謝燕江
【摘要】模擬電子電路課程是目前高等院校通信、控制等專業(yè)的重要基礎課程,模擬電子電路實驗課程教學在整個課程的教學內容中起著很大的作用,可以加深學生對理論知識的理解,增強學生的動手實踐能力。本文通過調查研究實驗教學中存在的問題,并對出現的問題進行分析,提出了實驗教學項目改革、實驗教學方法改革、實驗教學考核方法改革、建立評價反饋機制等措施,加強對模擬電子電路的實驗教學研究,加強大學生的實踐、動手能力,提高模擬電子電路實驗教學效果。
【關鍵詞】模擬電子電路? 實驗? 教學改革
【課題】湘南學院2018年校級教學改革研究項目,模擬電子電路實驗教學改革研究(No.2018-33)。
【中圖分類號】G642.0 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2020)16-0188-02
一、模擬電子電路理論與實驗概述
很多學生對模擬電路課程不能深層次掌握,只是了解簡單的專業(yè)術語和基本電路原理和運算公式,對分析和設計電路和電路圖都不懂,無法達到學以致用,理論和實際不能有效銜接。在實驗課程中也是根據老師給的實驗操作步驟進行操作,進行數據填表,對實驗中遇到的問題和疑惑沒有進行深入思考和有效解決,無論學生的創(chuàng)新能力還是思維能力都得不到培養(yǎng),學生的實踐能力也得不到提高。這種傳統(tǒng)落后的教學模式和教學理念應該得到改變,對模擬電子電路課程的實驗教學改革,提升學生的實踐能力和動手能力,培養(yǎng)學生的思考能力和創(chuàng)新能力。
二、實驗教學中存在的問題
(一)實驗教學與理論教學銜接不及時
由于學校實驗設備有限,在理論教學結束后相應的實驗不能及時開展,使得學生在理論學習后不能及時進行實驗驗證,對理論知識點無法通過實驗進行加深,對疑惑點無法通過實驗去驗證,極大的打擊了學生學習的積極性。另外,由于學生上課時間和休息時間相同,無法及時有效的讓學生上實驗課,進行理論知識的驗證。
(二)實驗過程中動手能力弱
隨著實驗設備的升級,高校的實驗設備越來越模塊化、集成化,實驗箱、試驗臺等操作越來越方便,學生在做實驗的時候只需按照電路模塊進行操作,縮減了自己動手連線搭建線路的過程,實驗課一般是在老師的指導下進行電路設計、參數測定,讓學生感覺一直在做相同的事,失去了模擬電子線路的實驗性的樂趣,無法讓學生體驗自己選擇元器件,以及對元器件的參數、性能測試的選擇和應用,不能讓學生學習基本單元電路的安裝、調試等技能,無法鍛煉和創(chuàng)新學生的動手能力和創(chuàng)新能力。
(三)現行的考核方式對實驗效果沒有提升作用
在實驗教學中,在對學生進行成績考核時只考核學生的實驗數據,考核內容比較單一,重視了結果,忽略了實驗過程,不能很好的反映學生的實驗水平和實踐能力,無法對實驗效果進行有效的提高。
三、實驗教學內容改革
在實驗教學中進行模擬電路虛擬仿真實驗,促進學生進行實驗的主動性和自覺性,提升學生的學習興趣,提升學生的動手能力和實驗教學質量。
(一)提前預習電子儀器的使用
電子儀器是實驗過程中經常用到的,熟練使用電子儀器是實驗的前提,但是由于電子儀器只有在實驗課的時候才能看到,所以,為了提高實驗效率,可以對電子儀器在使用過程中容易出現的問題、操作錯誤等問題進行歸納整理,讓學生在實驗前進行有效預習,提高實驗效果。
例如,有些學生在實驗過程中找不出出錯的原因就隨意調高電源輸出電壓,造成電路板、元器件損壞;使用萬用表、毫伏表儀器時,選擇了錯誤的量程,無法準確的進行數據測試等,這些問題的出現都是不能很好的了解使用電子儀器造成的。
(二)專業(yè)課實驗導學平臺
專業(yè)課實驗導學平臺內容較多,涉及模擬電路技術很多方面,包括文本圖像、國外名校課程視頻資源等。通過導學平臺這種多媒體學習平臺,對實驗教學內容進行整理和制作,學生不僅可以利用導學平臺幫助學習,還能夠通過網上申請到實驗中心學習觀摩。
(三)單元電路類實驗
單元電路類實驗主體包括晶體管放大電路、負反饋放大電路、場效應管放大電路、有源濾波電路、功率放大電路、基于集成運放的信號運算電路、直流穩(wěn)壓電源、比較器電路、波形發(fā)生電路等。運用實驗的方式進行改造,驗證學習與設計、實驗相結合、運用虛擬仿真結合試驗箱操作的模式,通過這些方式,增強學生的動手能力,提高學生的興趣,加強對模擬電路理論知識學習。
(四)進行“翻轉課堂”教學
老師可以把一些實驗過程中用到的實驗操作過程錄制下來,作為教學視頻通過學校的慕課平臺對學生進行播放,可以讓學生在理論課結束后,實驗課之前,通過視頻了解實驗過程,可以加深對理論知識的理解,對模擬電子線路實驗起到很好的示范作用。另外,老師可以通過平臺進行任務發(fā)布,如設計性實驗,提前發(fā)布任務,讓學生收集資料,以小組的形式進行課堂講解,讓學生進行討論,老師進行點評,對實驗中問題和成果在平臺中進行討論,更好的對學生的學習過程進行監(jiān)測,加大對實驗的全方位評價,改變對學生的考核評價標準。
(五)加入綜合設計型實驗內容
在模擬電子電路課程的實驗教學過程中,把設計型實驗融入進驗證型實驗。設計型實驗對學生的理論知識的熟練掌握有必然的要求,可以更好的鍛煉、提升學生的實驗能力。學生可以在做完一個驗證型實驗后,按照自己的想法設計方案,畫出線路圖,再進行相應的調試和測量。讓學生可以更全面的理解設計的思路和過程,對電路的元件、調試整機電路、多門課程的綜合串聯(lián)等有效掌握,有效的鍛煉學生的實踐操作能力以及獨立思考能力,讓學生提高理論與實踐的綜合運用。
(六)團隊合作式教學
在綜合設計實驗部分,實驗室進行特定時間開放,由學生組成實驗小組,根據課程要求,學生自己找資料,制作電路設計方案,進行仿真實驗,進行萬能板焊接、調試等。這些內容都是放在課外時間完成,在上課時間由老師進行驗收檢驗,指導答疑,實現課內外結合,加強學生的獨立思考和動手能力。
四、實驗教學方法改革
(一)加強研討式教學
在實驗教學中,堅持以學生為主體,加強研討式教學。提前分配實驗任務,對學生進行分組,以組為單位,查找資料,以PPT的形式進行展示,在課堂上進行討論式教學,轉變傳統(tǒng)教學中老師講為主的教學模式,增加學生實驗課的參與熱情和參與程度,增強學生的實踐能力,讓學生更加喜歡實驗課程。
(二)仿真虛實結合教學
有效利用各種仿真平臺如Multisim,讓實驗的時間、空間更加自由,學生可以在仿真平臺上進行各種電路參數調試、仿真演練,之后再進行硬件電路安裝調試,可以更好的掌握電路原理,加深對電路的思考。
(三)外延模擬電路實驗課
在模擬電子電路課堂教學和實驗的基礎上進一步開設課程設計,積極鼓勵學生參與電子設計比賽,以比賽的方式提高學生學習電子電路的興趣,加強學生對電子電路的學習,提高學生的設計能力。可以以選修課的形式進行設置,比賽選取具有展示功能的電路在規(guī)定時間內完,老師根據作品的質量、創(chuàng)新型、完成速度等進行綜合評分。
五、實驗教學考核方法改革
對模擬電子電路實驗考核模式進行改革,改變原有單一的試卷考核模式,以平時實驗和綜合設計實驗組成。平時實驗包括預習、實驗操作、實驗報告等,綜合設計實驗包括成果制作、實驗報告、PPT答辯等組成。通過這種考核方式的多樣性,讓學生注重實驗操作和實驗設計,提升實踐能力,提高整個實驗的教學實施效果。
六、建立評價反饋機制,持續(xù)改進
評價反饋機制的建立可以有效的對教學內容和教學方式、考核形式等進行不斷改進,達到更好的教學和學習成果。通過評價反饋機制可以更有效的對模擬電子電路實驗教學過程中出現的問題進行更具體、直觀的顯露,更好的暴露學生學習和教師教學過程中的問題,從而更有針對性的進行持續(xù)改革,不斷創(chuàng)新實驗教學及評價考核機制,更好的鍛煉學生的實驗能力。
七、結語
通過模擬電子電路實驗教學改革,對實驗教學內容和實驗教學方法、考核方法、建立評價反饋機制等方面進行改革,最大限度的加強大學生的實踐動手能力和獨立思考能力,提高大學生的實驗操作技能,有效改變傳統(tǒng)的教學實驗方法和理念,可以更好的提升模擬電子電路的實驗教學能力和教學效果,讓學生更好的做到理論與實踐接軌,達到學以致用的目的。
參考文獻:
[1]曹曉燕.模擬仿真技術在電子電工實驗中的運用[J].電子技術與軟件工程,2019(04):110.
[2]蔣嘯天.高校電子電路課程實驗教學創(chuàng)新路徑探索[J].產業(yè)與科技論壇,2019(01):160-161.
[3]張鳳,王旭丹,姜珊,司丙樂.新工科高校大學物理實驗課程與教學改革研究[J].智庫時代,2019(01):274-275.