电子技术基础实践教学体系的改革

2013-03-28 02:36付保红夏遵义
大庆师范学院学报 2013年3期
关键词:电子设计课程设计实训

付保红,夏遵义,林 芳

(大庆师范学院 物理与电气信息工程学院,黑龙江 大庆 163712)

0 引言

随着信息时代的来临,电子技术飞速发展,新的器件与新的实验方法不断更新,传统的实验教学方法已跟不上时代的发展。电子技术基础作为工科电类专业核心技术课程,其实践教学体系对培养具有创新意识、创新思维、创新能力和工程素质型人才起着至关重要作用[1]。然而,传统的实践教学体系已经不能满足这种需求。因此,探索建立一种以培养学生工程素质为核心内容的电子技术基础实践教学体系,则显得愈来愈迫切和重要了。

1 现有实践教学体系存在的问题

1.1 实验内容陈旧

传统电子技术基础实践教学体系内容单一,仅仅包含实验。而且实验项目大多为验证性实验,实验完全围绕课堂理论内容进行,主要用来验证课本中的公式、定理。众所周知,课本上的理论知识,相对于当前的前沿技术是明显滞后的,许多现今广泛应用的器件、原理以及设计的方式方法,课本中根本没有涉及到。在这种情况下,如果教师在授课过程中,只讲授书本知识,脱离了当今的前沿技术,无疑会使理论与实践相脱离。所教出来的学生,也只是具有较强的理论知识而已,不利于工程素质型、创新型人才的培养。

1.2 实验手段单一

对于电子技术实验这门课程,许多院校,所使用的都是一些大型的实验设备。比如我校,所使用的就是浙江省天煌教仪科技有限公司生产的电子技术实验台。占地大、价格昂贵,不能随时更新。这就导致了一台实验设备在可以满足基本要求的前提下,会使用很多年。也正是设备的不更新,实验项目也被固定下来了。实验指导书也因为实验设备的固定而多年来一成不变。在进行实验时,教师先讲解实验原理、注意事项、实验流程,然后学生根据教师的讲解,按照实验指导书上的步骤,一步一步完成实验内容。每年每届的学生都是那几个经典实验,不断的重复。学生自然无法接触到本领域先进的前沿技术。实验方式方法单一,毫无变化。

2 实践教学体系内容的改革

2.1 实验教学内容的改革

针对电子技术基础实验内容的陈旧,精简验证性实验的比例,去掉不常用、过时的器件应用,将实验内容划分为两部分。一部分为服务于课本的实验。这部分实验应具有经典性、基础性,主要是验证性实验。另一部分实验服务于工程素质型、创新型人才的培养。这部分实验必须具有创新性,紧密与生产实践相结合,多为综合设计型实验,同时加强开放性实验。

(1)验证性实验:这部分实验的目的是紧跟课堂教学,服务基础知识。针对学生刚刚开始学习本课程,重点掌握常用仪器、仪表的使用,以及本门实验的方式方法。应以课本的教学进程为依据,安排实验项目。加强掌握理论课程的重要知识点,通过实验验证理论知识的正确性,增强学生对理论知识的感性认识。这部分实验内容以经典内容为主,要少而精。

(2) 综合设计性实验:这部分的实验以提高学生的综合素质为目标。其实验项目必须具有综合性、拓展性,是集设计、制作、测试于一体的综合实验,旨在进一步提高学生的设计与动手能力。由教师按照工程设计的基本要求,给出设计题目及技术指标,学生按照所学的实验方式方法,自己动手设计并搭建电路,完成实验。由于教师在实验过程中,只给出了题目和要求,剩下的所有环节都要学生自己来完成。因此,同一个实验项目不同的学生来完成,其方法也会不一样,增加了实验的趣味性,充分的调动了学生的积极性,增强了其创新能力的培养。

(3)开放性实验:这部分实验主要是以成绩优异或特长学生为目标,以实验室开放项目、大学生创新创业训练计划项目、大学生电子设计竞赛、生产实习及毕业设计为主要教学环节,鼓励学生参与部分结合科研生产实际的实验研究课题,强调在实验中体现创造性思维和创新能力的培养[2]。

2.2 增设电子技术课程实训与课程设计

2.2.1 电子技术实训

电子实训的主要目的是为了让学生能够将所学的理论知识运用到实际中来。我校对学生进行电子技术实训能力方面的培养,包括熟悉常用电子器件的类型和特性,掌握合理选用电子器件的原则,掌握常用仪器设备的正确使用方法,学会电子电路的安装与调试技能。我校的电子技术课程实训采取的是项目教学法,进行综合性的实际训练,实训内容项目化。由电子实训实验室为学生免费提供小型电子产品制作套件,由学生完成最终产品。通过组装、布线、焊接、调试,使学生将课本上的理论知识运用到实物的制作中,理论与实践互相印证,进而得到了完整的综合技能训练,培养了学生综合能力、工程素质能力。

2.2.2 电子技术课程设计

电子技术课程设计是理论与实践相联系的重要教学环节,是真正意义上学生独立完成一个完整电子系统的过程。电子技术基础课程设计通常开设在基础理论课程结束之后。首先教师根据工程应用实例或实际生活需求,给出若干个题目,每个题目给出相应的技术指标和要求,也可以由学生根据兴趣自主确定题目。学生以2~3人为一个小组也可以1人一组,选好题目。确定好课程设计的题目后,学生根据设计指标及要求,查找文献、器件手册,自行制定出解决课题的基本方案。所选择的方案,在做到设计合理、功能实现、运行可靠的同时,还要具有一定的经济性、先进性。然后确定好单元电路、绘制电路图、选取器件、焊接电路、调试电路,最后还要撰写课程设计总结报告。

2.3 开展电子设计竞赛

大学生电子设计竞赛是强化能力培养、提升综合素质、促进全面发展的重要途径。以全国大学生电子设计竞赛为牵引,开展多样化电子类设计大赛。通过课内与课外结合、选题与科研结合,做到长期系统学习,打牢电子设计基础;赛前针对培训,强化专门设计能力。为参赛学生免费提供实验室,为学生创造良好实践条件;对特别优秀的学生提供大学生创新创业训练计划项目支持。赛前根据竞赛专题及要求,选拔优秀学生组队,针对性地集中培训、选题训练,强化学生设计能力、动手能力、创新能力和协作工作能力,效果明显。近几年电子信息工程、自动化专业学生参与全国性以及省级电子设计类竞赛近22项,获得各级各类奖项12项。

3 实践教学体系手段的改革

3.1 增加多媒体和网络的运用

将每一个实验的内容、教案、讲稿、仿真软件的使用与操作等做成PPT课件,同时将设备仪器、仪表的功能介绍、使用与维护制作成多媒体课件与视频,上传至校园网络,供学生随时下载。为学生课前预习、课后复习提供方便,减少了实验课堂的讲授时间,提高了实验效率,增强了实验效果。

3.2 引入仿真实验平台。

在进行实验教学时,发现个别学生由于对理论知识理解不够,或没有进行预习观看视频,在进行实验时容易操作失误,造成设备和元器件的损坏。引入仿真实验平台后,可以让学生提前做好仿真部分的工作。对于验证性实验,通过仿真来熟悉电路;对于综合设计性及开放性实验,通过仿真可以验证设计方案的正确性。在减少设备及器件的损坏率的同时,也避免了重复工作节省了实验课堂的时间。

通过仿真实验平台的引入,可以使学生在设计环节中就将概念不清、考虑不周、连接错误、操作不当、器件选取不对等错误暴露出来,对抽象理论的理解起到了较好的帮助作用。开展以模拟、仿真实验为基础的计算机辅助课堂教学,通过实验验证理论和“实验结果”的反复重现,增强抽象概念的直观性,加强学生的认知、理解和记忆强化;通过学生参与实验过程,增强课堂的互动性和趣味性,达到培养能力,提高教学效果的目的[3]。

4 实践教学体系考核方法的改革

4.1 必修实验课程的考核

对于验证性实验以及综合设计性实验的考核,主要是考核学生的操作能力。这部分考核将根据平时成绩与实验考试结果给出最终成绩,并按比例计入电子技术基础课程考核成绩中。

4.2 引入创新性学分

对于参加开放性实验的学生,每参加一个开放性实验将取得0.5个创新性学分;对于参与大学生创新创业计划训练项目的学生,根据其贡献程度给与0.5~1个创新性学分;对于参加大学生电子设计竞赛并取得名次的学生,根据名次的不同,给与1~1.5个创新性学分。

4.3 电子技术课程实训与课程设计的考核

这两部分都是单独设课,主要考核学生的创造性、创新性能力。对于电子技术基础课程实训,将根据学生平时的动手能力、掌握的基础理论、提交的作品等给与一个综合评定。课程设计将根据学生完成课程设计的过程中所体现的创新性、实践动手能力、作品完成的情况、课程设计报告、题目的难易程度、课程设计答辩成绩,这几部分按一定比例相结合综合评定最终成绩。

5 结语

现今是电子科学技术飞速发展时代,电子技术基础已成为理工科许多专业重要的基础课程。电子技术基础实践教学体系改革的目的,就是充分发挥实践教学在培养工科专业学生工程素质方面的重要作用。电子技术实践技能的基本素养和实际应用能力已成为衡量理工科大学生综合能力和现代科学技术水平的一个重要标志,也是用人单位衡量学生综合能力及发展潜质的重要考核指标[4]。因此,也促使教师在实践教学的过程中,紧跟电子技术发展的前沿,不断完善实践教学体系内容,提高实践教学质量,增强学生的工程素质能力,使的学生在走出校门后能迅速适应工作岗位的需求,能够学以致用。

[参考文献]

[1] 何伟,张玲,胡小平.电子技术实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2012(7):135-137.

[2] 李月红.创新人才模式下的电子技术实验教学改革探讨[J].赤峰学院学报,2012,18:245-246.

[3] 王全宇.基于Multisim的电子技术课程虚拟实验环境创设[J].现代电子技术,2011,17:188-189.

[4] 房俊龙,崔天时,杨方.电子技术课程群“三段式”实践教学模式研究[J].东北农业大学学报:社会科学版,2011(6):82-84.

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