電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑。本文以電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀為切入點(diǎn)，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及實(shí)驗(yàn)考核方法等方面，對(duì)如何更有效地開(kāi)展電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；問(wèn)題；改革；探討

作為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的電子技術(shù)課程由模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩門(mén)課程組成，是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，與其相輔相成的實(shí)驗(yàn)課程，是相關(guān)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的有效載體，為學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，鍛煉基本實(shí)踐技能提供了很好的平臺(tái)。隨著教學(xué)改革的深入開(kāi)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來(lái)越受到重視，但在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，仍然存在影響教學(xué)效果的因素。

一、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位不合理

長(zhǎng)期以來(lái)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論課程，僅僅作為驗(yàn)證理論知識(shí)的輔助環(huán)節(jié)，理論教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)，即使是在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的工科教學(xué)中，電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)也未受到足夠的重視。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用這種教學(xué)方式，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直處于被動(dòng)地位。

（二）實(shí)驗(yàn)類(lèi)型設(shè)置不合理，內(nèi)容偏重于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)

目前的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是為補(bǔ)充和反映理論教學(xué)而開(kāi)設(shè)，有關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)教學(xué)完全占據(jù)了實(shí)驗(yàn)課時(shí)，綜合設(shè)計(jì)型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)較少，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式缺乏對(duì)操作技能的全方位培養(yǎng)體系，制約了學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

（三）學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性，對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視程度遠(yuǎn)不及理論課

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前未做好預(yù)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃硪约皩?shí)驗(yàn)所用器材不甚了解，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中機(jī)械模仿，盲目測(cè)試，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析難以獨(dú)立完成，對(duì)實(shí)驗(yàn)中所遇到的困難依賴(lài)教師幫忙解決。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作進(jìn)一步分析總結(jié)，報(bào)告生搬硬套，內(nèi)容空洞，無(wú)法達(dá)到通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)理論知識(shí)理解及運(yùn)用的目的，動(dòng)手能力及解決問(wèn)題的能力得不到有效鍛煉。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路

（一）創(chuàng)立條件使電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課

應(yīng)用型大學(xué)培養(yǎng)的學(xué)生不僅要擁有扎實(shí)的理論知識(shí)，還要有能夠?qū)⒅R(shí)轉(zhuǎn)化為技術(shù)、運(yùn)用于實(shí)踐的能力。實(shí)驗(yàn)是走向?qū)嵺`的基礎(chǔ)，也是促進(jìn)實(shí)踐發(fā)展的動(dòng)力，理應(yīng)受到足夠的重視。因此應(yīng)從專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)整體需求角度出發(fā)，根據(jù)學(xué)科知識(shí)特點(diǎn)及實(shí)踐要求，系統(tǒng)地設(shè)立實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，建立合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)技能課，其知識(shí)掌握的牢固程度直接影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，因此要改變電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的從屬地位.

（二）搭建多層次、銜接良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)單元

1.基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)

這一層次的實(shí)驗(yàn)，目的是通過(guò)驗(yàn)證理論知識(shí)的正確性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)采集的基本方法，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)遵循適度的原則，難易度要適中，內(nèi)容突出對(duì)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，例如：數(shù)字電子技術(shù)第一次實(shí)驗(yàn)，可通過(guò)OC與非門(mén)邏輯功能的驗(yàn)證，使學(xué)生掌握檢測(cè)常用邏輯門(mén)功能的實(shí)驗(yàn)方法。

2.綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)

這一層次的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生能熟練應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)技能，根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，自擬實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀測(cè)與數(shù)據(jù)處理，從而培養(yǎng)學(xué)生初步實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中指導(dǎo)學(xué)生如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)踐發(fā)現(xiàn)適合自己思維模式的研究方法。例如：在集成運(yùn)算放大器實(shí)驗(yàn)中，在學(xué)生掌握了放大器的工作原理后，可改變放大倍數(shù)，由學(xué)生設(shè)計(jì)電路并測(cè)試；在計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)中，由學(xué)生利用74LS192十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器構(gòu)成五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。

（三）搭建軟硬結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)

常用的實(shí)驗(yàn)方法，是采用傳統(tǒng)的多孔面板實(shí)驗(yàn)箱，由學(xué)生根據(jù)電路圖，合理安排元器件布局，搭接好電路，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求接入電源及信號(hào)源，對(duì)電路進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析總結(jié)，從而驗(yàn)證所學(xué)知識(shí)。由于所搭接電路的不統(tǒng)一，所以相關(guān)參數(shù)的測(cè)試方式可能會(huì)有所不同，電路故障的排除也較為困難，實(shí)驗(yàn)耗時(shí)也相應(yīng)增加，然而，這些特點(diǎn)不能看成為缺點(diǎn)，反而要加以利用，在實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生如何合理布局元器件、搭建電路、測(cè)試數(shù)據(jù)、排除故障，使實(shí)驗(yàn)真正起到鍛煉動(dòng)手能力的作用。

利用EDA軟件進(jìn)行電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)仿真的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，EWB電子設(shè)計(jì)工作平臺(tái)提供了大量的虛擬元器件及儀器儀表，利用這一軟件，可在電腦上完成虛擬電路的設(shè)計(jì)、性能分析及時(shí)序波形測(cè)試等工作。以仿真軟件為平臺(tái)開(kāi)設(shè)的仿真實(shí)驗(yàn)不受實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及元件的限制，避免了元件損耗及設(shè)備損壞等不利因素，學(xué)生也可以按個(gè)人意愿改變電路參數(shù)，觀察電路的不同響應(yīng)，甚至可以完成常用電子儀器不能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供了良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。然而，仿真實(shí)驗(yàn)畢竟是虛擬實(shí)驗(yàn)，跟實(shí)際電路有本質(zhì)的區(qū)別，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作方面存在不足，因此可利用仿真平臺(tái)，由學(xué)生設(shè)計(jì)電路，得出最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案，然后再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，利用實(shí)物完成實(shí)驗(yàn)，從而使仿真實(shí)驗(yàn)與操作實(shí)驗(yàn)各取所長(zhǎng)，互為補(bǔ)充。

（四）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程

要求學(xué)生重視并加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)前牢記與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的理論知識(shí)，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)操作方法及步驟，對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作初步預(yù)測(cè)，并形成預(yù)習(xí)報(bào)告，避免進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后盲目操作。

實(shí)驗(yàn)課上，應(yīng)將教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用相結(jié)合，把教學(xué)重心放到引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)積極地完成實(shí)驗(yàn)上來(lái)。學(xué)生動(dòng)手操作前，先講解實(shí)驗(yàn)新涉及的元器件和儀器設(shè)備的使用方法，把學(xué)生預(yù)習(xí)的內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比講解，如單管放大器實(shí)驗(yàn)將在示波器上看到怎樣的波形、三態(tài)輸出門(mén)的實(shí)驗(yàn)將看到輸出端怎樣的變化現(xiàn)象等。

在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師細(xì)心觀察學(xué)生的操作情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因以及尋找排除故障的方法。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到一定時(shí)間或完成某一內(nèi)容后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)狀況及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作階段性小結(jié)，有針對(duì)性地進(jìn)行講解和演示，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)糾錯(cuò)，與此同時(shí)，可對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并聯(lián)系理論知識(shí)，使學(xué)生對(duì)相關(guān)概念加深理解。

完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，教師應(yīng)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，包括學(xué)生的操作情況、出現(xiàn)的問(wèn)題及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集等，對(duì)好的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行歸納推廣，并要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整理，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，例如在分析由74LS138譯碼器實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)分配器功能時(shí)，應(yīng)結(jié)合輸出邏輯表達(dá)式，理清輸入使能端、代碼輸入端與輸出端的關(guān)系，而后再對(duì)輸出端數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

實(shí)驗(yàn)成績(jī)的綜合評(píng)定，可由平時(shí)成績(jī)和期末考核成績(jī)兩部分組成，平時(shí)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)操環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告三部分組成，期末考核可采用以下方法：（1）隨機(jī)抽取一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考核；（2）將某一設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)作為考核項(xiàng)目；（3）在已建立的實(shí)驗(yàn)考核題庫(kù)中隨機(jī)抽取考題。實(shí)驗(yàn)考核由學(xué)生獨(dú)立完成，根據(jù)實(shí)際操作情況隨堂評(píng)分。

通過(guò)以上措施，提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度及實(shí)驗(yàn)積極性，有效地促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐能力的提高。

三、結(jié)語(yǔ)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過(guò)程中，要確立以學(xué)生為本的教學(xué)理念，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為宗旨，建立以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)方法上不斷推陳出新，培養(yǎng)出適應(yīng)新時(shí)期要求的應(yīng)用型人才。

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作者簡(jiǎn)介：彭俊壇（1980），男，實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向：電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)。