基于OBE理念的電子技術實驗改革與創新

江楠 曹雪 姜春雷 郭偉軍

摘 要：《電子技術綜合實驗》課程內容根據電氣信息工程發展的需要，按照OBE理念，通過改革專業面過窄的人才培養模式、優化重組課程體系內容，從而構建符合電氣工程教育認證的實驗課程體系。該課程是以給定目標、自主設計、自主操作、自主探索的方式進行的，最終建立從“基本技能訓練→應用能力培養→創新設計技能拓展→創新實踐能力增強”的實驗教學體系。通過該課程，使學生能得到相對全面、嚴格和系統的科研訓練，使其創新意識、創新精神和創新能力在實踐中得到培養和提高。

關鍵詞：OBE;電子技術;創新性實驗教學改革

1、工程教育認證理念（OBE）

近年來國內部分高校以工程教育認證（OBE）為理念，進行工程教育認證工作。而工程教育專業核心內容就是根據工程教育畢業生通用基本要求和專業特色，在覆蓋通用基本要求的基礎上，根據培養目標的要求和專業特點，形成了明確、可衡量的畢業要求及其指標點，從而能夠有效的支撐培養目標的達成[1]。

2、電子技術綜合實驗教學改革內容

電子技術綜合實驗為完成工程教育認證提出的課程目標，需要吸收國內外課程改革成果和科技發展的最新成果，并將社會生產實際案例和現代科技成果融入到實驗課程中，建立從“基本技能訓練→應用能力培養→創新設計技能拓展→創新實踐能力增強”的實驗教學體系[6]。具體如下：

1、基本技能訓練階段，通過課程教學的實驗和模擬加深學生對課本知識的理解。通過基礎能力訓練平臺訓練學生常用儀器及器件的測試能力、電路制作能力、電路CAD應用能力等，注重培養學生電工電子類基本技能，為后續專業課程打下基礎。

2、通過多環節的大型綜合實驗，充分體現相關技術的先進性，讓學生及時了解技術發展動向，增強綜合判斷能力。增加綜合專題研究和學習，通過專題研究拓寬知識面，掌握更多就業技能。

3、創新設計技能拓展階段，通過設計實驗使學生將所學知識打亂，并應用在新內容的設計研發上。

4、創新實踐能力增強階段，通過使學生在設計基礎上親自動手搭建電路，增強學生的動手能力、解決實際問題的能力、排除故障并改進設計方案的能力。

3、電子技術綜合實驗項目設計及效果

為達成電氣工程專業教育認證課程目標，電子技術綜合實驗所選內容，需要充分考慮四個課程目標，設置具有工程實際相關的各類實驗。以“單極晶體管阻容耦合放大器的設計”實驗為例，說明實驗項目的選取以及對課程目標達成對專業教育認證的影響性。

3.1“單極晶體管阻容耦合放大器的設計”實驗教學內容設計

1、實驗設計目的

（1）根據已知條件及性能指標要求，確定電路器件，設置靜態工作點，計算電路元件參數。

（2）在軟件上進行仿真訓練，模擬運行，找出設計中存在的問題，進行改進。

（3）在實驗線路板上安裝電路。調整并測量靜態工作點，使其滿足設計計算值的要求。

（4）測試性能指標，調整與修改元件參數值，使其滿足放大器性能指標的要求。

2、實驗內容

（1）選擇電路形式及合適的晶體管;設置靜態工作點并計算元件參數;

（2）在Multisim上搭建電路，仿真結果;如果輸出波形不理想，調整靜態工作點或者輸入信號大小，直到輸出波形滿意為止;

（3）在實際電路板上搭建電路，測試靜態工作點、動態參數等各項性能指標，改變靜態工作點，觀察失真波形，記錄數據。

（4）形成報告，總結分析設計實驗及實際操作中出現的問題及解決辦法。

3、實驗過程

每3名學生組成實驗小組，其中有設計部分、仿真部分和實際搭建電路部分。提供給教師任務分工明細表，可供考核。

4、實驗結果

3.2實驗效果分析

電子技術綜合實驗教學改革從2018年開始進行，2015級開始上課。改革后的實驗教學內容與2015級相關專業學生在電子技術與課程設計中，取得了不錯的成績，如表所示：

表1 電氣工程專業“單極晶體管阻容耦合放大器的設計”實驗與課程設計關系表

通過“單極晶體管阻容耦合放大器的設計”實驗學生對課程設計的模擬與數字部分更加理解，理論聯系了實際，取得了很好地效果，分數有所提升。

4、結論

基于OBE理念的電子技術實驗改革，教師以培養學生相應課程目標（指標點）為基礎，將教學觀念轉變為“以能力、素質培養為宗旨，以教師為主導，學生為主體”，教師由教具體的理論知識過渡到教學習方法，引導學生由學習教師灌輸的知識過渡到自發主動學習。在思想上重視學生在教學活動中的主體地位，教學過程中逐步實現以教師為中心到學生為中心的轉變;在行動上注重學生獨立思考能力、創新意識和團隊協作能力的培養，并努力為學生營造表現和實踐的機會，鍛煉學生動手能力，激發學生創新意識。結合工程教育理念，按工程構思、設計、實現、運作各進程由淺入深地培養理論型人才，最終實現符合電氣工程專業要求的工程型人才的培養目標。

參考文獻

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[3]侯亞玲，劉穎.基于OBE理念的電子電路基礎課程建設[J].電腦知識與技術，2018，14（33）：219-220

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[7]彭莉峻，韓行.工程教育專業認證下電工電子技術綜合性實驗項目改革[J].實驗室研究與探索，2018，37（7）：178-181，290