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探討電子技術實驗課程存在的問題及課程改革方法的教育學論文
介紹了電子技術實驗課程存在的問題, 對課程改革進行了探討, 提出把課程改革分為基礎技能、技能加強和仿真技術應用三個方面, 同時嚴格實驗考核機制。這些改革措施, 提高了改變了學生實驗課的惰性, 激發了學生的學習興趣, 學生對實驗改革的反饋積極, 改革效果良好。
電子技術實驗是電類等專業的一門的專業基礎課, 既是模擬電子技術和數字電子技術的實踐和應用, 又是后續課程的鋪墊和基礎, 對提高學生的動手能力、實踐能力和創新能力起著重要的作用。
一、電子技術實驗存在的問題
我校電子技術實驗教學主要存在以下問題:
1. 實驗內容單一陳舊:
實驗指導書非常詳細, 學生只需按照步驟一步一步來, 就能夠做出實驗結果, 整個實驗過程中學生只需按部就班, 基本不用思考, 限制了學生創新能力的發揮。其次實驗全部是驗證性實驗, 對學生來說比較枯燥, 不能激發他們的學習興趣, 學習效果較差。
2. 電子技術實驗設備采用的是集成化、
模塊化的綜合實驗箱, 學生只須按照實驗的步驟選擇實驗電路板, 選擇測試儀器, 不需要搭建電路, 只需要接線, 這只是從形式上完成了實驗, 很多學生甚至連基本的元器件都不認識, 更談不上理解元器件的性能參數, 掌握不了電路的基本原理, 也發現不了問題, 總之不利于培養學生的動手能力。
二、課程教學改革
針對這些問題, 對電子技術實驗課程的改革主要進行了下面三個方面:
電子技術的實驗學時一共為32學時, 如何合理分配這三方面的內容也是一直在考慮的內容。在保證夯實基礎的前提下, 適當較少基礎性實驗, 增加設計性實驗, 同時提高學生的仿真應用能力。目前, 將這三面的比例定為了4:3:3。
1. 基本技能階段
該階段主要是對電子技術課程講的基本知識、有關電路通過實驗箱加以驗證。在實驗箱上會進行單極晶體管放大、差分放大、門電路功能測試等基礎性實驗。由于實驗箱都配有完整的實驗步驟, 除了注意事項老師做講解外, 其他環節學生都自主完成, 并能夠對實驗中出現的問題積極解決。老師也會對實驗針對內容提出提問, 引導學生積極思考, 提高他們靈活運用知識的能力。
2. 技能加強階段
該階段以設計性實驗為主, 通過面包板設計和組裝電路。由于電子技術實驗的后續課程有電子技術課程設計, 所以該階段的設計性實驗難度不會很大。為了提高學生參與實驗的積極性, 主要選取和學生們的生活密切相關且對他們來說比較好玩的電路, 比如電子琴電路、多音門鈴電路、60進制計數器電路等。實驗主要采用面包板完成, 面包板是電子實驗常用的一種工具, 能夠實現各種元器件之間的電氣連接, 靈活性非常強 (胡凱, 李曉靚.“面包板”在電子技術課程教學中的應用[J].電子世界, 2017-05-23) 。在該階段, 嚴格按照一人一組的模式, 督促每一位同學積極動手, 積極思考。
3. 仿真技術應用階段
以電子仿真為實驗手段, 選用multisim仿真平臺, 把電路實驗與仿真技術實驗結合起來。
該階段把基礎性實驗和設計性實驗都通過該仿真平臺來實現, 進一步鞏固前面的實驗內容。同時Multisim仿真實驗作為電子技術實驗教學的一種輔助手段, 有著傳統實驗不可比擬的優勢。圖1所示是60進制計數器的仿真電路, 通過該仿真, 學生們不僅可以掌握該電路, 同時還可以靈活的實現24進制等電路。
三、考核機制的設置
實驗成績由三方面組成, 分別是平時成績及實驗報告成績, 比重為4:6。平時成績主要依據是學生的實驗表現, 分為考勤成績、實驗表現及答辯成績三部分。考勤成績根據學生的出勤率給定分數。實驗表現根據學生動手能力、對問題的思考以及解決問題的能力來評定分數。答辯成績在實驗課最后結束時, 由學生從實驗中抽簽決定回答哪個題目, 根據學生的表現給定分數。實驗報告主要包括學生對自己實驗所得數據的分析和處理, 對實驗內容的總結以及實驗報告的規范和整潔 (彭柯銘, 陳健, 尹志新, 王國友.大學物理實驗培養動手能力的探討[J].教育教學論壇, 2018-01-03) 。其中, 對實驗的分析總結所占比重最大, 目的是通過進行實驗分析, 讓學生做到知識的內化。
四、學生對實驗改革的反饋
95%的學生認為加入面包板和仿真對自己的幫助很大, 92%的學生認為改革后的實驗更能提高自己解決問題的能力, 93%的學生認為改革后的實驗能提高自己的動手能力, 85%的學生認為實驗報告中注重分析總結可以極大的提高自己對電路的理解能力, 90%的同學認為實驗環節有助于加深對理論知識的理解。調查結果表明, 大多數同學對實驗改革表示歡迎, 愿意利用實驗室提供的條件積極學習, 提高自己的實踐能力和創新能力。
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