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節，使學生動手操作，才能將理論與實踐聯系起來，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。

（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節的不重視。

（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，對于學生創新能力的提高就更難實現。

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、考核方式更靈活。教學環節不再是傳統的開環模式，而是具有反饋調整的閉環模式。

在OBE教育理念下，教師首先按照學生自身發展以及人才培養的需求合理的設定教學目標;其次按照既定的教學目標優化教學內容，一定要體現出層次性和創新性，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;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，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的期末考核，而是要體現在教學環節中的各個方面，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、狀態分析于一體，它適用于模擬電路、數字電路、模擬/數字混合電路、射頻電路以及部分微機接口電路的仿真。利用Multisim仿真具有以下優點：

（1）能夠實現設計與實驗同步，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，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省實驗時間給學生完成更具有創新意義的探索。

（4）不受實驗環境、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，發揮各自的優點，才能進一步提高教學質量。

3.以集成計數器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設計實現任意進制計數器（十六進制以內）。（簡單設計性實驗）

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

（5）利用多片74LS161設計實現任意進制計數器。（拓展性實驗）

（6）學生自己的創意拓展，充分挖掘學生的創新能力。

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，激發學生的動手能力與創新能力。

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）下發實驗任務，使學生明確實驗任務，下發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，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實驗教學的不足。與傳統實驗方法相比，具有節省時間和財力，人人均可動手操作的特點，然而仿真實驗不能完全代替傳統實驗，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.