創(chuàng)新人才培養(yǎng)與模擬電子實(shí)踐教學(xué)改革探究

黃李健 鄭乃清 孔慶光

【摘要】 本文就學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與模擬電子實(shí)踐教學(xué)改革的關(guān)系進(jìn)行了探究，并結(jié)合實(shí)踐內(nèi)涵改善、教學(xué)手段改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)室開放、課外實(shí)踐擴(kuò)展的具體細(xì)節(jié)討論了實(shí)踐教學(xué)改革的必要性。通過(guò)以創(chuàng)新為導(dǎo)向的實(shí)踐改革，激發(fā)了學(xué)生的興趣，加強(qiáng)了工程實(shí)踐實(shí)訓(xùn)效果。

【關(guān)鍵字】 創(chuàng)新 虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 學(xué)科競(jìng)賽實(shí)踐

The Exploration of Innovative Talents Cultivation and Analog electronic Practice Teaching Reform

Abstract：in this paper， explore the relationship between the cultivation of students practice ability and innovation ability and the Analog electronic practice teaching reform， from the experiment content， teaching method improvement， opening laboratory， Extracurricular practice extension and so on several aspects discusses the necessity of practice teaching reform. Through the practice of innovation oriented reform， arouse the students interests， to strengthen the training effect of engineering practice.

Key words： innovation； Virtual experiment platform； Discipline competition practice

模擬電子技術(shù)屬于工程應(yīng)用性學(xué)科，從電子元器件工作原理的理解，特性的認(rèn)識(shí)，相關(guān)器件電路參數(shù)的測(cè)量，功能性電路的應(yīng)用，都離不開實(shí)踐教學(xué)，傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)一般都是依據(jù)既定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟，按部就班測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，處理整合，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于學(xué)生獲取新知識(shí)，提高實(shí)踐能力很難取得較好的教學(xué)效果。

本校現(xiàn)有大部分本科專業(yè)的整合設(shè)置，大多起源于原有?？茖I(yè)的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，部分實(shí)踐教學(xué)仍然留有?？铺攸c(diǎn)的烙印，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大部分是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)且內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，按實(shí)驗(yàn)講義要求連接線路就會(huì)得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種實(shí)踐教學(xué)方式，忽略了教學(xué)的主體，嚴(yán)重抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)的拓展，影響了實(shí)踐教學(xué)效果，很難培養(yǎng)出具有創(chuàng)造力的且符合社會(huì)需求的工程性人才。

因此非常必要對(duì)模擬電子技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革和探究，通過(guò)完善實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容，探究設(shè)計(jì)出綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，合理使之符合本科教學(xué)水平評(píng)估的要求，轉(zhuǎn)變實(shí)踐教學(xué)的指導(dǎo)思想，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程，從查資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，測(cè)量并獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，記錄分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，到最后得出結(jié)論，充分發(fā)揮學(xué)生的潛力，提高創(chuàng)新實(shí)踐能力，從而由傳統(tǒng)的單一驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過(guò)渡到功能模塊化實(shí)踐為主導(dǎo)的適應(yīng)工程化創(chuàng)新人才需求的實(shí)踐教學(xué)。

在近幾年的實(shí)踐教學(xué)改革中結(jié)合本校實(shí)際情況，堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合，改善實(shí)踐教學(xué)內(nèi)涵，改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)手段，開放實(shí)驗(yàn)室，完善實(shí)踐教學(xué)體系，結(jié)合社會(huì)服務(wù)實(shí)踐，多方面進(jìn)行課外實(shí)踐擴(kuò)展，通過(guò)參加學(xué)科競(jìng)賽，參與教師科研項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維并進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)踐能力，取得一定的成效，總結(jié)如下：

一、改善實(shí)踐內(nèi)容，提升實(shí)踐層次

實(shí)踐內(nèi)容的改進(jìn)是實(shí)踐教學(xué)的核心，內(nèi)容質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響學(xué)生能力鍛煉的成效，實(shí)踐內(nèi)容的組織安排上力求做到系統(tǒng)性、科學(xué)性和實(shí)用性，適當(dāng)減少驗(yàn)證性實(shí)踐，增加綜合性實(shí)踐和設(shè)計(jì)性實(shí)踐，提高實(shí)踐的層次[1]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置大多是針對(duì)單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，預(yù)先設(shè)定好實(shí)驗(yàn)參數(shù)，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這樣的設(shè)定忽略了實(shí)踐教學(xué)中學(xué)生的主體性，實(shí)踐教學(xué)效果并不理想。

大部分學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中總是帶有很強(qiáng)的盲目性，不理解為什么要這樣做，究其原因是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟在實(shí)驗(yàn)講義中已預(yù)先設(shè)定好，學(xué)生并不參與，這樣很難激發(fā)學(xué)生的興趣，只有讓學(xué)生按自己的想法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，完成數(shù)據(jù)測(cè)試，解決實(shí)踐中遇到的問(wèn)題，充分挖掘?qū)W生的潛力，才能學(xué)有所獲。

例如在進(jìn)行基本放大電路模塊，功率放大電路，常用電源模塊實(shí)踐的過(guò)程中，可將學(xué)生分成幾個(gè)項(xiàng)目小組，給定模塊參數(shù)要求，讓學(xué)生自主查找資料，選擇元器件完成電路制作，選擇儀器儀表測(cè)試功能參數(shù)，并通過(guò)課堂交流和實(shí)際演示讓不同項(xiàng)目組的同學(xué)進(jìn)行討論，通過(guò)討論學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生的思維拓展，并獲得較好的實(shí)踐教學(xué)效果。

讓學(xué)生依據(jù)自己設(shè)計(jì)的電路圖去完成實(shí)驗(yàn)，這樣能大大激發(fā)學(xué)生的興趣，并能發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生，因材施教，讓尖子學(xué)生脫穎而出，并作為參加“電子設(shè)計(jì)大賽”的重點(diǎn)培養(yǎng)對(duì)象。

二、實(shí)踐教學(xué)方法的改進(jìn)

教學(xué)手段多樣化、現(xiàn)代化不僅使教學(xué)效果實(shí)時(shí)化、現(xiàn)實(shí)化、形象化，而且在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的同時(shí)減輕了教師的負(fù)擔(dān)，使教學(xué)質(zhì)量明顯提高[2]。模擬電子實(shí)驗(yàn)電路連接比較復(fù)雜，容易受到外界干擾影響，會(huì)造成波形顯示不穩(wěn)定，甚至影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種情況就需要重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)電路連接或通過(guò)更換元器件來(lái)改變參數(shù)從而獲得相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由于需要重復(fù)相同的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，因此花費(fèi)了教長(zhǎng)的時(shí)間才能得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，效率低下。

虛擬實(shí)踐平臺(tái)利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)電路，對(duì)電路仿真與分析，并利用虛擬儀器進(jìn)行功能分析，這種實(shí)踐方法不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐效果，而且不存在元器件損耗，不受實(shí)際儀器設(shè)備的限制就可以完成實(shí)踐，特別是可以隨意改變電路參數(shù)，觀察其對(duì)電路的影響，訓(xùn)練學(xué)生分析、判斷、設(shè)計(jì)和調(diào)試的能力[3]。

如晶體管放大電路的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性學(xué)生理解起來(lái)比較抽象，為了加深學(xué)生理解，可以通過(guò)Multisim在虛擬的環(huán)境下，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，通過(guò)改變相應(yīng)的電阻值，從而改變靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置，通過(guò)虛擬儀器觀察輸入輸出交流信號(hào)的變化，分析靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，觀查波形失真現(xiàn)象，得出相關(guān)的結(jié)論。通過(guò)仿真虛擬學(xué)生在任意時(shí)間都可自發(fā)進(jìn)行實(shí)踐研究，較好的解決了實(shí)驗(yàn)資源欠缺的問(wèn)題，增加了實(shí)際應(yīng)用的便利性。

三、實(shí)驗(yàn)室開放

電子類課程屬于實(shí)踐類應(yīng)用性課程，但教學(xué)計(jì)劃的實(shí)踐學(xué)時(shí)很難滿足學(xué)生工程性訓(xùn)練的需求，因此只能通過(guò)學(xué)生課外自主投入實(shí)踐以彌補(bǔ)學(xué)時(shí)不足的問(wèn)題，這就需要開放實(shí)驗(yàn)室并給學(xué)生提供常用的電子元器件用來(lái)完成電路設(shè)計(jì)，自行選用電子儀器等相關(guān)設(shè)備完成調(diào)試測(cè)量。并且學(xué)生能通過(guò)實(shí)驗(yàn)室開放彌補(bǔ)自身不足，將在實(shí)踐過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題歸納出來(lái)，對(duì)在教學(xué)計(jì)劃外有興趣的實(shí)踐項(xiàng)目，及未能達(dá)到預(yù)期效果的實(shí)踐內(nèi)容，通過(guò)自行安排并預(yù)約實(shí)驗(yàn)室重新消化相關(guān)知識(shí)，從而達(dá)到較好的教學(xué)效果，并進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)室資源的效率。

同時(shí)，吸納學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目，指導(dǎo)教師進(jìn)行方向性的引導(dǎo)，并創(chuàng)造一定實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和條件，讓有興趣的學(xué)生利用課外時(shí)間自主投入創(chuàng)新性實(shí)踐項(xiàng)目，建設(shè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，將創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)融入學(xué)生的日常學(xué)習(xí)中。

四、課外實(shí)踐擴(kuò)展

為推進(jìn)創(chuàng)新教育思路的轉(zhuǎn)變，在模擬電子實(shí)踐教學(xué)中努力做到課內(nèi)實(shí)踐與課外實(shí)踐并重，鼓勵(lì)學(xué)生多方面、多角度、多渠道參與多元化的自主創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，使學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力得到了一定的加強(qiáng)。通過(guò)建立校內(nèi)學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，每年組織電子技術(shù)技能競(jìng)賽，課外電子科技制作，大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)與競(jìng)賽，校內(nèi)外電子義務(wù)維修等活動(dòng)，給學(xué)生創(chuàng)造了良好的實(shí)踐創(chuàng)新環(huán)境，相關(guān)教師近年指導(dǎo)學(xué)生參加“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽”等獲省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)20余項(xiàng)，大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目國(guó)家級(jí)5項(xiàng)，省級(jí)4項(xiàng)。

模擬電子相關(guān)實(shí)踐教學(xué)的改革雖然已取得了一定的效果，但是要適應(yīng)電子信息技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展對(duì)工程實(shí)踐創(chuàng)新人才的要求還有較大的差距。如何從本質(zhì)上轉(zhuǎn)變實(shí)踐教學(xué)思路，調(diào)整實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，關(guān)注新器件、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，增加相應(yīng)知識(shí)，拓展實(shí)踐改革的內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)對(duì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，是今后實(shí)踐改革中需要進(jìn)一步探究的問(wèn)題。

參 考 文 獻(xiàn)

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