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[摘 要]随着现代科学技术的迅速发展和计算机的普及,计算机辅助教学在教育教学中已经显示了明显的优势,它促使教育产生变革,从而使教学手段、教学模式都产生了巨大的变化,推动了教育的发展。在中职学校电子电路教学中,由于传统的教学模式与教学手段己经很难适应现代化社会对人才培养的需求。这就要求我们在先进的教学理论指导下,利用先进的教学设备对传统的实验教学模式和教学手段进行改革。
[关键词]电子电路;实验;项目教学法
中图分类号:T633.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0212-01
1、电子电路实验教学的地位
电子电路实验课是电子信息、电子科学、电子通讯专业重要的专业基础实验课。通过实验课教学,培养学生理论联系实际的能力,使学生能利用所学的理论,通过实验结果去分析、研究电子电路,实现对电路参数的调整,使电路设计更加适应性能需求。通过综合实验电路板的焊接、调试,为学生打下工程实践基础,为后续实习作好准备。
2、电子电路实验教学的目标
电子电路实验教学的目标就是利用电路连接与测试,使学生能够正确操作仪器、仪表,独立开展实验,并对实验展开分析。电子电路实验教学侧重两方面:一是要求学生对于电路理论知识有一定的理解和掌握,在学习过程中培养学生实事求是的精神和科学严谨的学习态度。二是让学生掌握基本的实验操作技巧,主要包括正确操作示波器、信号发生器等仪器、仪表;能够以电路原理图为基础绘制出科学详细的实验电路图,并以实验电路图为依据开展接线、线路故障检修等工作;能够独立开展实验,观察实验现象,记录试验数据并进行深度分析,写出实验报告。
3、电子电路实验教学存在的主要问题
传统电子电路实验教学主要是为理论教学服务,验证理论教学中的定理、定律,以加深学生对所学知识的理解,这一教学模式培养的学生基础理论知识扎实,但动手能力、独立分析与解决问题能力及创新意识的相对欠缺。
目前,各大院校对实践教学的重视度比以前大大提高,取得了一些明显成效。但由于各种原因,电子电路实验教学仍存在以下主要问题。
3.1 电子电路实验教学的认识定位存在偏差
从培养应用型和具有创新能力的人才目标来看,将实验课当作课堂教学辅助手段的观念定位已明显过时,应重新探究引发学生兴趣的实验模式,更新实验教学理念。
目前,学校学生大多仍是在教学计划和教学大纲的规定下,按照預先安排好的时间、地点、内容、方式、步骤参加实验。电子实验课是在实验室进行,大多与理论课同步进行,依附于课堂教学,学生被束缚在教师制定的框架中,借助于实验仪器搭建电路,完成几个定理的验证和电路中现象的观测,被动地接受知识和技能。
3.2 电子电路实验教学模式过于陈旧
传统的实验教学模式在教学理论、教学内容和教学手段等方面明显滞后于现代科学技术发展的形势,造成实验质量参差不齐,难以达到培养应用型人才的要求,主要表现在以下几个方面:
(1)实验内容和体系相对滞后。
由于实验教学体系及教育理念的落后使电子电路实验教学的教学内容过于依附理论课,每门实验课必须等理论课先进行一段时间后才能开课,固化了一些实验实训项目,致使学生缺乏运用新学知识的能力,不利于项目的开发和深入,也跟不上当前科技发展的需要。
(2)实验教学设备缺乏合理配置。
实验教学管理水平不高,实验手段陈旧,实验室的硬件设备陈旧,缺乏合理配置。大多实验设备是20世纪八九十年代的产品,过于模块化、装置化,导致实验手段相对落后,只能进行验证的实验,无法为学生提供设计型实验环境,影响到电子电路课程的实验教学效果。
(3)实验教学手段过于单一。
传统实验教学模式中,学生只是在教师的思路下根据已给的电路图连接电路,然后按照讲义上的步骤测出千篇一律的数据,摘抄讲义上的内容,拼凑出大致相同的实验报告,教学手段、方法过于单一。
3.3 实验教学的保障体系不够完善
实验教学教研机构大多承担电子电路的实验教学任务,对于教研结合、保质保量完成教学任务情况下积极开展教学研究还没有切实实施,没有真正起到应有的作用。同时,实验教学的过程基本没有监督措施,也没有教学效果的跟踪、评价和奖惩,不利于实验教学的有序稳步进行。
4、提高电子电路实验教学有效性的策略
4.1 采用项目教学法
所谓项目教学法,就是教师和学生共同合作,对一个项目进行管理的教学方法。采用这种教学法,教师可以把应当实施的项目呈现给学生,让学生遵循实际的项目流程,以小组分工形式协作制订计划并实施对计划,直至项目完成。以项目引导电子电路实验教学,应当围绕以下几方面进行:
(1)项目的选取。项目选取时一定要考虑到可行性、典型性、综合性和实用性,且能吸引学生的兴趣,项目内容最好使学生充分体验到学有所用的快乐。如设计一个高速并行A/D转换系统,实现三位A/D转换并显示AD输出值。该系统由基准电压电路、电阻分压电路、比较器和优先编码器组成(外加一个显示电路)。
(2)项目的实施。在项目确定之后,教师可以先把项目分解成多个任务,每个任务为一项实验内容,根据学生的实际情况设置实验要求。项目中每个任务的设置要求不同层次的学生都可以做到。高速并行A/D转换系统这个项目,就可以分解为集成运放、触发器、组合逻辑电路和时序逻辑电路这四大部分。进行实验时,学生可以根据自己的情况选择项目,完成项目里的各项任务,达到实验的基本要求。完成项目中所有任务的学生可以根据自己的实际情况选择完成整个项目,甚至可以扩展项目的功能,如实现四位A/D转换。
4.2 Multisim在实验教学中的应用
高校实验教学越来越多地倾向于通过虚拟仪器技术进行实验教学,这主要是由于虚拟仪器系统不仅具有很高的利用率,并且大大降低了教学成本,缓解了学校实验经费紧张的状况,这是以往使用传统仪器开展实验教学不具备的优势。并且使用虚拟仪器可以不断提高学生设计电路的能力,开发学生的发散性思维,可以使学生更牢固地掌握电路实验的基本原理。虚拟仪器技术还能让学生了解当前社会中应用的最先进的技术,使其从学校走出后能够尽快融入社会,适应工作需求。
4.3 改变实验教学的考核办法
当前高校实验教学的考核方法也存在很多问题,主要表现在对学生的考核不全面,考核重视理论知识而忽视了实际操作能力,重视实验结果而不重视实验过程。我们知道,如果学生独立自主进行电路实验的设计与操作,他们必然对电路功能分析、电路设计及仿真、电路的搭建及调试、电路故障的分析与排除等进行了无数次的重复实验,他们还需要对实验数据进行记录并详细分析。但是,也有些学生他们的实验数据看起来不存在问题,但却可能是从其他同学那里获得的,这样他们对知识的掌握程度必然不深,操作也不可能熟练。因此,电路实验的考核不可以单看实验结果,必须考核实验过程。这样就要把实验考核划分成两大部分,一是日常的成绩,一是实验考核成绩,从而全面地对学生的基本知识与基本操作技能进行考核。
参考文献
[1] 任艳频.电子电路实验教学与人才培养探究[J].实验室研究与探索,2012(11).
[2] 王革思.电子电路实验教学资源建设研究[J].实验技术与管理,2015(1).
[3] 任艳频.电子电路实验教学与人才培养探究[J].实验室研究与探索,2012(11).
[关键词]电子电路;实验;项目教学法
中图分类号:T633.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0212-01
1、电子电路实验教学的地位
电子电路实验课是电子信息、电子科学、电子通讯专业重要的专业基础实验课。通过实验课教学,培养学生理论联系实际的能力,使学生能利用所学的理论,通过实验结果去分析、研究电子电路,实现对电路参数的调整,使电路设计更加适应性能需求。通过综合实验电路板的焊接、调试,为学生打下工程实践基础,为后续实习作好准备。
2、电子电路实验教学的目标
电子电路实验教学的目标就是利用电路连接与测试,使学生能够正确操作仪器、仪表,独立开展实验,并对实验展开分析。电子电路实验教学侧重两方面:一是要求学生对于电路理论知识有一定的理解和掌握,在学习过程中培养学生实事求是的精神和科学严谨的学习态度。二是让学生掌握基本的实验操作技巧,主要包括正确操作示波器、信号发生器等仪器、仪表;能够以电路原理图为基础绘制出科学详细的实验电路图,并以实验电路图为依据开展接线、线路故障检修等工作;能够独立开展实验,观察实验现象,记录试验数据并进行深度分析,写出实验报告。
3、电子电路实验教学存在的主要问题
传统电子电路实验教学主要是为理论教学服务,验证理论教学中的定理、定律,以加深学生对所学知识的理解,这一教学模式培养的学生基础理论知识扎实,但动手能力、独立分析与解决问题能力及创新意识的相对欠缺。
目前,各大院校对实践教学的重视度比以前大大提高,取得了一些明显成效。但由于各种原因,电子电路实验教学仍存在以下主要问题。
3.1 电子电路实验教学的认识定位存在偏差
从培养应用型和具有创新能力的人才目标来看,将实验课当作课堂教学辅助手段的观念定位已明显过时,应重新探究引发学生兴趣的实验模式,更新实验教学理念。
目前,学校学生大多仍是在教学计划和教学大纲的规定下,按照預先安排好的时间、地点、内容、方式、步骤参加实验。电子实验课是在实验室进行,大多与理论课同步进行,依附于课堂教学,学生被束缚在教师制定的框架中,借助于实验仪器搭建电路,完成几个定理的验证和电路中现象的观测,被动地接受知识和技能。
3.2 电子电路实验教学模式过于陈旧
传统的实验教学模式在教学理论、教学内容和教学手段等方面明显滞后于现代科学技术发展的形势,造成实验质量参差不齐,难以达到培养应用型人才的要求,主要表现在以下几个方面:
(1)实验内容和体系相对滞后。
由于实验教学体系及教育理念的落后使电子电路实验教学的教学内容过于依附理论课,每门实验课必须等理论课先进行一段时间后才能开课,固化了一些实验实训项目,致使学生缺乏运用新学知识的能力,不利于项目的开发和深入,也跟不上当前科技发展的需要。
(2)实验教学设备缺乏合理配置。
实验教学管理水平不高,实验手段陈旧,实验室的硬件设备陈旧,缺乏合理配置。大多实验设备是20世纪八九十年代的产品,过于模块化、装置化,导致实验手段相对落后,只能进行验证的实验,无法为学生提供设计型实验环境,影响到电子电路课程的实验教学效果。
(3)实验教学手段过于单一。
传统实验教学模式中,学生只是在教师的思路下根据已给的电路图连接电路,然后按照讲义上的步骤测出千篇一律的数据,摘抄讲义上的内容,拼凑出大致相同的实验报告,教学手段、方法过于单一。
3.3 实验教学的保障体系不够完善
实验教学教研机构大多承担电子电路的实验教学任务,对于教研结合、保质保量完成教学任务情况下积极开展教学研究还没有切实实施,没有真正起到应有的作用。同时,实验教学的过程基本没有监督措施,也没有教学效果的跟踪、评价和奖惩,不利于实验教学的有序稳步进行。
4、提高电子电路实验教学有效性的策略
4.1 采用项目教学法
所谓项目教学法,就是教师和学生共同合作,对一个项目进行管理的教学方法。采用这种教学法,教师可以把应当实施的项目呈现给学生,让学生遵循实际的项目流程,以小组分工形式协作制订计划并实施对计划,直至项目完成。以项目引导电子电路实验教学,应当围绕以下几方面进行:
(1)项目的选取。项目选取时一定要考虑到可行性、典型性、综合性和实用性,且能吸引学生的兴趣,项目内容最好使学生充分体验到学有所用的快乐。如设计一个高速并行A/D转换系统,实现三位A/D转换并显示AD输出值。该系统由基准电压电路、电阻分压电路、比较器和优先编码器组成(外加一个显示电路)。
(2)项目的实施。在项目确定之后,教师可以先把项目分解成多个任务,每个任务为一项实验内容,根据学生的实际情况设置实验要求。项目中每个任务的设置要求不同层次的学生都可以做到。高速并行A/D转换系统这个项目,就可以分解为集成运放、触发器、组合逻辑电路和时序逻辑电路这四大部分。进行实验时,学生可以根据自己的情况选择项目,完成项目里的各项任务,达到实验的基本要求。完成项目中所有任务的学生可以根据自己的实际情况选择完成整个项目,甚至可以扩展项目的功能,如实现四位A/D转换。
4.2 Multisim在实验教学中的应用
高校实验教学越来越多地倾向于通过虚拟仪器技术进行实验教学,这主要是由于虚拟仪器系统不仅具有很高的利用率,并且大大降低了教学成本,缓解了学校实验经费紧张的状况,这是以往使用传统仪器开展实验教学不具备的优势。并且使用虚拟仪器可以不断提高学生设计电路的能力,开发学生的发散性思维,可以使学生更牢固地掌握电路实验的基本原理。虚拟仪器技术还能让学生了解当前社会中应用的最先进的技术,使其从学校走出后能够尽快融入社会,适应工作需求。
4.3 改变实验教学的考核办法
当前高校实验教学的考核方法也存在很多问题,主要表现在对学生的考核不全面,考核重视理论知识而忽视了实际操作能力,重视实验结果而不重视实验过程。我们知道,如果学生独立自主进行电路实验的设计与操作,他们必然对电路功能分析、电路设计及仿真、电路的搭建及调试、电路故障的分析与排除等进行了无数次的重复实验,他们还需要对实验数据进行记录并详细分析。但是,也有些学生他们的实验数据看起来不存在问题,但却可能是从其他同学那里获得的,这样他们对知识的掌握程度必然不深,操作也不可能熟练。因此,电路实验的考核不可以单看实验结果,必须考核实验过程。这样就要把实验考核划分成两大部分,一是日常的成绩,一是实验考核成绩,从而全面地对学生的基本知识与基本操作技能进行考核。
参考文献
[1] 任艳频.电子电路实验教学与人才培养探究[J].实验室研究与探索,2012(11).
[2] 王革思.电子电路实验教学资源建设研究[J].实验技术与管理,2015(1).
[3] 任艳频.电子电路实验教学与人才培养探究[J].实验室研究与探索,2012(11).