基于OBE理念的電子技術實驗教學的研究

蔡莉媛

【摘? 要】通過分析電子技術實驗性教學的現(xiàn)狀，基于OBE理念提出在實驗教學中引入Mutisim仿真教學作為輔助手段，使得抽象的理論知識從課堂學習過渡到實踐教學，變得動態(tài)化、直觀化、形象化，并結合具體實例說明教學過程，使實驗教學更有成效。

【關鍵詞】OBE;實驗教學;電子技術;Multisim

1.電子技術實驗教學現(xiàn)狀分析

電子技術課程理論知識點多、抽象難懂并且實踐性較強，必須通過實驗教學環(huán)節(jié)，使學生動手操作，才能將理論與實踐聯(lián)系起來，一方面鞏固理論知識，另一方面提高學生的實操能力。目前電子技術實驗教學存在以下幾個方面的弊端：

（1）實驗教學和理論教學是分開的，在課程教學進度的編排上也是分開進行的，經常會出現(xiàn)理論課學完了，對應的實驗還沒開始，有時實驗已經做了，而理論還沒學到，造成了兩者的嚴重脫節(jié)。

（2）實驗教學主要以實驗箱為平臺，加上設備老化、芯片損壞等問題，導致實驗結果有誤，打擊學生積極性。

（4）實驗教學考核制度單一落后或者缺少相應的考核制度，直接造成學生對實踐教學環(huán)節(jié)的不重視。

（3）實驗教學課時安排較少，由于學時的限制，只能選擇一些相對典型的驗證性的實驗，學生只要按照實驗指導書給出的電路和步驟操作即可完成實驗，對理論知識仍然是一知半解，對于學生創(chuàng)新能力的提高就更難實現(xiàn)。

2.電子技術實驗教學改進措施

針對電子技術實驗性教學出現(xiàn)的問題，除了加強實驗室建設提供相應實驗設備保障外，可以采取基于OBE理念在實驗教學中引入Mutisim仿真教學作為輔助手段，一方面，具體化了抽象內容，幫助學生更好地理解原理，鞏固了理論知識;另一方面，培養(yǎng)了學生的學習興趣，提高分析設計的能力，促進教學效果。

2.1采用OBE教育理念

OBE（Outcomes-based Education）即成果導向教育，顧名思義是指基于學習產出的教育。從“以教師教為中心”轉向“以學生學為中心”。OBE教學模式始終以成果為導向，注重學生學習目標的達成，更重要的是落實在“教師教”和“學生學”的過程中，使教學目標更明確、教學內容更充實、教學方法更系統(tǒng)、考核方式更靈活。教學環(huán)節(jié)不再是傳統(tǒng)的開環(huán)模式，而是具有反饋調整的閉環(huán)模式。

在OBE教育理念下，教師首先按照學生自身發(fā)展以及人才培養(yǎng)的需求合理的設定教學目標;其次按照既定的教學目標優(yōu)化教學內容，一定要體現(xiàn)出層次性和創(chuàng)新性，滿足不同層次學生的需求;再次根據教學內容與學生實際情況選擇適宜的教學方法，以促進教學目標的實現(xiàn);最后但也同樣重要的就是考核評價，一方面可以判斷教學目標是否實現(xiàn)，另一方面可以根據考核結果調整教學內容，所以考核評價再也不是傳統(tǒng)的期末考核，而是要體現(xiàn)在教學環(huán)節(jié)中的各個方面，直至教學目標達成。

2.2引入Multisim仿真教學

Multisim是美國國家儀器有限公司推出的電子電路仿真軟件[3]，集模擬仿真、電路設計、狀態(tài)分析于一體，它適用于模擬電路、數(shù)字電路、模擬/數(shù)字混合電路、射頻電路以及部分微機接口電路的仿真。利用Multisim仿真具有以下優(yōu)點：

（1）能夠實現(xiàn)設計與實驗同步，方便學生做實驗時不斷調試。例如模擬電子技術中波形失真的仿真，只需要修改下參數(shù)，便可快速得到結果。

（2）實驗成本低，不消耗實際的元器件和測試儀器，節(jié)約了元器件與測試儀器的開支。

（3）實驗直觀，速度快，一方面可以便于學生理解理論知識，另一方面可以利用仿真節(jié)省實驗時間給學生完成更具有創(chuàng)新意義的探索。

（4）不受實驗環(huán)境、實驗條件下的限制，方便學生隨時隨地可以進行實驗。

把Multisim仿真融入到電子技術的教學改革實踐中，不僅可以彌補實驗教學和理論教學分開造成的知識脫節(jié)問題，調動學生學習的積極性和學習興趣，而且可以保證教學質量，提升學生的思維能力和動手操作能力，培養(yǎng)學生的分析、解決問題的能力，全面提高學生的綜合素質[4]。但在提倡仿真技術的同時，并不是對傳統(tǒng)硬件實驗的排斥，仿真只是為硬件的更好完成提供保障，必須把仿真技術與硬件實驗結合起來，發(fā)揮各自的優(yōu)點，才能進一步提高教學質量。

3.以集成計數(shù)器74LS161的實驗教學為例

3.1課前準備

根據學情分析分層次設定課堂目標與評價方法：

（1）準確描述74LS161的功能。（理論知識）

（2）準確測試并驗證74LS161芯片的功能。（基礎驗證性實驗）

（3）利用單片74LS161設計實現(xiàn)任意進制計數(shù)器（十六進制以內）。（簡單設計性實驗）

（4）利用單片74LS161設計實現(xiàn)任意兩種進制計數(shù)器（十六進制以內）。（拓展性實驗）

（5）利用多片74LS161設計實現(xiàn)任意進制計數(shù)器。（拓展性實驗）

（6）學生自己的創(chuàng)意拓展，充分挖掘學生的創(chuàng)新能力。

目標設計成任意進制，讓學生自行選擇可以在防止學生抄襲的同時，提高學生的參與度。評價方法根據專業(yè)以及實驗內容的不同來制定，拓展性實驗的完成屬于加分項目，激發(fā)學生的動手能力與創(chuàng)新能力。

3.2實驗教學

精心設計教學過程，采用任務驅動的模式，以“提出任務→分析任務→設計仿真→實際操作→總結任務”為主線，啟發(fā)和引導學生帶著任務和問題學知識、練技能，在完成任務的過程中掌握所學知識和所需技能。

（1）下發(fā)實驗任務，使學生明確實驗任務，下發(fā)74LS161芯片備用。

（2）回顧74LS161理論知識，讓學生描述74LS161的功能，并畫出其功能表。

（3）由于實驗設備的限制，學生分組測試并驗證74LS161芯片的功能。

（4）設計性與拓展性實驗先用Multisim仿真，確認無誤后在通過實驗箱進行實驗環(huán)境搭建，可以有效避免學生因時間問題無法完成而泄氣，即使實驗課沒有完成仿真設計，課后也可以在自己電腦上繼續(xù)設計，隨后在實驗室驗證仿真結果。

（5）根據學生實驗的實際情況進行總結，對實驗中的問題進行解決，鼓勵學生進行經驗分享，提高學生的表達能力。并根據評價方法進行逐一評分。

3.3課后拓展

學生可以對未完成的設計，在課后通過Multisim仿真繼續(xù)進行，然后完成實驗報告或者課程設計報告的撰寫，最后對此次實驗教學意見、建議的反饋，便于教師根據反饋調整教學內容，形成良性循環(huán)，提高教學效果。

4.結束語

在電子技術的教學改革中，OBE理念使得教學以學生的收獲以及能力的提高為主，Mutisim仿真軟件更是作為一種實驗的實驗方式彌補了傳統(tǒng)實驗教學的不足。與傳統(tǒng)實驗方法相比，具有節(jié)省時間和財力，人人均可動手操作的特點，然而仿真實驗不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)實驗，只有將兩者很好的結合運用，才能相得益彰，獲得更好的教學效果。

參考文獻

[1]段福斌，朱建華.模擬電子技術實驗項目化教學改革[J].實驗室研究與探索，2017，36（06）：223-226.

[2]趙玲峰，楊劍冰，鄧炯，楊彥.基于OBE理念的混合式教學模式改革初探[J].中國多媒體與網絡教學學報（上旬刊），2020（05）：21-23.

[3]孟海濤.MUTISIM10.0在電工電子教學中的應用研究[J].數(shù)字技術與應用，2011（07）：50+52.

[4]涂文元.Multisim仿真在電子技術課程設計教學改革中的應用研究[J].南方農機，2019，50（23）：158.