基于應用型人才培養(yǎng)的電子技術綜合實驗教學設計與探索

張紅梅，唐明良

摘要：電子技術綜合實驗是本科院校電類專業(yè)的重要實踐內容。通過實驗教學，使學生初步掌握電子系統(tǒng)設計、仿真、裝調的方法和技能，為學生的專業(yè)課程設計、畢業(yè)設計和以后從事相關工作打下堅實的基礎。為了達到最好的實驗教學效果，實現獨立學院培養(yǎng)應用型人才的目標，筆者分析了獨立學院電子技術實驗教學普遍存在的問題，并對電子技術實驗教學的改革進行了初步探討。

關鍵詞：電子技術；綜合實驗；教學設計；獨立學院；應用型人才

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）37-0278-03

各本科院校中的電類專業(yè)都開設有電子技術課程，包括《模擬電子技術》和《數字電子技術》，電子技術是一門實踐與理論相結合的課程，后續(xù)課程及工程都需要運用相關知識，這就需要這些專業(yè)的學生具備一定的電子技術實驗技能及綜合應用能力。目前，各電類專業(yè)都開設了電子技術實驗課程，但將電子技術與實際工程問題相結合的實驗并不多。為更好地實現獨立學院培養(yǎng)“應用型人才”的目標，發(fā)揮實驗教學的作用，提高學生的實踐動手能力，從而提高獨立學院實驗教學的質量，筆者嘗試著對電子技術實驗教學過程中存在的問題進行分析，并對電子技術實驗教學改革進行了積極的探索，探索適合獨立學院實驗教學的方法。

一、電子技術實驗教學存在的主要問題

1.實驗內容單一，綜合體現不夠。電子技術實驗教學內容包括一些經典的實驗項目，如單管放大器、負反饋放大器、差分放大器、運算放大器、功率放大器、直流穩(wěn)壓電源、數據選擇器、觸發(fā)器、計數器、寄存器等實驗。這些實驗項目內容相對分散獨立，且大多是驗證性實驗，設計性、綜合性實驗少，不能激發(fā)學生的學習積極性，培養(yǎng)綜合應用能力。但隨著現代技術的飛速發(fā)展，社會大量需要高素質的應用型人才，因此，需要在完成經典實驗項目的基礎上對各實驗項目進行綜合應用。

2.考核方式重結果輕過程。實驗考核是檢驗實驗教學效果的主要方法。但很多本科院校都是注重終結性考試成績，忽視過程性考核環(huán)節(jié)，導致大部分學生對平時學習馬虎懈怠、敷衍了事，既不進行實驗預習，也不進行復習，實驗操作也不認真。到考試前突擊復習，希望能取得好的成績。這種考核機制不利于激勵學生的學習熱情和探索精神，只能助長學生不重視平時學習過程的知識積累、能力提高的不良學風，而且也考核不出學生整個學習過程中的接受能力和綜合能力。

3.教學模式教師主導過多，學生自主不夠。傳統(tǒng)實驗教學中，學生根據教師事先擬出的實驗要求和實驗步驟，按部就班地進行操作，得出統(tǒng)一的實驗數據，寫出千篇一律的實驗報告，很少有學生去嘗試用其他的方法去做實驗，至于為什么做這個實驗，這個實驗對后繼知識有什么影響，學生并不清楚。因此，倡導學生進行自主探究性學習，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應用型人才是當前高校的社會責任。

二、電子技術綜合實驗教學設計

為了提升學生的綜合應用能力，在電類專業(yè)學生學習完電子技術課程后設置了獨立的綜合實驗教學環(huán)節(jié)，將多門課程知識與技能訓練整合到綜合實驗教學中。怎樣合理利用有限的課內學時，取到良好的實驗教學效果，達到應用型人才的培養(yǎng)目標，是眾多獨立學院教師探索的課題，筆者也進行了嘗試，下面以智力競賽搶答器綜合實驗為例說明電子技術綜合實驗的教學設計。

1.設計思路。學生在完成電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、電子線路CAD等課程的學習后，也在實驗室做過一些實驗，但這些實驗是基礎性的驗證實驗，沒有將這些課程有機地結合起來，針對這些情況，筆者構思了這樣一個實驗項目--自帶電源的四人智力競賽搶答器。該搶答器的電源部分運用的是模擬電子技術，搶答器運用的是數字電子技術。這個實驗還用Multisim進行仿真，用Protel進行制板，最后完成實物制作。本實驗需要運用直流穩(wěn)壓電源、觸發(fā)器、門電路、振蕩器、信號放大、編碼器、數碼顯示器、計數器等相關知識及參數計算、元件選擇，Multisim軟件使用、PCB板的設計制作，焊接技巧、故障檢測方法。

2.實施方案。本實驗是一個比較完整的運用模擬電子技術和數字電子技術解決現實生活和工程實際問題的工程實踐項目，實驗過程中需要經歷學習研究、方案論證、系統(tǒng)設計、電路仿真、實驗調試、實物制作、故障排除、設計總結等過程。整個實驗教學分七個階段。第一階段：方案設計。首先引導學生對實驗任務及要求進行分析，梳理出相關的知識點進行針對性的學習；再根據實驗要求畫出系統(tǒng)框圖，根據系統(tǒng)框圖設計電路。第二階段：仿真驗證。要求學生完成設計后用Multisim進行仿真，根據仿真情況進行設計修改。第三階段：實驗驗證。將仿真后的電路在實驗箱上進行驗證，根據驗證情況對電路進行修改。第四階段：PCB板設計制作。學習用Protel進行PCB板的設計，并手工制作PCB板。第五階段：實物裝調。將制作好的PCB板進行元器件的安裝和電路調試，實現要求的功能。第六階段：答辯交流。實驗完成后，組織學生以作品演示、答辯、評講的形式進行相互交流，了解不同解決方案及其特點，拓寬知識面。第七階段：總結報告。實驗安排在第四學期期末，用2周時間完成，課內學時32節(jié)，其中教師講授6學時，26學時是學生在教師指導下自主完成各個教學環(huán)節(jié)，還需學生利用課外時間配合完成。

3.教學模式。采用以學生自主探究性學習為主、教師指導為輔的教學模式。學生2人一組，一個班30人，分為15個組。以小組為單位，學生自主完成設計、驗證、制件、答辯等環(huán)節(jié)，在各個教學環(huán)節(jié)中教師只給予指導，并對每個環(huán)節(jié)都進行考核，張貼該環(huán)節(jié)學生的成績。

4.考核評價。考核方式打破了傳統(tǒng)的簡單劃一的考試評價方式，采用分階段、多元化考核，注重過程量化考核。從實驗開始到實驗結束，每一個階段都有具體的考核內容和評分標準，教師對每個環(huán)節(jié)都進行評分，最后得出學生的實驗總成績，這樣做的目的，一則督促學生自覺學習，二則更能公正、客觀地對學生進行評價。考核內容及評分標準如下表所示：

三、獨立學院開設電子技術綜合實驗探討

1.整合實驗內容，培養(yǎng)學生應用設計能力。通過模電和數電各單元電路的綜合應用，結合仿真軟件和制板軟件，注重學生對基礎理論的理解及應用。通過綜合實驗的開展，培養(yǎng)學生自學與分析能力、應用設計能力，提高實驗技術與操作能力，啟發(fā)創(chuàng)新思維。本次設計的電子技術綜合實驗最大特點就是圍繞應用型人才的培養(yǎng)目標來設計實驗，整合相關的課程及實驗內容。教師在綜合實驗任務下達后，以講授及演示的方式對學生進行培訓，強化相關內容。要用到的軟件及技能培訓，如手工制作PCB板等技能。

2.以綜合實驗強化基礎實驗的教學效果。電子技術中模電、數電實驗和理論教學緊密結合，往往是理論部分結束就開展相應的實驗教學。但由于學時分散，各個實驗教學項目內容獨立，學生往往難以將多個獨立實驗綜合應用解決實際問題，從而降低了學生綜合應用電子技術的能力。而在現實工作中，電子系統(tǒng)都是多項電子技術實驗項目和實驗技能的綜合應用。因此設計了綜合應用多門課程的內容設計制作電子系統(tǒng)的綜合實驗，要求學生按照實際工程項目的步驟和要求開展實驗，加深學生對理論知識的理解和實驗技能的掌握。

3.加強教師自身能力培養(yǎng)。本綜合實驗結合了多門課程知識，與后續(xù)的專業(yè)課程聯系緊密，指導教師需要具備較為全面的理論知識，加強基礎理論的學習。此外，要指導學生完成綜合實驗，還需要教師具備熟練的實驗技巧，特別是線路故障排除技能。教師還要具備一定的科研能力，能較好地應用多種專業(yè)軟件。通過電子技術綜合實驗，指導教師能在實驗過程中與學生廣泛的交流與溝通，在實驗中指導學生掌握實驗技能，培養(yǎng)興趣，強化理論知識。與枯燥的課堂講授及單一的實驗課教學相比，學生與教師的互動性更強，教學效果更佳。

電子技術綜合實驗是電類各專業(yè)課程重要的實踐環(huán)節(jié)。獨立學院電子技術實驗教學應根據學生的特點，結合獨立學院的優(yōu)勢和專業(yè)特色，有選擇性和針對性的設計實驗內容和項目，建立以符合培養(yǎng)應用型人才為目標的新型電子技術實踐教學體系。

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