模擬電子技術實驗教學改革與創新人才培養

任君玉

模擬電子技術實驗教學改革與創新人才培養

任君玉

（廣西大學 行健文理學院，廣西 南寧 530004）

響應國家“大眾創業，萬眾創新”的號召，立足于創新實踐型人才培養的需要，通過對模擬電子實驗教學在教學模式、教學內容、考核和評價機制等方面的具體問題進行總結和分析，基于教育信息化背景，提出改革思路及具體措施，改革之后的實驗教學模式更加先進合理，教學內容更加科學完備，評價機制更加多元立體，可以為相關學科實踐實驗教學環節的改革提供參考和借鑒。

教育信息化；模擬電子實驗；教學改革；創新人才培養

模擬電子技術課是通信工程、電子信息工程、自動化、電氣等信息類專業學生非常重要的一門必修課[1]，具有很強的理論性、工程性和實踐性[2]，在人才培養計劃中具有承上啟下的作用。以通信工程專業為例，它不僅承接了電路分析等重要的必修基礎課，也為后續的高頻電子線路、通信原理等專業核心課提供必要的知識理論基礎，同時也為學生進行“全國大學生智能汽車競賽”“全國大學生電子設計競賽”等以創新實踐能力為主要競爭點的學科競賽提供必需的知識和技能支撐。如果實踐教學質量不高，勢必導致專業人才培養目標無法落實。

目前，實踐教學普遍存在教學模式[3]、教學內 容[4-5]、學生考核評價與創新實踐型人才培養的目標不匹配等突出問題，學生學風和學習氛圍得不到改善，參與實踐的主動性和熱情得不到充分挖掘和發揮，學生的獨立創新能力、自主思維能力、競爭意識的培養受到很大程度的抑制[6-7]，無法體現新時代尊重個體差異、個性化的教學，無法滿足“因材施教”這個教育的本質需求。以我院模擬電子技術實驗課程教學改革為例，對傳統實踐教學中的問題進行詳細分析并提出改革思路。

1 實驗教學模式

1.1 傳統實驗教學模式及存在的主要問題

（1）傳統實驗教學模式。傳統實驗教學模式如下：課前，教師發放實驗資料要求學生進行預習；課上，教師花費較多時間對實驗要求和注意事項進行說明及對實驗環節進行演示，隨后學生進行實驗，教師進行指導；課后，學生提交實驗報告，教師根據主要根據實驗報告及課堂考勤并參考課堂表現給予分數。

（2）存在的主要問題。第一，由于缺乏相應的激勵機制，因此學生不預習或者預習不夠，導致實驗效果較差，教師無法做到全程把控，因此無法很好地調動學生的實驗積極性與活躍度；第二，教師演示和講解所需時間相對較長，使學生動手實驗的有效時間減少，導致實踐能力較差的學生實驗時間緊張，甚至在規定的時間內無法完成實驗，而一些實踐能力較強的學生在做完實驗之后由于無事可做，造成時間的浪費；第三，教師在進行現場實驗演示過程中，往往由于人數眾多，僅少數學生可以看清楚演示過程，即使看得清的學生看了一遍之后有些步驟也會很快忘記，導致實驗演示真正的受眾面過低，后續實驗效率低下。

1.2 改革思路及實驗教學新模式

1.2.1 改革思路

為了解決上述預習方面的問題，曾嘗試實行實驗預習準入制度，即規定學生在實驗前首先針對實驗指導書做預習并且將預習內容及相關數據提前填入實驗指導書，上課時教師檢查實驗指導書，對學生的預習情況做評定，如果發現學生沒有預習，則取消其實驗資格。但是實踐中發現這種方法有很大的局限性和挑戰性，比如有的時候預習的學生人數占極小比例，甚至特殊的情況下根本沒有學生預習，這種情況令教師束手無策，因此，必須尋求更有效的解決途徑。

基于教育信息化的教育教學改革已是大勢所趨，黨中央在十九大中明確提出要加快教育現代化。這就要求合理地利用信息化教學手段和方法，改變傳統的教學模式，更好地進行差異化人才培養，實現因材施教，培養學生學習的積極性、主動性、參與性、協作性及競爭意識。近幾年，基于教育信息化基礎而發展起來的流行的教學模式有：大規模在線課程MOOC（massive online open course）、小規模在線課程SPOC（small private online course）、微課、翻轉課堂等[8-10]，這些教學模式主要應用在理論課堂教學中，在實踐教學中的應用還不多。

教育信息化在人才培養中具有重要作用。

1.2.2 實驗教學新模式

實驗前，教師要求學生登錄課程網上教學平臺完成預習相關要求。學生通過在線觀看實驗預習相關材料，包括圖片、音視頻等，做好實驗知識和技能等方面的準備，下載并打印實驗項目指導書，提前預習實驗項目所涉及的理論知識點及實驗電路分析，完成參數計算過程，并完成預習報告。

課堂上，教師首先對實驗注意事項和相關要求進行說明，播放實驗項目標準化操作視頻，讓所有學生明確實驗項目的規范化要求，然后收驗學生預習報告并進行實驗指導。

課后，學生除了撰寫實驗項目報告外，還需要登錄網上實驗課程平臺參與實驗項目討論和提問。

1.2.3 新教學模式的優勢

首先，通過網絡平臺的統計功能可以方便地監控和統計每個學生預習的情況，比如觀看視頻的時間進度，此環節將參與最終的實驗考核評分，所以學生學習的主動性得到很好的激發，改變了學生以往被動式的學習方式，提高了參與度。改革之后的實驗教學資料由以前的單一化變為多元化和立體化，因此學生可以從更多角度全方位、立體化地去理解和明確實驗的相關要求及實驗背景知識，促使實驗過程更加高效。

再者，學生通過課前充分的預習，可以大大降低實驗課堂中教師講解所需的時間，提高了課堂學生實驗的時間，解決部分學生實驗時間不夠用的問題。

此外，通過實驗過程中對實驗項目的規范化操作視頻的播放，可以有效解決傳統實驗課堂演示時，有效受眾面過低的尷尬處境，促進學生實驗效率的提高。

2 實驗教學內容

2.1 傳統實驗內容及主要問題

（1）傳統實驗內容。傳統模擬電子技術實驗教學項目大部分以驗證性為主，學生主要是按照實驗指導書的要求進行實驗電路的搭建和參數的測量。在此過程中，學生很少遇到如何完成一個電路的設計，并實際搭建電路然后進行參數調測，進而反饋修改電路設計的問題，學生得到的往往局限于基本的電路驗證或技能訓練。

（2）存在的主要問題。首先，學生的創新實踐能力得不到很好的培養，無法很好地調動學生實驗的興趣和積極性。其次，由于實驗項目統一，部分實驗速度較快的學生做完實驗后無事可做，造成有效實驗時間的浪費。再次，在所有學生，無論基礎好壞、能力高低都做一樣的題目的情況下，無法體現差異化教學和實現因材施教的人才培養需求，導致部分基礎較好、能力較高學生的積極性受到抑制，創新實踐型人才培養的目標不能很好地實現。

2.2 改革思路及成效

為了解決這些問題，主要舉措及成效有2點：

（1）在簡單驗證性實驗的基礎上，增加綜合性、設計性實驗項目的比例。以我校為例，教改之后，模擬電子技術創新綜合性實驗所占比提高到50%。

（2）對于綜合設計性實驗項目，每次實驗開始之前，要求學生首先登錄課程網絡教學平臺，學習利用電子電路仿真軟件進行設計的相關案例[11-12]；然后，查看網絡平臺發布的設計要求，利用課上時間自行進行實驗項目的設計并進行仿真；最后，在實驗課上搭建實際電路，并調測驗證電路的正確性。

（3）實驗項目引入彈性選做機制，允許部分基礎扎實、能力較好，較早完成必做實驗項目的學生，利用課堂剩余時間選做其他選做部分的實驗項目，充分調動這部分學生的積極性，兼顧學生的能力和興趣，也充分地挖掘了這部分學生的潛力，增強了學生的信心，從而實現差異化、層次化教學，使因材施教的人才培養目標得以貫徹落實。也可以使動手實踐能力更強的學生脫穎而出，為電子設計大賽人才篩選提供有力的支撐。

3 考核及評價機制

傳統實驗考核主要由課堂考勤、實驗表現、實驗報告3項組成。經過改革，實驗考核指標在以上基礎上另外增加了實驗前線上預習、預習報告完成情況、彈性選做實驗項目等指標，考核方式更細化、更科學，主要體現在以下方面：

（1）傳統實驗考核以結果為導向，實驗報告評分占比過高，這容易導致學生實驗報告抄襲的情況下真假、良莠難辨。教改后，實驗考核以實驗過程為導向，將實驗報告的評分占比由原先的40%降低到10%，打破了以往的以結果考核為主的局面。

（2）傳統實驗考核，實驗表現指標評價過粗，主要是看課堂上學生實驗的積極性和實驗態度，考核過程主觀性較強，缺乏量化標準，可操作性差。教改后，評價指標更細，在原有要素的基礎上增加了熟練度和準確性要素，其中，熟練度以做實驗的時間長度作為量化標準，準確性自成標準，提高了針對實驗過程評價的客觀性和可操作性。

（3）傳統實驗考核由于考核中缺乏預習指標要求，不能真正激勵學生的學習自主性和積極性，一些積極性較高的學生的表現不能充分體現，更難以給予其科學的評價和肯定，導致好生和差生的實驗成績難以拉開差距。教改后，考核指標中新引入了“實驗前線上預習”“預習報告完成情況”2項指標，確保了新的實驗教學改革模式和策略的實施，使改革真正落到實處。

（4）配合教學內容的改革，在考核指標中增加了彈性選做實驗項目，通過設置不同難度層次的選做實驗項目，讓有能力的學生選做，并按照不同的難度等級確定基本分，使實驗考核更具有開放性和彈性。

4 結語

傳統實驗教學由于教學方式和手段落后，導致實驗時間無法做到科學合理的分配，實驗效率低下，學生對實驗環節缺乏熱情和主動性，很大程度上限制了學生創新實踐能力的培養。通過改革，變以往傳統的教學模式為信息化教學模式，大大提高綜合設計性實驗項目的比例，改變以往面向結果的考核評價機制為面向過程的考核評價機制，充分考慮學生能動性、參與度和學習興趣的培養及個體化差異，通過網絡平臺實現課程全程環節的閉環操作，更好地促進師生互動，暢通師生溝通渠道，及時發現實驗教學中存在的問題并盡快改進。

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Experiment teaching reform for simulated electronic technology and training of innovative talents

REN Junyu

(Xingjian College of Science and Liberal Arts, Guangxi University, Nanning 530004, China)

Responding to the call of “Mass entrepreneurship and innovation” and based on the need of cultivating innovative and practical talents, this paper summarizes and analyses the specific problems in teaching mode, teaching content, assessment and evaluation mechanism of simulated electronic experiment teaching. Based on the background of educational informationization, the reform ideas and concrete measures are put forward. After the reform, the experimental teaching mode is more advanced and reasonable, the teaching content is more scientific and complete, and the evaluation mechanism is more pluralistic and three-dimensional, which can provide reference and reference for the reform of practical experimental teaching links of related disciplines.

education informationization; simulated electronic experiment; teaching reform; training of innovative talents

G642.0

A

1002-4956(2019)09-0219-03

2019-01-08

廣西大學行健文理學院“模擬電子技術”精品課程及立項項目（16112203）

任君玉（1977—），女，山東煙臺，碩士，在讀博士研究生，講師，主要從事通信電子信息技術的研究與教學。

E-mail: lovebailing@163.com

10.16791/j.cnki.sjg.2019.09.056