关于模拟电子技术实验教学方法的探索

邓文婷 谢斌盛

摘要: 模拟电子技术实验课程是培养学生动手操作技能、理论联系实际、设计和创新思维的有力措施和重要环节。本文分析、总结了模电实验教学中出现的问题及其主要因素,并对解决问题的方法进行了探讨。

关键词: 模拟电子技术实验教学问题成因教学改革

“模拟电子技术”是高校相关专业开设的一门技术基础课程,是所有相关后续专业课程的基础,对巩固学生所学知识、提高学生观察和分析问题的能力、培养学生动手解决实际问题起着重要作用。

1.模拟电子技术实验教学的重要性及其意义

教育的重点是素质教育,素质教育的重点是培养学生的创新精神和实践能力。在基础课程的教学中,这一点尤其重要。在基础课程的教学过程中,教师如何在传授知识的同时,提高学生的实际动手能力和分析、解决问题的能力呢?主要的手段就是实验。实验是对理论学习最有益的直接补充,在教学过程中教师将实验教学和理论教学进行同步结合,让学生通过观察实验现象来反思理论,或者带着理论学习的问题从实验中寻找答案,这种理论与实践结合的方式能极大地提高学生研究探索的兴趣。

2.模电实验教学效果不理想的成因分析

在模拟电子技术实验教学过程中,学生实验能力不强的问题没有得到根本解决。总结问题成因,可以归纳为以下几点:

2.1在高校普遍扩招的影响下,生源质量普遍下降,学生的学习能力和自觉性也相对减弱了。

2.2虽然理工专业基础课一般都有相关的实验课程,但长期以来,由于学校与教师对实验教学不重视,因此实验教学一直依附于理论教学,实验教学内容多为一些验证性实验,且沿用多年,没有把实验课与培养学生的创新能力紧密联系在一起。

2.3教学以教师为中心,教师从实验原理到实验方法、实验步骤、注意事项,甚至到实验过程中可能出现的问题都进行讲解。学生完全机械、被动地按照教师的讲解进行操作,即使遇到问题也不必动脑筋思考,因为教师会帮忙解决。这样的实验教学不仅不能发挥学生的主观能动性,反而束缚了学生科学思维能力的发展,极不利于学生培养工程实践能力。

2.4实验课成绩考核以实验报告和出勤为主,造成有的学生不注重实验的过程而只注重实验结果。在实验过程中,学生多忙于记录实验数据,很少钻研问题,没有带着问题去学、去做实验;一些学生对在实验中出现的各种故障不认真分析,想办法排除故障;还有的学生忙着赶写上次的实验报告,根本达不到实验的目的。

2.5模拟电子技术课程涉及面广、内容多、概念多,理论性、实践性都很强;新技术飞速发展引起教学内容不断扩充,使得教学内容和教学学时之间的矛盾日益突出;许多实验教师由于长期局限于单科实验,缺乏横向交流,造成知识面狭窄,很难满足综合性实验的要求,并且在一定程度上影响了学生全面素质的发展,阻碍了高校整体教学质量的提升。

3.关于模拟电子技术实验教学改革的几点建议

为适应现代电子技术飞速发展的需要,更好地培养21世纪创新型电子技术人才,模拟电子技术实验教学改革势在必行。

3.1针对不同性质的实验采取不同的教学手段。

实验项目一般可分成基础性实验、设计/综合性实验两类。基础性实验主要是让学生进一步巩固课堂教学知识,熟悉基本实验方法和实验技能,通过实验掌握常用实验仪器的使用方法,以及一些常见实验数据的测试方法。设计/综合性实验则是要求学生能够综合几种不同功能的电路,制作出实现某些特定要求的一个小系统,它是在学生有一定的理论知识和实验技能,并能熟练使用相关的仪器、仪表的基础上进行的。

基础性实验的开设要做到与理论课程同步,要求学生课前预习,课上出现问题引导学生自己去思考,对于基础较好、实践能力较强的学生,教师可以要求其根据试验目的自拟实验步骤。通过完成验证型实验,学生可以建立用实践检验理论的好习惯。

在学生完成了验证型的实验后,教师可以在此基础上增加一定的设计性内容。这部分设计内容较为简单,教师可以在典型电路的基础上改变几个参数,让学生通过计算得到不同的输出结果。

在完成几个单元的验证实验后,教师可以让学生做一个综合几个单元电路的设计性实验。由简到繁的设计过程可以让学生充分了解设计工作的思路,通过实际操作了解各部分电路之间的耦合、阻抗匹配等问题。另外,教师也可给出设计性实验的基本要求,让学生自己查阅资料、自由选题,自己设计及安装调试电路,独立处理实验数据、分析实验结果。

3.2增加课程设计来提高学生动手能力。

教师仅仅凭借实验课无法提高学生的实践动手能力,还必须在实验课的基础上开设课程设计,进一步提高学生的设计能力。课程设计可以以选修课的方式进行:教师给出题目和要求,每周留出一定的答疑时间,将选修该课的学生分成若干小组,每个小组选定相同或不同的题目,在课余时间查阅文献资料,设计实验方案,独立进行实验操作,最终完成实验并得到相应的实验结果,写出设计报告。在整个过程中,学生是主体,教师起指导的作用,一般不直接回答和解决学生的问题。最后开展实验报告会,学生在多媒体教室中讲解自己的实验报告,回答同学和教师的提问,使每个学生对不同题目的设计性实验都有一定的了解,相互交流和沟通,扩展知识面,开拓视野。

3.3开放实验室激发学生的学习兴趣。

兴趣是学生探索、创新的力量源泉。学生如果对所学的内容有浓厚的兴趣,便会由被动变为主动,进而使注意力变得集中和持久,观察力变得敏锐,想象力变得丰富,这正是创新的萌芽。所以,如果想激发学生的创新思维,教师首先必须培养学生的学习兴趣。教师可以每天开放实验室,选择一些难度适中的课题,放在网上供学生选择,在实验时间和实验内容上最大限度地满足学生的需要,给学生创造一个良好的实验条件和氛围;在寒暑假,教师可适当增加一些与实际应用有关的课题,如选择教师的科研或已结题的课题、一些中小企业的生产项目作为综合性、设计性实验,这样能充分满足学生的求知愿望,锻炼他们的动手能力和实际应用能力。

3.4利用EDA软件和校园网实现远程教学。

教师利用仿真软件进行模电实验教学,不仅可以弥补实验仪器、元器件短缺和规格不符合要求等不足,还可以利用软件中提供的各种分析方法,帮助学生更快、更好地掌握教学内容,摆脱实验室方面对学生的束缚,让学生在实验中大胆发挥自己的综合能力和创新能力。再加上校园网和EDA软件的网络化功能,教师完全可以实现具有实时互动效果的远程实验教学。学生可随时随地地远程登录访问,实现远程申请实验、完成实验(发送设置参数,接收实验结果的数据)、提交报告、在线答疑等。

3.5开设相关的知识讲座,扩大学生的知识面。

随着现代电子技术的飞速发展,电子技术知识不断更新。为了更好地培养创新型电子技术人才,教师可以开设相关的知识讲座。主讲人员可以是实验技术人员与实际经验丰富的专业技术人员,也可以是从事研究领域的学科带头人员。知识讲座要有鲜明的针对性、知识性、应用性和趣味性,既要紧密结合课程教学的需要,又要扩展和丰富学生的知识范围,从而培养学生柔性化、可塑性和创新性的意识。

3.6改革实验课程的考核方法。

改革模电实验考核方法,关键在于体现学生独立动手操作能力、数据处理能力和创新能力。笔者将模电实验考试分为笔试和实操两部分。实验操作部分的分数占总分的60%,该部分体现综合性和设计性实验内容,而且平时能高质量完成实验任务,有较强的独立操作、设计和创新能力的学生,部分可以免试。

3.7加强实验教师队伍的建设。

高校应建立一支理论课、实验教学与科研兼顾的教师队伍。教师在完成教学的同时要兼顾科研,掌握学科发展的新动向、了解新技术,促进自身学术水平的不断提高,而科研的部分成果简化后可作为新的教学和实验内容,从而促进教学内容水平的提高。

4.结语

实验教学作为高校教学工作的重要组成部分,在学生能力培养和综合素质提高方面有其独特的作用。高质量的教学实验对人才综合素质的培养具有不可替代的作用,学生将形成良好的工作习惯和科学的工作作风。教师要不断优化实验课程教学体系,不断提高实验教学质量,为国家培养具有创新意识、创新精神和创新能力的合格学生。

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