以学生为本创新电子技术实验课教学

1、以学生为本 创新电子技术实验课教学第29卷第6期2OlO年6月实验室研究与探索RESEARCHANDEXPL0RAT10NINLAB0RAT0RY蛹翻赫:1.以学生为本创新电子技术实验课教学杨颖(临沂师范学院物理系,山东临沂276005)摘要:针对电子技术实验教学现状,结合实验教学实践,以学生能力培养和个性发展为目的,从实验教学体系,教学内容,教学方法,教学形式等方面,探讨了实验教学改革与学生能力培养之间的关系,提出了多角度创新电子技术实验教学的内容和做法.关键词:多层次教学模式;开放教学;网络教学;实践能力;创新能力中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:10067167(2010)

2、06008004InnovatingElectronicTechnologyExperimentalTeachingforthePersonalityDevelopmentofStudentsYANG(DepavtmentofPhysics,LinyiNormalUniversity,Linyi276005,China)Abstract:Basedonthecurrentsituationoftheexperimentalteachingofelectronictechnology,combiningwiththeexperimentalteachingpractice,forthepurpo

3、seofstudents'?creativeabilitycultivationandpersonalitydevelopment,thispaperdiscussedtherelationbetweenreformofexperimentalteachingandcultivationofcreativeabilityintheseaspects:contentsandmethodsofmultiangleinnovativeelectronictechnologyexperimentalteaching.Keywords:multilevelteachingmode;openlea

4、rning;networkteaching;practicalability;innovationcapability1引言从我国高等学校的教学现状看,实验教学仍是一个较薄弱的环节,实验教学所处的地位,教学体系及教学安排,都与当今社会对人才培养的要求目标不相适应.究其原因,主要存在以下几方面的问题:所开设的实验大多以验证理论为主;知识结构不合理;能力培养未能具体落实;"五统一"的教学形式;实验教学手段陈旧.上述问题的存在,导致实验本身缺乏吸引力,挫伤了学生进行实验的积极性和主动性,学生实践能力看,用人单位普遍反映大多数毕业生实际经验缺乏,动手能力差,综合素质低.由此可见,目

5、前的人才培养模式已远远滞后于当前经济的发展,已不能适应人才市收稿151期:20090311作者简介:杨颖(1970一),女,山东临沂人,副教授,硕士,主要从事电子技术教学和研究工作.场的需求.因此,实验教学必须进行彻底的改革.实验教学改革的最终目标是"以学生发展为本,构建学生自主学习,开放式,探究式的实验教学新体系,培养学生的创新精神和研究能力".以学生为本包括以下重要含义:学生的发展是其知识,能力,素质三者的融合发展,而不仅是专业能力的发展;注重学生可持续的全面发展而不局限于校内发展;张扬学生的个性发展而不是全体学生按统一模式的发展;培养学生的创新精神和能力.电子技术实验

6、是培养学生理论联系实际和实践能力的必修环节,本文通过对实验教学现状和存在的问题进行分析,以学生发展为本,对基础实践性教学环节进行了大幅度改革.经过几年的实践,取得了明显的成效.2建构多层次现代电子技术实验体系教学内容为焊接技术,连线技术,简单仪表使用,第6期杨颖:以学生为本创新电子技术实验课教学81元件识别,焊接技术,连线技术,简单仪表使用,基本电学生自行安装与测试,仪器1人1组,元件1人1套,旨在培养学生电子器件基本应用电路的安装与测试能力,培养正确书写实验报告的能力.教学过程中,运用多媒体教学手段,演示电路的规范安装与测试方法,授课与训练结合,使学生学会基本的计算机操作能力,为对电子技术基

7、本理论的理解,提高学生对基础实验的兴趣.为了实现技能意识培养,在感性认知层,要把焊接技术,仪表使用,元件识别等融人实践教学中.教学内容包括电子电路(模拟,数字)实验,电子电路仿真,通用仪器使用,电子测量方法,各单元电路的设计及小系统设计.采用积木式,模块化结构,将设计的单元电路组合成小系统电路,完成应用电路系统的设计.操作时可先对设计的电路进行仿真,并采用CAI课件,适当压缩理论课学时,增加实验课学时,以中,大规模器件为主,引入EDA.仪器1人1组,元件养学生进行低频,高频,数字电路中各种电子电路设计,装调与测试的能力,培养学生理论联系实际的能力养,实验层可分为基础型,设计型,综合型,创新型4

8、种类型.分配比例依次为20%,35%,40%,5%.教学内容包括电气,电子信息类专业的信号检测,控制,传输与处理等应用性较强的综合设计性实验.采用中大规模集成电路,专用集成电路与可编程逻辑的是培养学生进行低频,高频和数字电路综合设计,装调与测试的能力,以及运用计算机仿真设计的能力,强调各种设计方案的实现与创造性思维能力的发挥,鼓因材施教和个性化培养,设计应用层可分为3种不同的层次:自选设计性题目,自选综合性题目,自选研究型题目.教学内容包括与电气,电子信息学科相关的科研课题或学生自拟的课题,综合电子系统设计与开发,智能化电子系统设计与开发,现代电子技术系统设计与开发,参与科技活动(包括各种大赛

9、),毕业设计,专题组,在现代电子创新设计实验室与EDA机房进行实验.该层次实验的目的是培养学生创新设计能力,科实现创新能力培养和团队精神培养,开发层可分为3个不同层次:专题性项目开发,实际应用型项目开发,自主创新性研究与开发.3优化实验教学内容,强化学生的能力培养加强学生的能力培养,必须改变重理论,轻实践的观念,改变重知识传授忽视能力培养,实验教学从属于理论教学,实验内容多为验证式的状况,把能力培养放在实验教学的突出位置.在教学中减少验证实验,增加一些代表本学科前沿领域或从科研成果转化而来的实验,使学生能及时了解本门学科的最新动态和发展方向.3.2增加综合性,设计性实验综合性实验应力求内容新,

10、能反应本学科某些新排一些基本测量实验等,测量某些物理量,事先可告诉学生一些基本参数和测量手段,而对一些新的物理规律的测量让学生自己设计,遇到困难自己解决,激发学生的创造意识和创新热情,提高学生动手能力和分析问题解决问题的能力.根据实际情况开设一定的障碍性实验,使学生在学校期间就能接受较为完整的知识与操作技能的训练,为其毕业后能迅速适应工作岗位的需要.了体现这一科技发展新水平,并且使学生毕业后能胜任专业岗位要求,在实验的安排上,必须删除一些陈旧,单一,且与实际发展脱节的实验内容,将现代科技上,就是要增加集成电路应用实验,减少分立元件电路实验.如在做模拟电子技术实验时,可以将"串联直流稳

11、压电源","OTL功率放大器"电路实验等以二极管,三极管分立元件为主组成的实验内容,代之以"集成稳压电路","集成功率放大器"等集成电路元件为主的实验内容.通过接触本学科的前沿知识,学生拓宽了视野,有利于其应用能力的提高.4增加实验教学的柔性与先进性结合当前科学技术的发展,根据多学科相互交叉,相互渗透的特点,及时跟踪学科领域的最新动态,注重相关学科领域的吸收和补充.检测技术,计算机技术,通信技术等相关技术与电子技术相结合,产生了非常广泛的应用.采用人机交互技术,将计算机仿真技术引人到实验教学中来,进行功能设计,性能分析,以及

12、82实验室研究与探索第29卷用新技术,新器件,研究和开发数字系统实验平台,可显着提高实验教学的科学水平.4.2引进新技术,集硬件,软件于一体随着科学技术的发展,电子设计自动化(EDA)软件工具的出现,为电子设计工作者提供了一种全新的设计方法.引进常用的电子软件工具,如EWB,Protel99SE,PowerPCB,Muhisim2001Quartusl1CCSMATLAB等,将EDA引入到教学中,可使学生开阔眼界,从中小规模的分离逻辑器件上升到可编程逻辑器件,从自底向上的设计方法用在印刷电路板上将集成电路组装成板级系统,上升到自顶向下的ASIC(Appli化为核心的现代电路仿真实验将会打破传统

13、的电路教学模式,用电路仿真软件,通过虚拟电子元器件,虚拟仪器仪表,研制和开发虚拟实验,可在计算机平台上模拟各种电路进行实验设计与调试.在虚拟实验中,由于有"丰富的,齐全的"元器件和仪器仪表,学生可灵活,方便地进行仿真操作,既提高实验效率,又减少仪器的损坏率,教学效果良好.这种"以仿代实","以软代硬"不仅节约了时间,也极大地提高了传递实验内容的效益,增大了单位时间所授知识的广度和深度,也极大地提高了实验中测量与处理数据的速度和精度,使教学实验由单纯的验证型向启发型,设计型转化,增加了实验教学的灵活性和多样性,提高了对不断更新新,更是为

14、培养高水平的国际化科技人才打下坚实的基础.使学生在学完电子技术基础之后,能够学习大规模可编程逻辑器件的设计,模拟及实现技术,掌握现代数字电子技术设计与应用方法,从而使他们就业后迅速适应现代电子设计领域的工作.5提供个性化学习机会开放式教学包括教学内容的开放,实施方法的开的多样性,学生可自选课题或自命课题进行设计和实验,有利于培养学生的创新能力和发挥学生的个性与实施方法的一致性,而给学生一定的自由度和发展空间,重点考查学生的学习效果,培养学生自主学习的能力.实验场地的开放采用定时定向开放,定时开放和学内容的有序实施,由教务部门统一计划定期向有关教学班开放;定时开放是指在计划时间外的空档时间对所有

15、学员进行预约开放;定向开放是指研究实验室开放充分提高了实验室的利用率,使学生学会了科学地安排和支配时间.5.1实验指导改"细"为"粗"以引导和个别辅导相结合,提出问题,让学生独立思考,在启发中观察和发现问题,鼓励学生提出不同的设想,结合实验进行探讨,引导而不是代替学生解决实验中的各种问题,锻炼学生的开放性思维能力和严谨的科学研究作风.开设实验专题,鼓励学生根据实验专题查阅资料,确定方案,制定电路和元器件选定,选用测量仪器,在此基础上进行电路装配,调试,数据测量和数据处理,最后写出有分析的实验报告,在实验中培养学生探索,分析,研究的能力.采取开放式实验教学

16、,让学生根据设备条件和各自实际情况选题或参与教师的科研,充分发挥想象力和创造力,敢于接受挑战,勇于克服各种困难,在开放实验室里经历挫折,失败和成功,初步感受和体会从事科学研究的氛围,在探索未知中得到个性和潜能的升华.6建立实验教学网站实验教学网站的建设对促进实验教学改革,提高教学网站平台,为教师实验信息资源发布提供个人网站界面,可方便教师,学生进行资源共享.6.1建立完善的理论知识体系,与课堂教学同步把教学大纲,教案,电子课件,实验指导书等教学资源全部上网,建立知识库供学生浏览,使其对课程的中所对应的实验教学任务,在网上放置实验大纲,实验步骤,讲解实验要点,提供部分实验项目的实验教学视频.为此

17、我们录制了用于视频演示的实验项目,让学生在实验前有一定的主观感受,以提高学生的动手能力和应用能力,也可让学生在实验后进行知识回放,巩的实验项目,可以在实验前预习,了解实验的难点与注PPT,然后转换为网页,实验项目分为基础性实验,综合性实验,设计性实验和电子系统综合设计性实验.在学习材料中设置相应的知识点超级链接,使学生随时对不熟悉或模糊的知识点进行加深学习或用来验证学生自己的知识体系.要让实验课程成为学生更加形象地理解知识,掌握知识和熟练掌握相关技能的重要手段,充分发挥学验,使学生根据兴趣学习感兴趣的知识点,有利于因材第6期杨颖:以学生为本创新电子技术实验课教学83施教发展学生的个性,其中许多

18、专题实验内容是从科学研究与技术革新课题演化而来,具有先进性,综合性和科研性,既可以开阔学生的视野又可以激发他们的进取精神.提供内容丰富,功能强大的实验教学资源,按照类别层次组织大量的文字材料,图片,视频材料,包括资源目录索引,实验设备的说明,仪器使用视频文件,有关名词术语,各种关于电气,电子信息的参考资料与文献资料,常见问题解答以及其他关于电子技术专业相关的网络实验资源.为了使学习具有交互性,激发学生学习积极性,我们还建立了网上答疑留言板与学习论坛,学生能与教师进行在线沟通,为师生提供一个实时或非实时的学习虚拟环境,作为传统教学的补充¨.建立"模拟电子技术"和&q

19、uot;数字电子技术"研究及集锦,前沿动态等无疑对学生还是对教师,都是扩展知识,提供创新能力的有效的举措.7结语总之,实验教学改革是一项复杂的系统工程,涉及到教育,教学及其管理的方方面面,各个层次和各个环节,它们既相互促进,又相互制约.因此,以学生为本,进行实验教学改革,没有固定的模式,要紧跟时代的步伐.高校作为培养创新人才的摇篮,要努力营造有利于创新人才培养的成长环境,把学生培养成能适应经济建设需要的高素质,复合型,富有创新精神和实践能力的人才.参考文献(References):1杨德俊.现代电子技术综合实验与能力培养J.实验科学与技术,2005(10):97-98.2杜宇上.电子

20、技术实验教学改革的讨论J中国科技信息,2007(7):191-192.3房国志.大学生创新思维培养的探索与实践J.电气电子教学,2007,26(6):124125.J.实验科学与技术,2005(1):67-69.5杨义军,李素文,陈红丽.电子技术实验中的开放式教学J.理工高教研究,2003,22(1):124126.6王光怀.电子技术实验教学改革的探索J吉林师范大学,2007,45(5):45-46.7张敬怀.电子技术实验教学改革与创新人才培养J.实验技术与管理,2003,56(7):134135.8李耀刚.改革实验教学培养创新能力J.实验室研究与探索,2007,26(11):9294.9张敏

21、.设计性实验与学生动手能力的培养J.电气电子教学,2008(4):73-74.:10杨拴科.创建国家级电工电子实验教学示范中心的实践J实验室研究与探索,2007,26(11):67-69.(上接第75页)图3ping命令测试器端口设置,IP地址配置,并详细分析了RIP和OSPF2类广泛应用于因特网的路由协议命令配置,通过查看接口状态命令分析端口是否启用和IP地址配置是否正确,以及查看路由表命令分析路由信息.通过VPCS测试了虚拟网络终端间的相互通信,验证了实验目标.表明所组建的虚拟网络是可行的.参考文献(References):1程勇军.利用模拟软件改进中高职网络实验教学的探讨J.广卅l广播电视大学,2008,8(2):5255.2李文池.Dynamips虚拟网络配置与应用J.南京工业职业技术学院,2007,7(2):45-47.研究J.实验技术与管理,2007,24(5):89-91.J.电脑知识与技术,2009,5(12):31423143OSPFJ.计算机教育,2009,(13):203-205析J.实