基于OBE理念的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)改革與創(chuàng)新

江楠 曹雪 姜春雷 郭偉軍

摘 要：《電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》課程內(nèi)容根據(jù)電氣信息工程發(fā)展的需要，按照OBE理念，通過改革專業(yè)面過窄的人才培養(yǎng)模式、優(yōu)化重組課程體系內(nèi)容，從而構(gòu)建符合電氣工程教育認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)課程體系。該課程是以給定目標(biāo)、自主設(shè)計(jì)、自主操作、自主探索的方式進(jìn)行的，最終建立從“基本技能訓(xùn)練→應(yīng)用能力培養(yǎng)→創(chuàng)新設(shè)計(jì)技能拓展→創(chuàng)新實(shí)踐能力增強(qiáng)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。通過該課程，使學(xué)生能得到相對全面、嚴(yán)格和系統(tǒng)的科研訓(xùn)練，使其創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力在實(shí)踐中得到培養(yǎng)和提高。

關(guān)鍵詞：OBE;電子技術(shù);創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

1、工程教育認(rèn)證理念（OBE）

近年來國內(nèi)部分高校以工程教育認(rèn)證（OBE）為理念，進(jìn)行工程教育認(rèn)證工作。而工程教育專業(yè)核心內(nèi)容就是根據(jù)工程教育畢業(yè)生通用基本要求和專業(yè)特色，在覆蓋通用基本要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的要求和專業(yè)特點(diǎn)，形成了明確、可衡量的畢業(yè)要求及其指標(biāo)點(diǎn)，從而能夠有效的支撐培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成[1]。

2、電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革內(nèi)容

電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)為完成工程教育認(rèn)證提出的課程目標(biāo)，需要吸收國內(nèi)外課程改革成果和科技發(fā)展的最新成果，并將社會生產(chǎn)實(shí)際案例和現(xiàn)代科技成果融入到實(shí)驗(yàn)課程中，建立從“基本技能訓(xùn)練→應(yīng)用能力培養(yǎng)→創(chuàng)新設(shè)計(jì)技能拓展→創(chuàng)新實(shí)踐能力增強(qiáng)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[6]。具體如下：

1、基本技能訓(xùn)練階段，通過課程教學(xué)的實(shí)驗(yàn)和模擬加深學(xué)生對課本知識的理解。通過基礎(chǔ)能力訓(xùn)練平臺訓(xùn)練學(xué)生常用儀器及器件的測試能力、電路制作能力、電路CAD應(yīng)用能力等，注重培養(yǎng)學(xué)生電工電子類基本技能，為后續(xù)專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。

2、通過多環(huán)節(jié)的大型綜合實(shí)驗(yàn)，充分體現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的先進(jìn)性，讓學(xué)生及時了解技術(shù)發(fā)展動向，增強(qiáng)綜合判斷能力。增加綜合專題研究和學(xué)習(xí)，通過專題研究拓寬知識面，掌握更多就業(yè)技能。

3、創(chuàng)新設(shè)計(jì)技能拓展階段，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生將所學(xué)知識打亂，并應(yīng)用在新內(nèi)容的設(shè)計(jì)研發(fā)上。

4、創(chuàng)新實(shí)踐能力增強(qiáng)階段，通過使學(xué)生在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上親自動手搭建電路，增強(qiáng)學(xué)生的動手能力、解決實(shí)際問題的能力、排除故障并改進(jìn)設(shè)計(jì)方案的能力。

3、電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)及效果

為達(dá)成電氣工程專業(yè)教育認(rèn)證課程目標(biāo)，電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)所選內(nèi)容，需要充分考慮四個課程目標(biāo)，設(shè)置具有工程實(shí)際相關(guān)的各類實(shí)驗(yàn)。以“單極晶體管阻容耦合放大器的設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)為例，說明實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選取以及對課程目標(biāo)達(dá)成對專業(yè)教育認(rèn)證的影響性。

3.1“單極晶體管阻容耦合放大器的設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的

（1）根據(jù)已知條件及性能指標(biāo)要求，確定電路器件，設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，計(jì)算電路元件參數(shù)。

（2）在軟件上進(jìn)行仿真訓(xùn)練，模擬運(yùn)行，找出設(shè)計(jì)中存在的問題，進(jìn)行改進(jìn)。

（3）在實(shí)驗(yàn)線路板上安裝電路。調(diào)整并測量靜態(tài)工作點(diǎn)，使其滿足設(shè)計(jì)計(jì)算值的要求。

（4）測試性能指標(biāo)，調(diào)整與修改元件參數(shù)值，使其滿足放大器性能指標(biāo)的要求。

2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（1）選擇電路形式及合適的晶體管;設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)并計(jì)算元件參數(shù);

（2）在Multisim上搭建電路，仿真結(jié)果;如果輸出波形不理想，調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)或者輸入信號大小，直到輸出波形滿意為止;

（3）在實(shí)際電路板上搭建電路，測試靜態(tài)工作點(diǎn)、動態(tài)參數(shù)等各項(xiàng)性能指標(biāo)，改變靜態(tài)工作點(diǎn)，觀察失真波形，記錄數(shù)據(jù)。

（4）形成報(bào)告，總結(jié)分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及實(shí)際操作中出現(xiàn)的問題及解決辦法。

3、實(shí)驗(yàn)過程

每3名學(xué)生組成實(shí)驗(yàn)小組，其中有設(shè)計(jì)部分、仿真部分和實(shí)際搭建電路部分。提供給教師任務(wù)分工明細(xì)表，可供考核。

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.2實(shí)驗(yàn)效果分析

電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革從2018年開始進(jìn)行，2015級開始上課。改革后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與2015級相關(guān)專業(yè)學(xué)生在電子技術(shù)與課程設(shè)計(jì)中，取得了不錯的成績，如表所示：

表1 電氣工程專業(yè)“單極晶體管阻容耦合放大器的設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)關(guān)系表

通過“單極晶體管阻容耦合放大器的設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)學(xué)生對課程設(shè)計(jì)的模擬與數(shù)字部分更加理解，理論聯(lián)系了實(shí)際，取得了很好地效果，分?jǐn)?shù)有所提升。

4、結(jié)論

基于OBE理念的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)改革，教師以培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)課程目標(biāo)（指標(biāo)點(diǎn)）為基礎(chǔ)，將教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙阅芰Α⑺刭|(zhì)培養(yǎng)為宗旨，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”，教師由教具體的理論知識過渡到教學(xué)習(xí)方法，引導(dǎo)學(xué)生由學(xué)習(xí)教師灌輸?shù)闹R過渡到自發(fā)主動學(xué)習(xí)。在思想上重視學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位，教學(xué)過程中逐步實(shí)現(xiàn)以教師為中心到學(xué)生為中心的轉(zhuǎn)變;在行動上注重學(xué)生獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)，并努力為學(xué)生營造表現(xiàn)和實(shí)踐的機(jī)會，鍛煉學(xué)生動手能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識。結(jié)合工程教育理念，按工程構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作各進(jìn)程由淺入深地培養(yǎng)理論型人才，最終實(shí)現(xiàn)符合電氣工程專業(yè)要求的工程型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

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