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摘要:模拟电路实验课程作为一门工程实践性很强的基础实验课程,在电气信息类专业有着十分重要的地位。本次教改将原有的分立实验进行结合,设计出三个相互关联的课题,使实验课程整体化,并让学生自行设计电路、挑选元器件以及焊接电路,最终完成成品。这种新的教学模式会增强学生上课的积极性、主动性,提高学生的动手能力,并能够培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
关键词:模拟电路实验;课程整体化;自行设计;焊接电路
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)30-0067-02
模拟电路是一门工程实践性很强的技术基础课程,面向电气信息类的学生开设,由于具有承上启下的作用,因此在各类专业的课程体系中占有十分重要的地位。随着新理论、新技术、新工艺的不断出现而日益增多,学生学好这门课对于深入学习电子技术的新知识、适应未来工作的需要都有着十分重要的意义。
长期以来“模拟电路”的教学过程始终是以理论教学为主,以实验教学为辅,教学中往往忽视了学生积极性、主动性的发挥,很难把模拟电路的知识做到理论和实践的有机结合。同时由于“模拟电路”以其概念细节多、实践性强等特点,使学生普遍反映较难学习和掌握。
因此,为进一步提高本课程的实验教学质量和教学效果,促进学生综合素质及实践能力的提高,迫切地需要对“模拟电路”的实践教学模式进行改革,本课题研究模拟电路课程实验教学的改革方法,探索提高学生动手能力和理论应用能力的综合素质培养。
模拟电路实验是黑龙江大学电气信息类学生在模拟电路课之后的重要实践环节,然而目前的模拟实验课程是以班级为单位,课题数量较少,很多学生做同一个课题,出现了严重的抄袭现象;而且多是采用试验箱、面包板等实验设备,学生只需按照实验教材插拔导线即算完成实验,动手机会很少,既不能充分识别电子元器件,亦不能深入了解电路,教学效果较不理想,实验课程设计的功能没有充分发挥,同时也使后续课程的学习和毕业设计受到严重影响。
为解决当前大部分本科生模拟电路实践经验不足、动手能力不强的问题,要加强学生对基础理论知识的理解和掌握,让学生学习并掌握电子元器件的识别和仪器的使用能力,提高学生的动手能力,并且培养出学生运用所学理论知识独立设计、制作电路的能力,最终培养学生独立分析问题和解决问题的能力。必须深化教学改革,优化课程体系,精选设计内容,力求使课程设计具有科学性、实践性、可行性和适应性,建设出完善的、恰当的、适合本科生学习的模拟实验电路课程。本着从实际出发的原则,这次教改研究的主要内容分为以下几点:
一、课程内容改革
目前,黑龙江大学电子工程学院的模拟电路实验在模拟电路课程结束后进行,由于时间短,课题分散,使得实验内容受限,课题无深度,学生创新能力有限。为此,本次教改摒弃了原有实验课程大量分立的模块化教学体系,将模拟电路实验设计整合为一体,设立了稳压电源、音频放大器、基本运算放大器的制作等三个课题并均有衔接,最终形成一个整体,避免了原有实验课程知识点分散、不易牢记的弊病。同时,新设立的课题将原有课题均包含在内,前后衔接性强、连贯性强。适时更新课题内容,将课题提前到和模拟电路课程同步下发,使学生带着问题去学习,并在学习过程中逐步解决问题。这样,不仅可以全面考查、巩固学生所学理论知识,教会学生识别电子元器件、使用相关仪器,还可培养学生运用所学理论知识独立设计、制作电路和分析解决问题的能力。
二、授课方式改革
传统的实验教学模式是以教师为主体,学生被动地接受。实验教师在试验前准备实验教材,制订实验步骤,组装、准备仪器,然后给学生讲解如何测量、如何操作及如何获取实验数据,并让学生按部就班地完成实验以获得一些数据。另外,实验课往往是一个班的学生或一部分学生在同一时间共同完成的,用同样的方法,因此会导致有些学生模仿他人做实验,甚至有些同学不动手,直接抄袭别人得到的实验结果。学生在这样的实验教学方式下获得的收获是微乎其微的。
因此,本次教学改革将改变传统的实验教学形式,放弃原有的步步指导的教学方式,不指定教材、参考资料和指导手册,每项实验前指导教师只按教学大纲给出本次实验的最终成品技术指标,要求学生查资料作预备报告,自行设计相关电路,方案不限,经讨论通过实验方案后,再由学生挑选、测试所需电子元器件的各项参数,并从中选择所需元器件,然后焊接、调试电路,并最终给出成果展示、实验报告等。“学生为主体,教师为主导”的新型教学形式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生从被动接受知识转变为主动学习,加深对理论知识点的理解。
三、实验器材改革
本次课程不采用原有模拟电路实验中的试验箱、面包板等实验设备,而采用分立的电子元器件焊接电路。实验箱等教学仪器的优点在于可以集成大量的实验模块,从而方便了实验教学。但其弊端在于不能让学生充分认识到电子元器件的应用,同时由于设备的统一也大大增加了学生抄袭结果的几率。因此在课前准备大量的不同型号的电子元器件和旧电路板,让学生自己识别、测量各类电子元器件的参数,并根据其自行设计的电路选择合适的电子元器件或在废旧电路板中自行拆卸适合所设计电路的元器件,进行焊接、调试等工作,如此学生对电子元器件的识别、参数、性能以及用法能有更深的掌握,增强学生的动手和实践能力,同时也能使学生由被动学习变为主动钻研。
四、考核改革
目前,实验考核绩主要依赖于实验报告和平时表现,这种粗线条考核的机制具有很大的局限性,很难全面反映学生实验能力的高低,会造成某些学生不求甚解、蒙混过关。本次实验教改课程每项实验前要求学生自己查资料作预备报告,指导教师对报告内容加以审核给出分数,计入实验成绩。所有元器件需学生自己选择,给出选择依据,由指导教师审核给出分数,计入实验成绩。最终要求学生必须给出电路板实物并展示其效果才可以评分,总成绩为各实验成绩之和。 五、建立开放性实验室
建立开放性实验室,让学生参与实验前的准备工作。考虑到大多数学生均为首次接触模拟电路实践操作,学生的各项能力因人而异,在课时内会出现小部分同学完成度较低的现象,因此可选择开放实验室作为应对方案。全天候开放实验室,为学生学习提供更宽松的时间和空间,使学生能够较好地完成所学课程,并为兴趣浓厚者提供实验场所,培养学生的专业兴趣。
实验中所提供的主要实验器材为各种不同型号的二极管、三极管、电容、电阻等分立电子元器件,或各种废旧电路板。学生要选择自己所需的各种电子元器件,就首先必须识别这些电子元器件,并对其各项参数进行测量。在这个过程中培养了学生识别基本电子元器件的能力,在对其测量的同时也使学生更深刻地掌握了半导体图示仪、万用表、示波器等相关仪器的使用方法。
本次教学不指定教材和参考资料,每项实验前指导教师只给出本次实验的最终成品技术指标,要求学生自己查资料作预备报告,自行设计相关电路,方案不限,经讨论通过实验方案后再由学生自己测试所需电子元器件的各项参数,并从中选择所需元器件,然后焊接、调试电路,并最终给出成果展示、实验报告等。这样既充分发挥学生的主动性和创造性,让学生从被动接受知识点转变为主动学习,加深对理论知识点的掌握,又培养学生运用所学理论知识独立设计、制作电路的能力。
目前,多采用统一的实验教材、统一的实验方案、统一的实验器材,在课程中存在大量雷同、抄袭现象,学生亦缺乏创新意识和创新能力。本次实验要求学生自行设计电路,方案不限。同时实验中所选取的主要实验器材为废旧电路板,在废旧电路板中同类别不同型号电子元器件居多,因此不会适用于相同的电路,使学生需根据所选择的元器件来自行调整电路,从而避免雷同抄袭问题,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,提高学生的创新能力。
致谢:本论文受黑龙江大学新世纪教育教学改革工程项目资助,特此感谢。
参考文献:
[1]张坤,张子才,陈义.模拟电路实验教学改革探索[J].实验室科学,2008,(1).
[2]彭先进.模拟电路教学中的创新教育[J].科技创业月刊,
2006,(4).
[3]沈伟慈.模拟电路实验教学的改革实践[J].电气电子教学学报,2005,(2).
(责任编辑:王祝萍)
关键词:模拟电路实验;课程整体化;自行设计;焊接电路
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)30-0067-02
模拟电路是一门工程实践性很强的技术基础课程,面向电气信息类的学生开设,由于具有承上启下的作用,因此在各类专业的课程体系中占有十分重要的地位。随着新理论、新技术、新工艺的不断出现而日益增多,学生学好这门课对于深入学习电子技术的新知识、适应未来工作的需要都有着十分重要的意义。
长期以来“模拟电路”的教学过程始终是以理论教学为主,以实验教学为辅,教学中往往忽视了学生积极性、主动性的发挥,很难把模拟电路的知识做到理论和实践的有机结合。同时由于“模拟电路”以其概念细节多、实践性强等特点,使学生普遍反映较难学习和掌握。
因此,为进一步提高本课程的实验教学质量和教学效果,促进学生综合素质及实践能力的提高,迫切地需要对“模拟电路”的实践教学模式进行改革,本课题研究模拟电路课程实验教学的改革方法,探索提高学生动手能力和理论应用能力的综合素质培养。
模拟电路实验是黑龙江大学电气信息类学生在模拟电路课之后的重要实践环节,然而目前的模拟实验课程是以班级为单位,课题数量较少,很多学生做同一个课题,出现了严重的抄袭现象;而且多是采用试验箱、面包板等实验设备,学生只需按照实验教材插拔导线即算完成实验,动手机会很少,既不能充分识别电子元器件,亦不能深入了解电路,教学效果较不理想,实验课程设计的功能没有充分发挥,同时也使后续课程的学习和毕业设计受到严重影响。
为解决当前大部分本科生模拟电路实践经验不足、动手能力不强的问题,要加强学生对基础理论知识的理解和掌握,让学生学习并掌握电子元器件的识别和仪器的使用能力,提高学生的动手能力,并且培养出学生运用所学理论知识独立设计、制作电路的能力,最终培养学生独立分析问题和解决问题的能力。必须深化教学改革,优化课程体系,精选设计内容,力求使课程设计具有科学性、实践性、可行性和适应性,建设出完善的、恰当的、适合本科生学习的模拟实验电路课程。本着从实际出发的原则,这次教改研究的主要内容分为以下几点:
一、课程内容改革
目前,黑龙江大学电子工程学院的模拟电路实验在模拟电路课程结束后进行,由于时间短,课题分散,使得实验内容受限,课题无深度,学生创新能力有限。为此,本次教改摒弃了原有实验课程大量分立的模块化教学体系,将模拟电路实验设计整合为一体,设立了稳压电源、音频放大器、基本运算放大器的制作等三个课题并均有衔接,最终形成一个整体,避免了原有实验课程知识点分散、不易牢记的弊病。同时,新设立的课题将原有课题均包含在内,前后衔接性强、连贯性强。适时更新课题内容,将课题提前到和模拟电路课程同步下发,使学生带着问题去学习,并在学习过程中逐步解决问题。这样,不仅可以全面考查、巩固学生所学理论知识,教会学生识别电子元器件、使用相关仪器,还可培养学生运用所学理论知识独立设计、制作电路和分析解决问题的能力。
二、授课方式改革
传统的实验教学模式是以教师为主体,学生被动地接受。实验教师在试验前准备实验教材,制订实验步骤,组装、准备仪器,然后给学生讲解如何测量、如何操作及如何获取实验数据,并让学生按部就班地完成实验以获得一些数据。另外,实验课往往是一个班的学生或一部分学生在同一时间共同完成的,用同样的方法,因此会导致有些学生模仿他人做实验,甚至有些同学不动手,直接抄袭别人得到的实验结果。学生在这样的实验教学方式下获得的收获是微乎其微的。
因此,本次教学改革将改变传统的实验教学形式,放弃原有的步步指导的教学方式,不指定教材、参考资料和指导手册,每项实验前指导教师只按教学大纲给出本次实验的最终成品技术指标,要求学生查资料作预备报告,自行设计相关电路,方案不限,经讨论通过实验方案后,再由学生挑选、测试所需电子元器件的各项参数,并从中选择所需元器件,然后焊接、调试电路,并最终给出成果展示、实验报告等。“学生为主体,教师为主导”的新型教学形式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生从被动接受知识转变为主动学习,加深对理论知识点的理解。
三、实验器材改革
本次课程不采用原有模拟电路实验中的试验箱、面包板等实验设备,而采用分立的电子元器件焊接电路。实验箱等教学仪器的优点在于可以集成大量的实验模块,从而方便了实验教学。但其弊端在于不能让学生充分认识到电子元器件的应用,同时由于设备的统一也大大增加了学生抄袭结果的几率。因此在课前准备大量的不同型号的电子元器件和旧电路板,让学生自己识别、测量各类电子元器件的参数,并根据其自行设计的电路选择合适的电子元器件或在废旧电路板中自行拆卸适合所设计电路的元器件,进行焊接、调试等工作,如此学生对电子元器件的识别、参数、性能以及用法能有更深的掌握,增强学生的动手和实践能力,同时也能使学生由被动学习变为主动钻研。
四、考核改革
目前,实验考核绩主要依赖于实验报告和平时表现,这种粗线条考核的机制具有很大的局限性,很难全面反映学生实验能力的高低,会造成某些学生不求甚解、蒙混过关。本次实验教改课程每项实验前要求学生自己查资料作预备报告,指导教师对报告内容加以审核给出分数,计入实验成绩。所有元器件需学生自己选择,给出选择依据,由指导教师审核给出分数,计入实验成绩。最终要求学生必须给出电路板实物并展示其效果才可以评分,总成绩为各实验成绩之和。 五、建立开放性实验室
建立开放性实验室,让学生参与实验前的准备工作。考虑到大多数学生均为首次接触模拟电路实践操作,学生的各项能力因人而异,在课时内会出现小部分同学完成度较低的现象,因此可选择开放实验室作为应对方案。全天候开放实验室,为学生学习提供更宽松的时间和空间,使学生能够较好地完成所学课程,并为兴趣浓厚者提供实验场所,培养学生的专业兴趣。
实验中所提供的主要实验器材为各种不同型号的二极管、三极管、电容、电阻等分立电子元器件,或各种废旧电路板。学生要选择自己所需的各种电子元器件,就首先必须识别这些电子元器件,并对其各项参数进行测量。在这个过程中培养了学生识别基本电子元器件的能力,在对其测量的同时也使学生更深刻地掌握了半导体图示仪、万用表、示波器等相关仪器的使用方法。
本次教学不指定教材和参考资料,每项实验前指导教师只给出本次实验的最终成品技术指标,要求学生自己查资料作预备报告,自行设计相关电路,方案不限,经讨论通过实验方案后再由学生自己测试所需电子元器件的各项参数,并从中选择所需元器件,然后焊接、调试电路,并最终给出成果展示、实验报告等。这样既充分发挥学生的主动性和创造性,让学生从被动接受知识点转变为主动学习,加深对理论知识点的掌握,又培养学生运用所学理论知识独立设计、制作电路的能力。
目前,多采用统一的实验教材、统一的实验方案、统一的实验器材,在课程中存在大量雷同、抄袭现象,学生亦缺乏创新意识和创新能力。本次实验要求学生自行设计电路,方案不限。同时实验中所选取的主要实验器材为废旧电路板,在废旧电路板中同类别不同型号电子元器件居多,因此不会适用于相同的电路,使学生需根据所选择的元器件来自行调整电路,从而避免雷同抄袭问题,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,提高学生的创新能力。
致谢:本论文受黑龙江大学新世纪教育教学改革工程项目资助,特此感谢。
参考文献:
[1]张坤,张子才,陈义.模拟电路实验教学改革探索[J].实验室科学,2008,(1).
[2]彭先进.模拟电路教学中的创新教育[J].科技创业月刊,
2006,(4).
[3]沈伟慈.模拟电路实验教学的改革实践[J].电气电子教学学报,2005,(2).
(责任编辑:王祝萍)