構(gòu)建模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)新體系教改探索

劉 楨 柴蕊敏 楊衛(wèi)軍 閆四海

1.火箭軍工程大學(xué) 基礎(chǔ)部 陜西西安 710025

2.西安北方光電科技防務(wù)有限公司 陜西西安 710043

隨著電子技術(shù)在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，高校電子技術(shù)系列課程已經(jīng)成為許多理工類專業(yè)的必修課，而電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)則是培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力的主要途徑。其中模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)有著承上啟下的重要作用。而在現(xiàn)有的教學(xué)體系中，模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)從屬于理論課，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，實(shí)驗(yàn)之間關(guān)聯(lián)性較差。此外，場(chǎng)地、學(xué)時(shí)等因素也制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展。模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該爭(zhēng)取獲得更大的自主權(quán)，著力培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)造力，要敢于讓學(xué)生在“做中學(xué)”，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)、提高，這樣才更貼近認(rèn)識(shí)發(fā)展的本質(zhì)。我校根據(jù)目前模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的問題，做出一些改革的嘗試[1,2]。

1 教學(xué)現(xiàn)狀分析

模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)在整個(gè)電子類課程中處于底層位置，課程應(yīng)用性強(qiáng)、涉及的產(chǎn)品更新?lián)Q代速度很快，因此對(duì)教學(xué)提出了很高的要求。要想更好地培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，改善教學(xué)現(xiàn)狀，面臨如下主要問題[3,4]。

模擬電子技術(shù)公式較多，實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性為主，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，主動(dòng)性差。教學(xué)手段單一，學(xué)生處在被動(dòng)接受的地位。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目陳舊，與生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間關(guān)聯(lián)性差，缺乏系統(tǒng)性，學(xué)生邊學(xué)邊忘，教學(xué)效果不佳。教師教學(xué)容易出現(xiàn)脫離工程實(shí)際的情況，知識(shí)更新慢，跟不上時(shí)代。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的運(yùn)用主要靠課表安排和學(xué)生預(yù)約，學(xué)生反饋課余零散的時(shí)間無(wú)法充分利用。實(shí)驗(yàn)考核模式單一，無(wú)法給學(xué)生綜合客觀的評(píng)價(jià)，學(xué)生應(yīng)付差事、投機(jī)取巧的情況比較嚴(yán)重。

2 教改探索與嘗試

當(dāng)代的學(xué)生較之十幾年前有了很大的變化。新的教學(xué)大綱越來越注重實(shí)踐，舊有的模式已經(jīng)無(wú)法滿足需要，教學(xué)改革勢(shì)在必行。我校近年來在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方面做出了一些探索和嘗試，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行[5,6]。

2.1 提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

近年來，互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)的廣泛應(yīng)用，微課、慕課的大量上線，對(duì)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)形成巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式很難激發(fā)學(xué)生的興趣，已經(jīng)到了不改不行的地步。因此，實(shí)驗(yàn)室和理論教研室溝通協(xié)作，從多個(gè)方面來促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(1)模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課，不再是理論課的附庸。這樣教學(xué)目標(biāo)就產(chǎn)生了變化，從輔助理論教學(xué)轉(zhuǎn)向培養(yǎng)工程實(shí)踐能力。

(2)學(xué)習(xí)并不能完全依賴學(xué)生的主動(dòng)性，必須要有一定的強(qiáng)制要求，以確保能夠達(dá)到基本的教學(xué)目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)不但有單獨(dú)的成績(jī)，還要占到理論課成績(jī)的10%～15%，促使學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)課，這是外力作用；課下多組織活動(dòng)，例如電子俱樂部、課外制作比賽，吸引學(xué)生參與，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中尋找樂趣，這是內(nèi)力作用。

(3)挑選興趣濃、有余力的學(xué)生參加電子競(jìng)賽，提升課程在學(xué)生中的影響力。

通過這些措施，逐步提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，化被動(dòng)為主動(dòng)，改變模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)在學(xué)生心目中“老大難”的形象，從而達(dá)到提升教學(xué)效果、培養(yǎng)動(dòng)手能力的目的。

2.2 教學(xué)手段方面的探索

傳統(tǒng)的模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段較為單一，包括“板書+PowerPoint演示”，儀器使用方法、操作步驟講解。

經(jīng)過調(diào)研，發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍認(rèn)為對(duì)這種教學(xué)模式缺少參與感，很難提起學(xué)習(xí)興趣，因而課上態(tài)度消極，坐等教師或者同伴幫他解決問題。怎么樣才能讓學(xué)生的思維活躍起來，愿意主動(dòng)參與到課堂教學(xué)中呢？研究通過以下幾個(gè)方面解決。

(1)教材上有的東西不宜講得過多，盡量拓展一些工程應(yīng)用的實(shí)例以及解決實(shí)際問題的思路、方法。

(2)將綜合性或設(shè)計(jì)性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目改造成翻轉(zhuǎn)課堂。上一堂課結(jié)束時(shí)布置要求，學(xué)生課下提前準(zhǔn)備，課上由學(xué)生講解、分析，臺(tái)下學(xué)生提問、教師組織討論，通過這種方式充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。

(3)選擇部分設(shè)計(jì)性、實(shí)用性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式組織教學(xué)。學(xué)生以小組為單位，課下查閱資料、設(shè)計(jì)電路、仿真模擬、搭接電路。課堂上調(diào)試驗(yàn)收電路，教師可以根據(jù)實(shí)際效果組織各組共同評(píng)價(jià)作品，讓學(xué)生相互學(xué)習(xí)，但各組之間又有一定的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，從而激發(fā)學(xué)生的好奇心和好勝心，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和運(yùn)用。同時(shí)，學(xué)生的語(yǔ)言組織能力、文檔書寫能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力也能得到有效鍛煉。教學(xué)手段千變?nèi)f化，不能拘泥于某一種方法，而應(yīng)該根據(jù)教學(xué)對(duì)象和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容隨時(shí)調(diào)整，讓學(xué)生能夠始終保持新鮮感[3,7,8]。

2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的發(fā)掘

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，輔以經(jīng)典綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是實(shí)驗(yàn)箱上電路搭接、測(cè)試、記錄數(shù)據(jù)。內(nèi)容刻板，數(shù)年不變，這些項(xiàng)目雖然是模電當(dāng)中的經(jīng)典，有必要了解，但是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占比過高會(huì)讓學(xué)生覺得索然無(wú)味。此外，實(shí)驗(yàn)箱把元器件都封裝在其內(nèi)部，也不利于學(xué)生識(shí)別和運(yùn)用元器件。鑒于此種情況，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目做了一些調(diào)整。

(1)縮減了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，只保留一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備的過渡性內(nèi)容，其他實(shí)驗(yàn)均采用綜合性、設(shè)計(jì)性較強(qiáng)的項(xiàng)目。取消部分過于陳舊、系統(tǒng)性較差的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)另一部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了包裝，使之與應(yīng)用電路結(jié)合起來，不再是孤立的內(nèi)容。盡量選取關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的電路作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，改變過去各個(gè)實(shí)驗(yàn)互不相關(guān)的局面。選取一部分小型的控制電路或者功能電路作為自選題目，提供給學(xué)生做課下練習(xí)或在翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)中使用。

(2)根據(jù)專業(yè)情況區(qū)別對(duì)待，給電子類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生加大創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)的比重，以適應(yīng)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和未來專業(yè)的需要；而對(duì)于非電子類專業(yè)的學(xué)生則提高綜合類實(shí)驗(yàn)的比重，把創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)作為選修內(nèi)容提供給其中有興趣、有基礎(chǔ)的學(xué)生。這樣避免了“一把抓”，使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排更加合理。

2.4 教師自身水平的鍛煉和提升

在信息化時(shí)代，教師自身水平的不斷錘煉和提高也十分重要?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于偏重于基礎(chǔ)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，因此極易出現(xiàn)脫離工程實(shí)際、內(nèi)容過時(shí)的情況，那么作為一名基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教師該如何給自己的知識(shí)保鮮呢？以下有幾種途徑可以改善現(xiàn)狀。

首先，不斷發(fā)掘教學(xué)內(nèi)容，研究如何更好地把理論課與實(shí)驗(yàn)課銜接起來，時(shí)刻關(guān)注理論課的教改變化，增加與理論教研室的溝通與合作。

其次，積極參加各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)比賽，例如電子案例教學(xué)設(shè)計(jì)大賽。通過這些平臺(tái)鍛煉自身教學(xué)能力，同時(shí)也可以加強(qiáng)同其他學(xué)校的教師之間的聯(lián)系，相互學(xué)習(xí)、取長(zhǎng)補(bǔ)短。

再次，深挖科研方向，時(shí)刻關(guān)注新技術(shù)、新應(yīng)用，保持專業(yè)的敏感性，思考如何把這些知識(shí)和所教授的內(nèi)容結(jié)合起來，增加課程的深度、廣度，提升自己的同時(shí)，也促進(jìn)教學(xué)的提升。

2.5 實(shí)驗(yàn)室使用方式的改變

以往學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，主要通過課程安排或預(yù)約進(jìn)行。隨著教改的推進(jìn)，單靠這種方式已經(jīng)無(wú)法滿足需要。因此開放一部分實(shí)驗(yàn)室，供學(xué)生自由使用，部分便攜型設(shè)備如萬(wàn)用表、電烙鐵、萬(wàn)能板等，可供學(xué)生借走使用，讓學(xué)生能夠更加有效地利用自己零散的時(shí)間。此外，給參加俱樂部活動(dòng)的學(xué)生提供專門的活動(dòng)教室，配備常用儀器，如投影儀、黑板和參考資料等，使學(xué)生可以在這里進(jìn)行制作、研究、討論等活動(dòng)。

2.6 實(shí)驗(yàn)考核改革

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核是采用“平時(shí)成績(jī)+期末考試”來評(píng)定，這種評(píng)價(jià)方式較為單一，存在學(xué)生平時(shí)相互抄襲、考前突擊復(fù)習(xí)的現(xiàn)象。而且對(duì)于不同專業(yè)、不同程度的學(xué)生，這種一刀切的方式無(wú)法客觀反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。為了改善現(xiàn)狀，采取多層次的考核辦法。

對(duì)于非電類專業(yè)以“課內(nèi)表現(xiàn)+報(bào)告冊(cè)成績(jī)+綜合加分(例如翻轉(zhuǎn)課堂發(fā)言、實(shí)驗(yàn)上有新思路等)”作為最終成績(jī)。其中表現(xiàn)突出的學(xué)生可以選擇以完成綜合大作業(yè)來獲取實(shí)驗(yàn)成績(jī)。對(duì)于電類專業(yè)以“綜合實(shí)驗(yàn)評(píng)分+設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)評(píng)分+綜合加分(在電路制作、課堂表現(xiàn)、設(shè)計(jì)思路等方面表現(xiàn)突出等)”作為最終成績(jī)。其中，表現(xiàn)突出的學(xué)生可以選擇以綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)制作來獲取實(shí)驗(yàn)成績(jī)，對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生還可額外給予獎(jiǎng)勵(lì)[9]。

3 結(jié)語(yǔ)

這一階段的教學(xué)改革，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教師綜合素質(zhì)、實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行方式、實(shí)驗(yàn)考核六個(gè)方面進(jìn)行了探索與實(shí)踐，建立起了新的模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。我校經(jīng)過幾年的改革，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了很大提升，綜合能力明顯提高。課程影響力與日俱增，學(xué)生更加積極地參加各種電子競(jìng)賽。后續(xù)，我校還要繼續(xù)以培養(yǎng)工程實(shí)踐型的人才為目標(biāo)，不斷努力。