摘 要 文章針對電子技術實驗教學中存在的問題,結合院校實際情況,從實驗室人才隊伍建設、多元化的實驗教學目標和方法以及實驗課程考核等方面,闡述了改革措施。
關鍵詞 實驗教學 電子技術 教學改革
中圖分類號:TN0 文獻標識碼:A
1 電子技術實驗教學改革的意義和重要性
電子技術課程主要包括電路基礎、模擬電子技術、數字電子技術三個部分,是電氣工程、自動化、信息技術等相關專業的核心基礎課程之一,工程應用特點明顯,要求學生做到理論和實踐緊密結合。近年來,隨著電子技術的日益發展和教學改革的不斷深入,傳統的電子技術實驗教學模式暴露出許多不適應當前形勢的弊端,主要表現在:(1)實驗教學目標定位不科學。長期以來,實驗教學一直依附于理論課程,僅僅作為理論課程的輔助驗證,使其培養學生創新能力的功能無法體現。(2)實驗室人才隊伍建設停滯不前。近年來,雖然理論和實驗教學逐步分離,實驗人員開始獨立承擔教學任務,但由于整體學歷層次不高,創新性實驗課程拓展受限,再加上理論和實驗崗位考核和薪酬標準不一致等,挫傷了實驗人員的職業感情和工作積極性。(3)實驗課重視程度不足,教學方法和手段滯后。目前開設的實驗課時偏少,大部分仍局限于基礎性和驗證性實驗,教師給出實驗電路圖和步驟,學生在實驗箱上按部就班、記錄數據、填寫報告,學習積極性沒有被充分調動起來。(4)缺乏科學合理的實驗課程考核機制。教師僅憑實驗報告給出分數, 實驗成績在學生的期末成績中比例較小,有時僅作為參考,使得學生對實驗課重視程度不足。針對以上這些問題,我們對電子技術實驗教學體系進行了改革,面對不同層次的學生,設定了不同的教學目標和方法,充分激發學生的創新意識,使學生在掌握基本實踐技能的基礎上,提高分析問題、解決問題的能力。
2 電子技術實驗教學改革的措施
2.1 加強實驗教學人才隊伍建設
師資隊伍建設是保障理論和實驗教學質量和成果的重要環節,實驗室隊伍的建設直接影響到實驗室管理和實驗教學、科學研究工作的正常開展,也直接影響有創新精神和創新能力的高素質人才的培養??紤]到理論教師學歷層次高、基礎扎實、知識面寬,而實驗教師經驗豐富、解決實際問題能力強的特點,我們打破傳統的理論和實驗教師之間的界限,一方面要求理論教師積極參與實驗室發展和建設,一方面鼓勵優秀的實驗教師走上講臺講授理論課,使得二者人力資源共享,理論和實驗教學齊頭并進。同時,將理論和實驗教師納入一個科研團隊,共同參與科學研究,提高教師隊伍的整體業務水平,構建一支年齡結構合理、符合學科發展要求的穩定的實驗教師隊伍。
2.2 引入EDA軟件仿真技術
傳統的電子技術實驗大多數采用面包板或者各種訂做的實驗箱。這種方式由于受實驗室條件的限制,老器材故障率高,維修保障工作量大,新設備、器材更新緩慢,在給學生開設一些擴展型、設計型以及綜合型實驗時將會遇到困難。因此,利用EDA(Electronic Design Automation,電子設計自動化)仿真軟件進行實驗教學,不僅可以彌補實驗儀器、元器件短缺以及規格不符合要求等因素,還能使設計出的電子系統具有高可靠性、經濟快速、容易實現、修改便利等特點,可大大提高學生的實踐動手能力、創新能力和計算機應用能力,為今后工作打下基礎。
2.3 構建多元化的實驗教學模式
2.3.1 基礎驗證型
面向對象是全體非電專業和電子類專業學生。此類實驗模式是以教師為主導,學生按照實驗指導書的要求完成實驗內容。目標是使學生熟悉實驗原理和常用電子元器件的特性,掌握基本的實驗儀器使用方法,能夠對實驗數據進行整理和誤差分析,撰寫合格的實驗報告。教師通過集中授課、個別指導的方式,激發學生對實驗課程的興趣,最大(下轉第127頁)(上接第86頁)限度地提高學生的求知欲。
2.3.2 設計開發型
面向對象是全體電子類專業學生和部分學有余力的非電專業學生。此類實驗模式是教師為主導,學生按照教師提出的指標要求,自行查閱資料、選擇元器件、設計電路。為提高效率,教師可以引入EDA虛擬儀器技術,教授學生一些仿真軟件例如multisim的使用方法。學生在課外完成電路設計和仿真后,在課堂上進行電路的具體開發和裝配,教師可以針對一些實際問題進行指導,以提高學生分析和解決實際問題的能力。
2.3.3實習開放型
面向對象是部分基礎較好、求知欲望強烈的電子類和非電專業學生。此類實驗是以學生為主導,在開放實驗室進行。教師可以給出一些較為復雜的綜合系統設計要求,如集成穩壓電源、調頻收音機的裝配等。學生可在其中自行選擇,也可以根據興趣愛好自擬題目。開放實驗室全天開放,提供必要的工具和器材,并且安排值班老師進行輔導。目標是培養學生綜合所學知識,系統地分析和解決問題的能力,以及實際調試、裝配電路的技能。
2.4 建立科學合理的實驗課程考核機制
提高實驗課程考核在學生期末成績中的權重比例,使學生充分認識到實驗課程對于提高實際操作和創新能力的重要性。在平時實驗過程中,教師可根據學生進行的不同實驗類型,綜合課堂表現、實驗難易度、方案設計、指標性能等綜合判定成績,還可以作為大學生電子設計競賽選手的選拔依據。
3 結束語
我校在電子技術實驗教學改革中,根據學生的專業和基礎,建立層次分明的實驗教學體系,同時積極引入EDA仿真技術,推廣和搭建了創新性、開放性實驗室平臺。這些做法不但激發了學生對電子技術的興趣,提高了學習的主動性和創造性,也促進了實驗教師參與自主創新和工程實踐的積極性,取得了良好的教學效果。