電子競賽結合項目教學在模擬電子技術課程中的應用

[摘 要] 一體化教學能有效縮短人才培養和社會需求距離的人才培養模式。以簡易照明線路探測儀為例，結合大學生電子競賽在模擬電子技術一體化教學中進行改革，詳細講述了教學實施過程以及創新點，在應用過程中效果良好。

[關 鍵 詞] 大學生電子競賽；一體化教學；教學實施

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）15-0152-02

作為人才培養機構，培養更多具有自主學習能力、團隊協作能力和持續改進能力的優秀人才，是高校目前應該高度關注并力求解決的難題。

一體化教學是近年來職業教育積極推進的符合職業教育特色的人才培養模式，它能夠有效地縮短學校人才培養和社會需求的距離。模擬電子技術是電類專業的專業基礎課程，理論性和實踐性很強。而電子競賽作為不斷探索理論與實踐的有機結合，能培養大學生的自主學習能力、創新能力、協作精神和理論聯系實際的學風，訓練大學生動手能力和工程實踐能力。

本文以2013年大學生電子競賽題目“簡易照明線路探測儀（其中的模電部分）”為例，以它作為一個載體，在模擬電子技術一體化教學中進行了教學改革，培養學生理論聯系實際的學風，培養了學生自主學習、創新及團隊協作和持續改進的能力。

一、教學內容與教學目標

（一）教學內容

本項目教學內容是集成運放應用，以簡易照明線路探測儀的設計與裝調為依托，進行項目教學。主要由四部分電路組成：反相比例放大、同相比例放大、精密整流電路、比較電路。電路框圖如圖1所示。

（二）教學目標

學生能根據教師的方案要求，利用仿真軟件驗證再從元器件選擇到電路設計，制作簡易照明線路探測儀。在制作過程中熟練掌握理論知識，掌握元器件識別與檢測能力，電路組裝、焊接能力，儀器儀表使用、電路調試、檢測、故障分析與排查能力。這也是學生畢業后從事工作崗位的基本能力要求。

二、教學過程實施

（一）以一件具體的、有實用價值的、趣味性的產品調動學習興趣

學生是學習的主體，學習的效果直接與學生的興趣和主動性相關，要想學生學到知識并提高其各項能力，首先要調動學生的學習興趣。所以在項目開始時，以完成的簡易照明線路探測儀實際效果引起學生的興趣。

（二）以組為單位，明確每個人的工作任務，提升其團隊協作能力

在項目開始時，將學生分組，每組四個學生，正好對應四個子電路。在項目進行過程中實行“若同組學生中一人完不成任務，其他學生減分”的方式，這樣在學習過程中學生能相互督促，相互學習，加強團隊精神，同時也提升了團隊協作能力。

（三）引導學生思考，培養自主學習能力和創新能力

在教學過程中，教師給出具體項目后，明確目的與要求，提供相關資料，在講授知識點時引導學生以小組為單位討論解決并制定方案；然后小組成員利用仿真軟件完成設計計算相關參數，小組組合完成最終電路設計并在面包板上完成驗證，提交實施報告。

以反相比例放大電路為例，首先設計簡單的放大電路然后過渡到設計探測儀中的內容。教師在理論講解過程中借助仿真軟件，通過uA741和OP07兩個芯片組成的反相放大電路仿真，同時結合芯片資料，讓學生直觀地看到輸出有誤差，然后講解誤差產生的原因。將原理講清后，引導學生完成從課本上的原理電路到實際電路的過渡，實際電路圖如圖2所示。比如第四小組完成-4倍的放大倍數（誤差為5%），根據產生誤差原因，引導學生選取合適的運算放大器芯片，電阻選取時注意符合E24系列。在仿真軟件上完成仿真驗證，然后在面包板上完成電路板的搭接到測試，測試過程中出現問題總結經驗。在此過程中學生理論知識得到了升華，從理論轉化成實際電路，并且學生的元器件識別能力、儀器儀表使用能力和故障排查能力得到了提高。完成了本項小組任務后最后完成探測儀電路的反相比例運算電路的設計。

在此過程中出現各種各樣的問題，如信號采集不到，放大倍數不夠的原因；檢測到各種頻率信號都報警，未加濾波電容的原因等。在此過程中，學生發現問題，老師引導其解決了問題，培養了其自學和創新能力。

（四）安裝焊接，進行電路測試與故障檢測

提交實施報告后，老師給出意見，各項目小組在充分統一的基礎上形成統一方案。然后完成安裝焊接，要求學生認真細致，謹防虛焊、漏焊、元件參數選擇不當等情況，要求學生樹立嚴謹的工作作風。若出現電路故障，首先小組討論解決，若解決不了會在老師指導下完成故障檢測，最后以小組為單位完成電路的測試。

（五）數據整理分析，PPT提交答辯

測試完數據后，以小組為單位整理分析數據，完成最終答辯。數據整理分析過程能真正實現理論與實踐的結合。同時通過答辯能同學之間相互交流，也能檢驗自己是否掌握該部分內容。

（六）教學評價

在項目評價中采用小組內評價與教師評價結合的方式，首先小組內根據組員完成質量進行評價，最后教師通過焊接質量、儀器使用、整理的數據報告和答辯情況進行評價。

三、創新點與效果

1.項目內容與現代技術結合，保持了項目的前沿科技性。

2.項目明確，以教學內容為依據，讓學生既能應用學過的知識，又能發揮創造能力；同時有一定難度，促使學生學習和應用新知識、新技能，解決過去從未遇到過的問題。

3.打破了“教學內容大部分是驗證性試驗，自主設計的實驗內容少”的局面，培養了學生的獨立思考能力和自主學習能力。

4.項目具有開放性、設計性、創新性，培養了學生的整體設計能力、創新能力。

5.焊接工藝、調整、測試、實驗技能得到提高，設計報告編寫能力、數據整理歸納能力也得到提升。

6.團隊協作能力大大提高，許多問題小組討論就可以解決，也把教師從繁重的、枯燥的教學中解脫出來。

四、小結

通過結合電子競賽內容應用到模電教學中，接觸到了最新的技術和資料，數據和報告整理能力、焊接與測試能力、解決問題能力、理論聯系實際的能力等等得到了提高，培養了學生的自主學習能力、團隊協作能力和持續改進能力，能真正地縮短學校人才培養和社會需求的距離，有利于高職院校人才的培養。

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