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模拟电路实验教学改革的探索
2019-04-04 浏览量:131
模拟电路实验教学改革的探索
张科红 
(浙江大学城市学院信电分院,浙江杭州,310015 )


摘要:针对传统模拟电路实验教学中的问题,厘清实验教学思路,从拓展实验教学内容、改革实验教学方法、调整考核模式等作出探索,这些实验教学改革举措的推出,有益于培养学生的实践能力。
关键词:教学改革 实验教学内容 实验教学方法 考核模式        教育教学论坛
Exploration of analog circuit experimental teaching reform

Ke Hong Zhang

(School of letters and telecommunications, City College of Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang, 310015)

Abstract: aiming at the problems in the traditional analog circuit experiment teaching, this paper clarifies the experimental teaching ideas, and probes into expanding the experimental teaching contents, reforming the experimental teaching methods, adjusting the examination mode, and so on. The introduction of these experimental teaching reform measures is beneficial to the cultivation of students' practical ability.

Key words: the examination mode of experimental teaching method in teaching reform experiment teaching
1引言
模拟电路实验作为高等理工科院校的电类各专业的一门主干技术基础课程,在整个电类专业的课程体系中起着承前启后的作用。它既是模拟电子技术理论课程的实践和应用,又是后续专业课程的铺垫和桥梁,还是训练学生基本实验技能、培养工程意识和创新能力,以及提高学生综合素质的重要环节。传统的模拟电路实验教学,多定位为理论教学服务,实验课学时数少,多以验证性为主,这样导致出现了学生对实验课重视不够、兴趣不高的情况,对实践能力培养的要求是不足的[1-3]。本文从厘清实验教学思路、拓展实验教学内容、改革实验教学方法和实验考核模式等作了探索,取得了很好的效果。
2厘清实验教学思路
模拟电路的理论课非常抽象,学生较难理解,很多老师存在有这样的观点"实验课把理论课上的东西能搞搞清楚就够了。"但我们认为实验教学的目的,不应该只是为理论教学服务,更应该关注学生对电子电路兴趣的提升、工程意识和动手能力的培养。当然,实验课也不是水中楼阁,它也应该与理论知识点紧密结合,帮助学生更好地掌握模拟电路理论知识,强调知识与能力并重,为后续的电路设计打下良好的基础。为此,我们的观点是:1)模拟电路实验需要独立设课,在条件容许的情况下可以增加学时,甚至更大胆的可以将理论课搬到实验室上。2)模拟电路实验课程的内容需要精心设计,教学方法上需要更贴近学生,真正以学生为主体,注重实践能力培养。
3、实验教学内容改革
根据模拟电路的知识体系以及实践能力培养的需要,我校将实验教学内容按照"基本器件(含仪器)——单元电路——综合设计制作"三个阶段进行组织。
3.1 基本器件类实验(含仪器使用)
这类实验包括信号源、示波器、万用表、交流毫伏表等的使用,二极管、三极管、场效应管等半导体器件输入输出特性的测量等,目标在于培养学生基本实验技能,掌握基本实验知识,熟悉常见电子器件特性。
3.2单元电路类实验
这类实验主要包括晶体管放大电路、场效应管放大电路、负反馈放大电路、基于集成运放的信号运算电路、比较器电路、有源滤波电路、波形发生电路、功率放大电路、直流稳压电源等,这部分内容主要涵盖了模拟电路各经典单元电路。通过实验形式的改造,采用虚拟仿真与实验箱操作相结合、验证学习与设计实验相结合的模式,增加学生的兴趣,帮助学生加深对模拟电路理论知识的掌握,达到提高动手能力的目的。
3.3综合设计制作类实验
该类实验实施开放教学,由教师或者学生提出设计任务,由学生主动去思考、查阅资料,完成实验电路设计,并完成焊接、调试制作。目前我们开出的综合设计制作类实验包括:1)音频放大器的设计与制作、2)多功能信号发生器的设计与制作、3)心电信号放大器的设计与制作、4)低压直流电动机的转速控制、测量与显示、5)视力保护电路的设计与制作、6)直流可调电源的设计与制作等。
4 实验教学方法改革
根据实验教学内容的改革,本着以学生为主体的原则,在实验教学方法上也做了一些有益的探索,为激发同学兴趣起到了很好的作用。
4.1 强化研讨式教学
实验教学中以学生为主体,借鉴翻转课堂教学理念[4],强化研讨式教学。通过提前布置实验任务,要求学生两人一组,以小组为单位,查找资料,做好PPT,课堂上开展讨论式教学,变传统的教师一言堂为学生来讲,然后展开讨论。这种教学方法让教师从传统的教授变为引导,学生真正地在课外去认真预习,课堂上更加积极主动,让学生主动参与到实验教学过程,分享学习的乐趣及成果,这样可以激发学生的学习兴趣,调动学习的积极性和主动性。
4.2虚实结合[5]
充分利用电路软件MULTISIM,PSPICE等作为仿真实验平台,可以拓展实验项目,实现实验的时间、空间自由。学生通过在MULTISIM等软件平台上对电路参数进行调试、仿真,然后再开始实际硬件电路的安装调试,更加的心中有数,对电路的原理掌握更加透彻,而且通过软硬件测试结果的比较,也可以进一步促进对电路的思考。
4.3基于BB平台的在线学习.
模拟电路实验课程通过网络信息化平台BlackBoard实现了远程在线教学,在该平台上传有课程大纲、教学简介、仿真软件等资料,针对每个实验项目设计了测试题库,要求同学实验后及时完成测试,以帮助确实掌握实验项目涉及的理论知识及实验技能。网站上还开设有讨论区,学生可以就课程的相关问题直接与教师或同学进行互动交流[6]。近年,我校将BB平台的应用纳入了课程考评的环节,模拟电路实验课程屡次被评为网络活跃课堂。
4.4 基于项目驱动的团队合作式教学
在综合设计制作实验环节,由实验室指定课外开放时间,开展基于项目驱动的团队合作式教学。由同学2至3人一组,根据课题任务要求,自行寻找资料,设计电路方案,完成仿真,并在万能板上完成焊接、调试制作。整个焊接制作调试环节都放在课外,课堂内由教师验收提问,实现课堂内外的融合。该项目完全由学生课外合作实施,教师仅仅负责必要的答疑指导。
4.5 以赛促学
为了更好地激发同学学习电子电路的兴趣,我们还在课外推出了大学生虚拟电子设计竞赛,以竞赛来促进学生对电子电路实验的学习。实验竞赛项目从早期的课程内部培育活动到规模及影响力的不断扩大,现在已经通过评审,纳入学院级正式竞赛。该竞赛项目主要是依托MULTISIM平台进行,题目来源为具有一定展示功能的模拟电路和数字电路,要求同学在规定时间内完成仿真设计并通过网络提交作品,由教师评委会根据作品的完成度、创新性、文档的质量等综合评分。该竞赛定位于实验教学的课外拓展,通过利用软件平台可以大大增加学生的参与面,一方面它降低了组织难度、降低了学习电子电路的门槛、增加了一般同学对电子电路的学习信心;另一方面也为后续的国家级、省级电子设计大赛、教师科研团队提供了苗子。迄今已经是第八届竞赛了,每年报名参与该竞赛的学生热情高涨,实际参赛的数量能占到学习模拟电路实验同学的2/3,受到了师生们的一致好评。
5实验考核模式改革
模拟电路实验考核模式的改革是以过程评价为导向,取消了早前的试卷考试的模式,改由平时实验(70%)和综合设计制作实验(30%)组成。其中平时实验成绩部分包括预习(10%)、实验操作(30%)、实验报告(15%)、BB测试(15%),综合设计制作实验部分由成果制作(10%)、PPT答辩(10%)、实验报告(10%)组成。通过考核方式的变革,引导学生更注重平常的实验操作和课外开放项目的设计制作,更注重实践能力的提升,而不仅是实验报告的纸面成绩。
6总结
在模拟电子技术实验教学中,通过厘清教学思路、优化实验教学内容、改革传统的教学方式及严格考评等,不但可以激发学生学习电子电路的兴趣,而且可以使学生的实践能力及创新精神得到极好的培养。值得欣慰的是,近年来学生对模拟电路实验课程教学的评价都是名列前茅,在全国以及省级电子设计大赛上也取得了不错的成绩。
参考文献:
[1] 模拟电子技术实验教学改革的探索与实践[J]. 晏湧. 实验技术与管理,2012(4):288-290.
[2] 模拟电子技术实验教学改革与实践[J]. 赵亚妮,李淑萍,孟江. 电脑知识与技术,2015(26):140-141.

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