基于網絡教學平臺的模電實驗混合式教學研究

摘 要：學生工程實踐能力的培養(yǎng)是大學教育的重要內容，文章對模擬電子技術實驗課程實施混合式教學的具體操作過程進行了解讀，介紹了作者根據學校提供的軟硬件環(huán)境以及學生的實際情況，對該課程進行的一系列改革創(chuàng)新，主要有實驗準備預習的專題調研、網絡教學平臺構建、實驗環(huán)境多元化和實驗器材管理靈活化等，實踐證明這些措施提高了學生的工程應用能力和創(chuàng)新能力。

關鍵詞：模擬電子實驗；混合式教學；網絡教學平臺；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）01-0054-03

Abstract： The training of engineering practice ability of college students is important content of university education. This paper discusses how to apply blended teaching mode into analog electronic technique experiments， according to the hardware and software environment provided by Yangzhou University and the actual situation of students， and introduces a series of innovative reform measures， such as special researches in experiment preparation， the construction of network teaching platform， diversity of experimental environment and flexibility of experimental equipment management. It has been proved that these reform measures can improve students' engineering application ability and innovation ability.

Keywords： analog electronic technique experiment； blended teaching； network teaching platform； innovation ability

引言

近年來，許多高校都在倡導研究性教學以提高教學質量、培養(yǎng)學生主動探索精神和研究精神、提高學生創(chuàng)新能力和實踐能力。我校測控技術與儀器專業(yè)作為江蘇省試點實施專業(yè)研究性教學，《模擬電子技術基礎》課程作為該專業(yè)的核心基礎課程，進行教學改革和實施研究性教學模式非常必要。該課程工程實踐性強，實驗在整個教學環(huán)節(jié)中的地位十分重要。學生通過實驗可以鞏固和加深所學的理論知識，激發(fā)學習興趣，同時實驗也是培養(yǎng)學生動手能力、分析能力、創(chuàng)新能力、科研意識及團隊精神的重要途徑，并且有助于學生樹立科學的學習態(tài)度和嚴謹的工作作風，因此進行模電實驗課程的研究性教學也是不可少的。本文作者充分利用學校提供的各類軟硬件條件，根據學生的實際情況，綜合以往實驗課的利弊，對模電實驗課從實驗準備預習、實驗環(huán)境、實驗器材等多個方面進行了不同程度的改革，學期結束發(fā)現(xiàn)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力都有所提高。

一、實驗準備預習的專題調研

學生對于模擬電子元器件的熟悉認識程度直接影響實驗進行的順利與否。以往軟件仿真實驗中，學生針對元件庫中眾多型號的二極管、三極管等無從下手，硬件實驗中，學生不能識別二極管、三極管的各個極，不知集成運放哪個引腳接輸出、哪個引腳接輸入等。以上問題皆因學生對模擬電子的各種元器件不熟悉，因此在實驗進行之前的預習準備工作中，我們添加了如下幾個專題調研，教師在相應理論內容講述之后實驗進行之前，分時間段布置“二極管型號及參數”、“三極管型號及參數”、“場效應管型號及參數”、“集成電路器件識別、引腳辨別及應用”等幾個專題調研，學生課外通過上網等搜集匯總國內外的電子元件基本資料，通過技術文獻資料查閱認識實際工程應用中的元器件知識，加深對對電子元器件的了解，學生在使用元器件做實驗和設計電路時可以很快入手，實驗過程花費時間少，學到的東西多，實驗效果很顯著，久而久之，學生的實驗興趣也會增加。

二、多元化實驗環(huán)境

根據理論教學內容課上課下機動進行仿真實驗和操作實驗，不同的實驗采用不同實驗場所。以往實驗都是統(tǒng)一在實驗室進行，我們部分驗證性實驗仍在如圖1所示的實驗室進行。

為使學生實驗更加靈活機動，我們專門成立創(chuàng)新課堂教室，該教室采用大六角桌并配備實驗儀器等，學生既可以自帶筆記本電腦進行仿真實驗，也可以進行操作實驗，如圖2所示。

三、實驗器材管理靈活化

學生實驗離不開實驗器材，對實驗器材越熟悉，實驗操作也就更加自如。為加強學生對模擬電路相關元器件的熟悉，學期開始將面包板、電阻、電容。二極管、三極管等一些常用元器件發(fā)放到學生手中由其保管，教師在半導體器件講述時讓學生從中拿出對應的二極管、三極管等進行認識和識別相應引腳。同時創(chuàng)新課堂教室擺放示波器、函數發(fā)生器、數字萬用表、直流電源等常用實驗儀器，學生可以在課間休息時間研究熟悉這些儀器，也可以對在實驗室操作的未得到滿意結果的實驗再驗證或根據學習情況自行設計模擬電路進行實驗如圖3所示。

四、網絡教學平臺

網絡化教學是未來的發(fā)展趨勢，網絡教學平臺可以實現(xiàn)教學資源的共享，同時不受時空限制，給教師和學生都提供了方便。模電網絡課程學習平臺有教學資源、課程學習、教學互動等諸多欄目。學生仿真實驗程序都可以通過網絡教學平臺的課程作業(yè)欄目提交如圖4所示，如此教師可以方便的檢查學生的仿真實驗，另一方面，網絡教學平臺為學生和教師之間的交流提供了一個共享的平臺，學生把實驗數據、實驗心得體會以及課下仿真時遇到的問題等都可以貼到課程討論區(qū)，如此教師可以及時的了解學生的實驗情況，知曉學生的疑問，同時教師在網上的答疑不僅使遇到問題的學生受益，也可使所有學生受益。模電網絡教學平臺教師平臺下的課程討論區(qū)見圖5。

五、實驗課理論課相輔相成

我們采用“理論教學-軟件仿真-實驗環(huán)節(jié)”順序的理實結合的教學模式，即先理論教學，然后針對典型電路理論推導其參數，再然后是仿真實驗將參數實驗結果與理論推到結果進行對照并討論其差別，最后則是操作實驗并將結果與前兩項結果進行比較和討論其誤差來源以及實驗過程中遇到的各種問題。但是對于不同內容教學方法和思路也略有不同，例如，對于半導體器件的學習和使用，教師在理論講述時，讓學生從事先準備的材料袋中拿出對應的器件進行認識和識別其極性，課后進行專題調研讓學生了解不同材質和種類的器件，再通過Multisim仿真和實物操作驗證其典型應用電路，學生則對各個環(huán)節(jié)的實驗結果、遇到的問題等在網絡平臺上討論，如此除了能夠充分調動學生的積極性、提高學生的學習興趣，還有利于學生對理論知識的深刻理解、加快學生的學習步伐、增強學生實踐動手能力。

六、結束語

《模擬電子技術基礎》實驗課程研究性教學根據學校提供的軟硬件環(huán)境和教師及學生的實際情況采用多種靈活多變的教學模式，同時實驗內容也靈活化，可以通過Multisim仿真驗證課本作業(yè)題，也可以先仿真驗證硬件實驗內容，還可以兩者結合或設計改進實驗電路，最后學生對理論運算結果、仿真實驗結果、操作實驗結果以及實驗過程中遇到的問題等在網絡平臺上討論，這些措施培養(yǎng)了學生研究問題和解決問題的能力，激發(fā)了學生的學習興趣和創(chuàng)造能力，同時通過學生自己探索、學習和實踐活動去發(fā)現(xiàn)規(guī)律、掌握基本的科學方法，提高了學生的學習能力與實踐應用能力。

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