(guī)定動(dòng)作”;同時(shí),學(xué)生多,實(shí)驗(yàn)教師少,實(shí)驗(yàn)設(shè)備和空間有限,這些原因都導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)效果不佳,效率較低。另一方面,也在一定程度上加快了實(shí)驗(yàn)器材的損耗,給學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的管理加重了負(fù)擔(dān)。(三)教學(xué)模式單一。目前,大多數(shù)職業(yè)院校乃至多數(shù)國內(nèi)高校采取的依然是“你教我學(xué)”的教學(xué)模式,學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)無法真正地掌握工程技術(shù)的方法,偏離了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初衷。在有限的課時(shí)內(nèi),要使學(xué)生掌握工程實(shí)踐能力是一項(xiàng)非常艱巨的任務(wù)[3]。基于實(shí)驗(yàn)課程的特殊性,需要大量的儀器設(shè)備作為學(xué)習(xí)環(huán)境,而課外的時(shí)間學(xué)生又無法自主進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)。因此如何擴(kuò)展學(xué)生學(xué)習(xí)方式,使學(xué)生能夠根據(jù)需要自主學(xué)習(xí)是擺在我們面前最為現(xiàn)實(shí)的問題。

三、電路實(shí)驗(yàn)課程改革與創(chuàng)新方式

(一)立足基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化設(shè)計(jì)性與綜合性實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)過程中,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)屬于基礎(chǔ)知識,是對理論知識的鞏固。比如模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中負(fù)反饋對整個(gè)放大電路產(chǎn)生的影響、線性運(yùn)算放大器所實(shí)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(shí)現(xiàn)的不同功能等,學(xué)生必須充分理解其工作原理并能靈活應(yīng)用,才能夠開展后續(xù)復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)工作。本次教改調(diào)整了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置原則:在保證實(shí)驗(yàn)元器件及電路能夠安全工作的前提下,盡量讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)器件。學(xué)生根據(jù)廠家提供的器件手冊自己選擇元器件與設(shè)計(jì)電路,這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不僅能夠避免學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的相互參考和死背硬記的不良習(xí)慣,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生對所學(xué)知識靈活應(yīng)用的能力。例如在以往的教學(xué)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(shù)的基礎(chǔ)知識,本次教學(xué)改革將二極管的單向?qū)щ娦耘c儀器實(shí)踐課安排在一起,讓學(xué)生在熟悉儀器使用的過程中,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,同時(shí)測量電路參數(shù),以便充分認(rèn)識電路分析在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程中的重要性。因此,只有在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上強(qiáng)化此類綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),才能強(qiáng)化學(xué)生設(shè)計(jì)與分析電路的能力和水平,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。(二)充分應(yīng)用仿真軟件輔助課內(nèi)外教學(xué)。仿真實(shí)驗(yàn)作為模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種輔助手段,有著傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不可比擬的優(yōu)勢。引入仿真實(shí)驗(yàn),不僅可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室資源的不足,有效地延伸了實(shí)驗(yàn)時(shí)間、空間和平臺(tái),豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,還能在理論教學(xué)和實(shí)踐二者之間架起一座過渡和溝通的橋梁,對更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,降低實(shí)驗(yàn)成本,改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果起到了很大的促進(jìn)作用。因此,電子線路實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)充分利用軟件仿真工具。當(dāng)前,一些職業(yè)院校已經(jīng)通過軟件對實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析和仿真。用虛擬儀器等方法進(jìn)行測試和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,有助于更好的幫助學(xué)生理解與應(yīng)用。在實(shí)際教學(xué)過程中,對于驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)可以利用仿真軟件對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行測試和分析,待仿真結(jié)果正確后,再有選擇的進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室操作實(shí)物電路。如果有需要,則繼續(xù)進(jìn)入電子工藝實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行PCB電路板的開發(fā)與制作,把學(xué)生自己設(shè)計(jì)的電路做成電子產(chǎn)品,使學(xué)生進(jìn)一步參與到項(xiàng)目開發(fā)的整個(gè)過程,體會(huì)學(xué)以致用的樂趣。(三)利用軟硬件結(jié)合的教學(xué)平臺(tái)。目前,多數(shù)高校已經(jīng)完成了核心基礎(chǔ)課程的慕課平臺(tái)資源的建設(shè)。慕課平臺(tái)作為課內(nèi)教學(xué)的補(bǔ)充與提高,不僅包涵了知識點(diǎn)及微課講解,同時(shí)還包括了在線習(xí)題、討論、反饋評價(jià)、拓展提高等較完整的教學(xué)系統(tǒng),面向?qū)W生開放。但對于實(shí)驗(yàn)課程,如何利用慕課平臺(tái),讓學(xué)生課外自主的“走進(jìn)”實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,繼續(xù)課內(nèi)沒有完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容仍值得我們思考。因此,實(shí)驗(yàn)類課程還應(yīng)在傳統(tǒng)慕課平臺(tái)的基礎(chǔ)上,根據(jù)自身課程特點(diǎn),搭建起軟硬件相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),方便學(xué)生利用教學(xué)資源。為保證在提升實(shí)驗(yàn)水平的前提下進(jìn)而提高教學(xué)效率,本次教改設(shè)計(jì)了針對實(shí)驗(yàn)課程的慕課平臺(tái),在傳統(tǒng)的平臺(tái)上,增加了Multisim、Proteuse等相關(guān)軟件的使用及應(yīng)用范例。同時(shí)這些應(yīng)用范例又與學(xué)校電子綜合實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容統(tǒng)一。軟硬件相結(jié)合的學(xué)習(xí)內(nèi)容,加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解。對于基礎(chǔ)類驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),無論課內(nèi)或課外,學(xué)生可隨時(shí)根據(jù)平臺(tái)上的知識點(diǎn)講解,進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。同時(shí),平臺(tái)上的仿真視頻和實(shí)操示范微課,都為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了幫助,有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。而對于綜合性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),軟硬件兩方面都給學(xué)生提供了一部分基礎(chǔ)電路,學(xué)生可以在基礎(chǔ)電路上進(jìn)行擴(kuò)展,設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)電路。這樣既可以保證學(xué)生在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)完成必做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,同時(shí)也保證了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多樣性,解決了層次化教學(xué)管理這一難題,提高了教學(xué)質(zhì)量。這種軟硬件結(jié)合的教學(xué)平臺(tái)管理和科學(xué)有效的學(xué)科體系,不僅可以給學(xué)生提供學(xué)習(xí)幫助,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性活動(dòng),同時(shí)也有效對學(xué)生信息進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋,使教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)思路。使學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)過程中得到充分的鍛煉,為后續(xù)的課程學(xué)習(xí)以及走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

就電子實(shí)驗(yàn)課程而言,國內(nèi)很多職校乃至高校,在教學(xué)過程中還存在著一些問題。通過本次教改與實(shí)踐,大多數(shù)學(xué)生對電路實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)熱情有了明顯的提高,在今后的教學(xué)改革中,應(yīng)重點(diǎn)著手設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的開展,同時(shí)利用軟件仿真輔助教學(xué),利用軟硬件相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),幫助學(xué)生拓展思維,提高教學(xué)質(zhì)量。引導(dǎo)學(xué)生用多種不同的實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)電路,增設(shè)更多新穎的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為教學(xué)目標(biāo),不斷創(chuàng)新并完善教學(xué)模式,培養(yǎng)出順應(yīng)時(shí)展要求的復(fù)合型技能人才。

參考文獻(xiàn):

[1]和萍,魏云冰.淺談《數(shù)字電子技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)改革[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2008(23):148-149.

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作者:沈小倩 單位:無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校