電工電子技術實踐教學的整體優化研究

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電工電子技術實踐教學的整體優化研究
  摘要:本文結合我院實踐課的教學情況。對電工電子技術實驗課教學整體優化的構想和改革進行了探討,對教學手段、教學管理等進行了分析和研究。
  關鍵詞:電工電子技術實驗;教學內容優化;教學手段;教學管理
  1、引言
  隨著科學技術的發展和電子系統的日益複雜化的趨勢,電工電子技術實踐課從內容到形式都將發生深刻變化,圍繞電工電子技術實踐課教學的改革,各院校都在不斷進行探索。我院的電工電子技術實踐課教學,如何適應新形勢下培養高素質人才的要求,研究並改革我院電工電子技術實踐課的教學內容、方法和手段,強化教學管理已是刻不容緩的工作。
  實踐教學是培養學生動手能力、思維能力、創新能力的教學系統中的一個子系統,應該從系統的角度來研究實踐課的改革。因此,首先應根據社會發展對人才的需求,有針對性地對實踐課的教學內容進行系統的整體優化,建立既適應人才培養又適合學生自身發展和整體素質提高的實踐教學結構;同時要探索新的教學方法和手段,提高教學效率,加強教學管理;實踐教學又是以實驗室為依託,實踐教學改革自然要求實驗室建設要與之相適應。所以改革的出發點,教學質量的提高,關鍵應抓好以下幾個環節:一是課程內容整體優化{二是探索新的實驗教學手段,三是加強教學管理,本文結合我院實驗室的具體做法進行了探討。
  2、優化教學內容
  2.1實踐課教學內容整體優化構想
  根據教育部“面向二十一世紀電工電子系列課程教學內容與課程體系改革”的總要求,基礎教育應突出基礎性,特別是本科教育,培養出的人才應該是基礎紮實、知識面寬、有創新能力的人才,在內容設定上應體現基礎性、創新性、先進性。實踐課教學,應從課程內容設定和教學環節配合兩方面實現整體優化。對於本科學生,實課驗的內容可按基本型實驗、設計型實驗、課程設計三個層次設定。基本型實驗是學生學會實驗儀器儀表的使用、理解基本原理和掌握基本實驗技能的重要途徑。知識和能力的培養應當有個循序漸進,由淺人深的過程,國內外一流大學也都非常重視學生基本實驗技能的切I練;設計型實驗是要求學生能夠根據技術指標的要求,設計具有各種功能的單元電路,並用實驗方法進行分析、修正,使之達到所規定的技術指標;課程設計主要是培養學生的創新意識和綜合能力,要求學生在單元電路設計的基礎上,綜合運用有關知識,設計、安裝與除錯自成系統的、與工程實際接軌的、具有各種不同用途和一定工程意義的電子線路裝置,從而為學生以後的畢業設計和從事電子技術方面的工作打下基礎。只有按照上述三個層次對實踐課的教學內容進行整體優化,認真確定好每一階段的實踐內容,才能為學生打牢基礎和持續發展提供基本的教學條件保證。
  2.2三類實驗的要求
  (1)基本型實驗
  這類實驗內容要求學生按實驗指導書的實驗要求、步驟、方法,獨立完成實驗。目的在於培養學生的基本實驗技能。實驗目的主要是訓練學生的儀器儀表使用、實際操作、實驗資料整理、實驗報告的書寫等能力,通過實驗,使學生加深對課程內容的理解,受到基本實驗技能的訓練。基本型實驗還應包括綜合性的實驗內容,如要求學生參照有關“指導”(該“指導”或來自教師。或來自指導書),完成一個綜合內容的實驗,目的是培養學生對所學的知識具有水平遷移能力。
  (2)設計型實驗
  要求學生運用所學理論知識獨立解決一個具體的實際問題。目的在於培養學生科學的.思維方法和創新開拓能力。設計型實驗主要是針對單元電路而設,一般由教師擬定題目,不提供電路圖,由學生自己設計實驗方案。在設計型實驗中學生要求購買的元器件往往是五花八門的,這將無形中增加了教師的工作量和經費開支,因此,可採取讓學生在規定的器件品種範圍內設計。
  (3)課程設計
  學生學完了電工電子技術全部課程後,可集中一到兩週時間進行課程設計。在課程設計中要求學生系統地運用所學知識去解決一個實際問題,這對他們的學習效果是一個全面的檢查和考驗,讓學生通過親自動手設計、安裝、除錯一個實際的系統,實實在在感受一次“科研”、“開發”的基本過程,這對他們的創造能力是一次極大的鍛鍊和提高。在進行課程設計選題上應做到難度適中,與原來學生掌握的知識聯絡密切,以激發學生的興趣,如果課程設計題目選得太難,學生感到與他原來的認知結構無法聯絡,那麼他對這個題目就不感興趣甚至失去信心;反之,如果太容易,也不能產生興趣.最好是與他們原來的知識結構既有相同部分,又不完全相同,這可引起學生的很大興趣和積極性迫使他們對原來的知識加以選擇、轉化和利用。具體目標應達到以下四種能力:
  1)讀圖能力:能看懂基本電路圖,畫出方框圖,具備分析電路功能或作用的能力。
  2)設計電路的能力:會查閱和利用技術資料,能夠根據功能需要合理選用元器件,設計引數,組成系統電路。典型元器件,儘可能地反映當今電子技術的發展動態。
  3)除錯及排除故障的能力:獨立地完成各部分電路的除錯。
  4)撰寫科研報告的能力:完成課程設計後,根據設計安裝、除錯的心得體會結合設計內容、目的,撰寫一份水平較高的設計報告。
  3、探索新的教學手段
  科學技術的不斷髮展,教學內容的不斷更新,傳統的實驗教學手段已經不能滿足電子技術飛速發展的要求。傳統的電工電子技術實驗一般主要是依賴實驗室,離開實驗室,學生就很難完成實驗,學生的實驗構想和創新熱情到受實驗條件的制約。利用現代化的虛擬實驗方法就可以解決這個問題。我院電工電子實驗教學主要進行了以下幾方面的改革:
  3.1開展EDA模擬教學實驗
  目前,現代化教學手段在實踐教學中到了廣泛的應用,尤其體現當今電子技術最新設計手段的電子線路計算機輔助設計CAD(Computer Aided Design),CAD是隨著計算機技術的飛速發展而迅速建立起來的一門新型學科,它的出現改變了電子線路傳統的設計方法,比如使用Elec—tronic Workbench或Multisim等模擬軟體,可將所有的電路基礎、類比電子線路、數位電子線路實驗所需的元件和元件全都以圖示的形式顯示在螢幕上,使用者只需用滑鼠擊中各相應的圖示,即可開啟各種工具欄和元件庫,取出你所需要的元器件、元件,按線路圖連線成電路圖-在工具欄中開啟儀表區,可以取出所需要的萬用表、示波器、訊號源等接線上路中。點選開關,就可以通過電子模擬,以進行觀測和除錯。可見採用cAD技術,其實驗手段發生了很大變化。現在,學生如果想做一個實驗來驗證一個原理或設計一個電路,可不必到實驗室來做實驗,只要在計