曾利華
摘 要:公共電子實驗教學的改革,以提高學生的自主創新能力、分析問題、解決問題的能力為目標,在讓學生更好的掌握理論課程的重點和難點的基礎上,針對目前公共電子實驗教學中存在的問題,提出了相應的改革措施,并取得了良好的效果。公共電子實驗課是一門對學生動手能力要求較高的課程,在這門課程中學生需要自己動手搭接電路,驗證理論課程中的知識點,更加深刻透徹的理解這些知識點。
關鍵詞:公共電子 實驗教學 項目驅動 網絡教學 創新能力
中圖分類號:G621 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)06(a)-0147-02
Abstract:The purpose of public electronic experiment teaching reform is to improve the studentsindependent innovation ability,analyze and solve problems ability,and make students grasp the emphasis and difficulty of the course theory better.Aiming at the problems existing in the teaching,we put forward the corresponding reform measures, and achieved good results.
Key Words:Public Electronic;Experimental teaching,Project driven;Network teaching;Innovateability
公共電子實驗是廈門大學面向全校工科學生的一門基礎性實驗課程,是進一步學習其他專業課程的基礎 ,是高校工科電子信息專業教學計劃的重要組成部分,在本科人才培養體系中發揮重要作用。在驗證的基礎上,舉一反三,通過項目訓練,提高學生們分析問題,解決問題的能力和創新能力。同時,該課程也存在著內容多,難點多,學生們興趣不高;學時安排少,學分低,學生們對實驗課程的重視程度不高,課堂教學質量不高等問題。因此,對課程進行了一系列的探索和改革,勢在必行。
1 課程的基本情況和現狀
公共電子實驗課程每年承擔了學校16個專業,近1200學生的實驗教學任務。學生分為工科非電類學生和電類學生。課程內容包含了基本儀器的認識,元器件的認識,基本放大電路,集成運放電路,功率放大電路,基本門電路,組合邏輯電路,時序邏輯電路,以及振蕩電路,調幅檢波等內容。不同專業的學生對課程內容的安排有很大的差別。學生人數多,任務重是公共電子實驗課程首先需要面臨的問題。
電子技術理論課程知識點多,重點難點也多。學生們在學習過程中并不輕松。實驗項目的安排能不能的有助于更好理解和掌握這些知識點,就變的非常重要。實驗項目既要契合這些知識點,又要不失趣味性,不然很難調動學生們學習的積極性。
電子技術的發展日新月異,新器件,新技術層出不窮,原有的實驗內容很多都跟不上技術的發展,這就需要我們不斷的更新實驗內容。
2 課程改革的措施
公共電子實驗教學改革通過針對不同的專業制定不同的教學大綱、不斷完善實驗項目、引入項目驅動的教學方法、充分發揮網絡教學的優勢、引入multisim等EDA仿真工具、加強與學生之間的溝通等方法,提高學生對公共電子實驗的興趣,使學生能將理論知識與實踐更好結合,提高學生的分析問題,解決問題的能力,培養學生的自主創新能力。
2.1 針對不同的專業制定不同的教學大綱
不同專業的學生對實驗內容的要求有很大的差別,針對不同專業的學生制定不同的教學大綱。總體上分為非電類和電類兩大類。非電類的學生主要側重在儀器的使用,元器件的識別,基本電路的搭接等內容,驗證性實驗居多,設計性和綜合性實驗為輔。根據不同的專業,適當參插一些與專業相關的項目。每學期的學時安排為36學時。電類的學生以設計性和綜合性實驗為主,重點在單元電路的設計和小系統的設計等項目。每學期的學時安排為54學時。
2.2 不斷改進實驗項目
實驗項目的設置是實驗教學的核心。項目涵蓋儀器儀表的使用,元器件的認識,基本電路的測試,焊接調試,電路設計等。我們在項目設置時緊扣理論教材,重視啟發性和創新,減少驗證性實驗,增加實用性,設計性,綜合性實驗項目。
項目的設計與實際應用掛鉤,新增一些LED驅動,開關電源設計等相關的內容,避免理論與應用脫節。在大一新生中,設置一些具有實用性,趣味性的小電子制作項目,引導學生對后續電子實驗課程的興趣。將一些合適的國家和省電子設計大賽的競賽題目分割后納入到實驗項目中來,既豐富了實驗項目的內容,又能夠提升學生的動手能力,也為將來在各類競賽中取得好成績打下基礎。
學生們在實驗技能和動手能力方面個體差異較大,在項目內容設置的時候,將項目分為基本要求和提高要求等不同的層次。大部分同學完成基本要求即可,對于少部分動手能力強,特別有興趣的同學,可以為提供他們一個更大限度的發揮空間,對學生提出更高的設計要求。充分發揮學生的創新能力,鼓勵學生們自主選題,創建新的實驗項目,或組織小團隊,教師對選題進行審核,指導,提供場地,器材,儀器等必要手段,讓學生在實際操作過程中,培養學生自主創新能力,為以后的科研或競賽打下良好基礎。
2.3 引入項目驅動的教學方法
項目驅動的教學方法,是在老師的指導下,將項目交給學生,從信息的收集、設計方案的比較,論證到項目實施及最終評價,都由學生負責。對較復雜的項目,組織學生協作攻關,培養團隊合作的精神。在這階段,從查閱資料、設計方案、選擇儀器元器件到數據處理都由學生自己完成,學生通過這樣的鍛煉,各方面的綜合素質可以得到很大的提高。
例如,在音頻放大電路設計實驗里,老師會先講解項目要求,系統構成和電路參數指標要求。電路由前置放大器,濾波放大電路和輸出放大器三個基本部分構成,三個部分分別的參數要求和整體電路的參數要求。學生們根據每部分的參數要求,選擇合適的電路,仿真,電路實現,并就對每部分的電路進行調試,最后級聯調試。整個項目下來,學生們對項目開發的流程有了一定的了解,而且非常有成就感,這對于提高學生的學習興趣是非常有幫助的。
2.4 充分發揮網絡教學的優勢
網絡教學與課堂教學配合。一方面,我們為學生們開設FTP站點,上傳教學大綱、教學進度表,讓學生對教學內容一清二楚;另一方面,在網絡上提供電子教材、課件、視頻課程以及相關知識等,供學生下載,方便學生預習。利用網絡平臺,與學生交流互動,及時了解學生們在驗證以及自主設計的過程中出現的問題,給予提示或意見。學生的實驗報告也在規定的時間以電子版的形式上傳到服務器,教師登陸FTP站點對報告進行批改,解決了傳統紙質報告保存整理帶來的困難,實現實驗報告的無紙化操作。
2.5 引入multisim等EDA仿真工具
在實驗教學中,引入Multisim仿真,提高實驗課效率。學生可以在課前對實驗內容進行仿真,模擬,測試分析,對所做實驗的實驗結果一目了然。使學生在設計電路時可以不受實驗室場地,實驗元器件,測試測量儀器的限制,突出了實驗教學以學生為中心的開放模式,不僅實驗效率得到提高,而且在訓練學生掌握正確的測量方法和熟練使用儀器的能力,電路的綜合分析能力和創新能力都有比較明顯的改善和提高。
2.6 加強與學生之間的溝通
在實驗教學中,弱化“教”的作用,注重于學生之間的溝通,多傾聽學生們的意見和建議。在實驗報告中增加“對本次實驗的評價”一項。讓學生對每次課的教學方法,授課方式,實驗項目的設置,難易程度等做出評價,以便在以后的實驗課程中及時調整。認真批改實驗報告,每次實驗報告應按評分標準給予評分,并給學生一些建議。每次課前對上一次實驗中普遍出現的問題進行集中講解,做到及時發現問題,解決問題。
2.7 提高教師業務水平
實驗教師除了要有必要的理論知識,還必須具有較強的動手能力和較強創新意識,及時學習和掌握新知識、新技術、新方法,只有這樣才能更好地指導學生的實驗。在教學過程中,鼓勵教師們參加各種培訓,進修;加強與其他院校實驗室的交流;積極參與到各類科研活動中,不斷提升專業水平。
3 實施的效果
改革在我校16個專業包括電類和非電類學生中實施,并不斷完善。有效的調動了學生們學習的積極性,對公共電子實驗課的重視程度也有了很大的提高。所培養的學生在基本實驗方法、操作技能、設計分析、研究開發和綜合運用等方面的能力得到了明顯提高。激發了學生的實驗興趣,使學生對電子信息學科有了全新的認識,調動了他們從事科學研究的激情,許多學生有意識地要求進入實驗室,參加教師的科研課題,積極參加國家、校、院組織的各種科研計劃,參加電子設計、機器人、挑戰杯等各類的大賽,并取得了良好的成績。
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