電子技術(shù)綜合性實(shí)驗(yàn)案例探析

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摘要：針對(duì)傳統(tǒng)模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)在課程內(nèi)容、教學(xué)模式、評(píng)價(jià)方式存在的不足，加入綜合性實(shí)驗(yàn)，采用OBE理念設(shè)計(jì)具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)采用基礎(chǔ)部分和發(fā)揮部分結(jié)構(gòu)，有效激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性，使學(xué)生充分理解工程設(shè)計(jì)理念，采用PBL理念設(shè)計(jì)教學(xué)引入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，采用多元評(píng)價(jià)方式，注重過(guò)程性考核，量化目標(biāo)的考核，評(píng)價(jià)更加合理。實(shí)踐表明，綜合性實(shí)驗(yàn)可提高學(xué)生分析問(wèn)題能力、創(chuàng)新能力、綜合素養(yǎng)，方案可以為相關(guān)學(xué)科實(shí)驗(yàn)的改革提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：綜合性實(shí)驗(yàn)，模擬電子，技術(shù)實(shí)驗(yàn)，成果導(dǎo)向教育。

0引言

模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程可以使學(xué)生加深對(duì)模擬電子技術(shù)理論的理解和掌握，提高動(dòng)手實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐的過(guò)渡，培養(yǎng)工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，但是目前模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)仍然存在各種各樣的問(wèn)題，如以教學(xué)進(jìn)程為導(dǎo)向，單一驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性、關(guān)聯(lián)性差[1-3]。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇受教師個(gè)人喜好和實(shí)驗(yàn)設(shè)備完善性限制，實(shí)驗(yàn)多為簡(jiǎn)單接線和測(cè)量，學(xué)生無(wú)法體會(huì)設(shè)計(jì)要求分析、方案選擇論證、元件選擇計(jì)算、仿真驗(yàn)證、設(shè)計(jì)優(yōu)化等實(shí)際工程實(shí)踐過(guò)程[4-6]。評(píng)價(jià)機(jī)制以學(xué)生演示和實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告雷同程度較高，區(qū)分度較低，學(xué)生的獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新能力、工程素養(yǎng)等思政目標(biāo)沒(méi)有得到量化，全方位育人得不到有效保證，實(shí)驗(yàn)改革勢(shì)在必行。

1實(shí)驗(yàn)探索

1.1實(shí)驗(yàn)改革

濱州學(xué)院電氣工程學(xué)院模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程一直是獨(dú)立課程，16學(xué)時(shí)，分為8個(gè)實(shí)驗(yàn)，第八周開(kāi)課，實(shí)驗(yàn)采用平時(shí)成績(jī)加期末考核成績(jī)的方式。教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)當(dāng)前模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)存在的不足，結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)條件提出了在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增加綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)思路，課程學(xué)時(shí)為課內(nèi)8學(xué)時(shí)和課外開(kāi)放，綜合實(shí)驗(yàn)按照OBE理念進(jìn)行設(shè)計(jì)[7，8]，分為基本部分和發(fā)揮部分[9]，綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要原則如下：育人全方位、工程全流程、方案多選擇、設(shè)計(jì)可延展，產(chǎn)品多趣味等，以音頻放大電路的設(shè)計(jì)、仿真、PCB繪制實(shí)驗(yàn)為例說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的具體設(shè)計(jì)流程，如圖1所示。首先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的總體設(shè)計(jì)要求，然后建立實(shí)驗(yàn)的課程庫(kù)，包括知識(shí)庫(kù)、能力庫(kù)、素養(yǎng)庫(kù)，從課程庫(kù)里面選擇相應(yīng)的內(nèi)容組合到一起，生成具體的實(shí)驗(yàn)。

1.2優(yōu)點(diǎn)

綜合性實(shí)驗(yàn)的加入可以讓學(xué)生把基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分獲得的能力進(jìn)一步提高，不再是單純的插拔線實(shí)驗(yàn)，而且自己去選擇設(shè)計(jì)所有的電路，真正體會(huì)到工程設(shè)計(jì)的全過(guò)程，為了在規(guī)定的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生還需要團(tuán)隊(duì)成員的協(xié)助，也能讓其感受團(tuán)隊(duì)成員的重要性。

2教學(xué)設(shè)計(jì)

綜合性實(shí)驗(yàn)涉及的內(nèi)容廣泛，時(shí)間跨度較長(zhǎng)，所以教學(xué)設(shè)計(jì)分為預(yù)習(xí)要求、思路引導(dǎo)、重點(diǎn)原理講解、重要節(jié)點(diǎn)提示、學(xué)生答辯與驗(yàn)收幾個(gè)環(huán)節(jié)，以音頻放大電路的設(shè)計(jì)、仿真、PCB繪制綜合性實(shí)驗(yàn)為例，預(yù)習(xí)可以讓學(xué)生熟悉音頻放大電路的基本原理、發(fā)展現(xiàn)狀、實(shí)驗(yàn)用到的基本工具等，采用PBL理念[6]對(duì)學(xué)生進(jìn)行思路引導(dǎo)，從認(rèn)識(shí)音頻電路、如何設(shè)計(jì)音頻電路、如何驗(yàn)證音頻電路、如何繪制PCB文件等四個(gè)方面進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生快速進(jìn)入實(shí)驗(yàn)，少走彎路，思路引導(dǎo)圖如圖2所示，重點(diǎn)原理講解是為了解決實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵的技術(shù)難點(diǎn)，如不同功率放大電路的特點(diǎn)，元件選擇與計(jì)算等，重要節(jié)點(diǎn)是為監(jiān)督學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況，同時(shí)解決實(shí)驗(yàn)中遇到的疑難問(wèn)題，學(xué)生答辯與驗(yàn)收環(huán)節(jié)主要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)總結(jié)的評(píng)價(jià)，包括能力的評(píng)價(jià)和素養(yǎng)的評(píng)價(jià)。

3實(shí)驗(yàn)過(guò)程及要求

3.1實(shí)驗(yàn)過(guò)程

基于綜合性實(shí)驗(yàn)時(shí)間跨度比較大，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容比較廣泛，所以實(shí)驗(yàn)采用線上線下的方式[6]。線上主要完成實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)與準(zhǔn)入、基本知識(shí)、基本操作的講解與演示。線下主要解決學(xué)生的疑難問(wèn)題、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的監(jiān)督、實(shí)驗(yàn)的考核、答辯等，綜合性實(shí)驗(yàn)分為課內(nèi)部分和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)部分。課內(nèi)學(xué)時(shí)主要講解實(shí)驗(yàn)的基本原理，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)思路引導(dǎo)、難點(diǎn)講解、實(shí)驗(yàn)演示等。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)部分主要用于完成實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的研究現(xiàn)狀、團(tuán)隊(duì)討論實(shí)驗(yàn)方案、參數(shù)選擇與計(jì)算、實(shí)驗(yàn)仿真、設(shè)計(jì)優(yōu)化等。

3.2具體案例

以音頻放大電路的設(shè)計(jì)、仿真、PCB繪制實(shí)驗(yàn)為例，具體的過(guò)程和要求如圖3。

4考核與評(píng)價(jià)

4.1傳統(tǒng)考核評(píng)價(jià)缺點(diǎn)

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)過(guò)于粗糙，主要基于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告、期末考核，其中實(shí)驗(yàn)報(bào)告、期末考核占比較大，以我院為例，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占比30%，實(shí)驗(yàn)考核占比60%，學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告雷同現(xiàn)象嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相似性較大，學(xué)生對(duì)期末考核的重視程度不夠，統(tǒng)一的考核指標(biāo)也不利于發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的積極性，缺乏對(duì)學(xué)生綜合素養(yǎng)的考查，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)對(duì)思政元素的考核比重較輕，而且難以量化，存在靠印象給分的現(xiàn)象。

4.2綜合實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)辦法

綜合實(shí)驗(yàn)的考核與評(píng)價(jià)注重過(guò)程性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)是多元化的，考核方式采用答辯的方式，教師現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)，不僅看中實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也看中對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析與理解，可有效減少模棱兩可的現(xiàn)象[10,11]。增加了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)不僅僅是簡(jiǎn)單地看資料、視頻的完成度，而且要完成一定的測(cè)試，測(cè)試完成進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)，確保學(xué)生保質(zhì)保量地完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。實(shí)驗(yàn)的思政目標(biāo)的考核主要靠綜合素養(yǎng)的考查來(lái)完成，考核重點(diǎn)考察學(xué)生的分析設(shè)計(jì)能力，對(duì)設(shè)計(jì)方案的自我論證能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和分析總結(jié)能力、節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)理念的貫徹的能力。音頻放大電路的設(shè)計(jì)、仿真、PCB繪制實(shí)驗(yàn)為例具體考核評(píng)價(jià)指標(biāo)如表1。

5結(jié)語(yǔ)

在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋工程設(shè)計(jì)的全過(guò)程，采用OBE設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，采用PBL理念設(shè)計(jì)思路引導(dǎo)，采用多元考核與評(píng)價(jià)方式，重新設(shè)計(jì)了對(duì)思政目標(biāo)的評(píng)價(jià)方式，量化對(duì)思政目標(biāo)的評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)更加合理，綜合性實(shí)驗(yàn)的加入充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，教學(xué)效果明顯改善，所以本方案可以為相關(guān)學(xué)科實(shí)驗(yàn)改革提供有益借鑒。

作者:高發(fā)亮 單位:濱州學(xué)院電氣工程學(xué)院