模电实验课堂教学改革研究

模电实验课堂教学改革研究

摘要:为了培养学生的创新创业能力,根据学校的办学理念和办学定位,以我校模电实验课堂教学作为切入口,从课程内容、授课方式、实验器材、评价体系四个方面分析了实验教学中制约学生创新能力培养的因素以及项目教学法解决思路[1]。提出模拟电路“三位一体”的教学新模式,激发学生的积极性和创造性,培养学生分析解决实际问题的创新实践能力,最终实现为地方应用型本科院校教学资源建设和内涵提升探索出一条崭新的道路[2]。

关键词:创新能力培养;模拟电路;实验教学改革;项目教学法

0引言

随着我国经济和科技的迅猛发展,社会迫切需要的是具有创新能力和创新意识的人才。这就要求大学生掌握的知识必须与经济时展要求相适应,具有较强的创新能力[3]。实验教学是对课程内容理解和掌握的检验和总结,是教学的重中之重。本文以我校模电实验课堂教学改革作为切入口,在新形式下加强大学生创新意识和创新能力的培养,是地方本科院校向应用型本科院校转型所做的可贵尝试与创新。

1项目教学法

模拟电路作为电类专业的基础课程之一,是四年制本科学习中关键的枢纽点。该课程实践性极强,但在当前的模电教学模式下,模电实验课程与课程教学单独设置。而且学生只需要按照实验器材插拔导线即算完成实验,很难把模拟电路中概念细节多、实践性强的概念充分掌握,缺乏创新意识。项目教学法,最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,注重理论与实践相结合,目标是提高学生的积极性和创新能力[4]。首先由教师多项“任务”;然后通过小组讨论完成实验内容的设计;再利用Multisim软件进行电路的仿真与改进;最后完成电路的焊接与验证。在整个教学过程中教师只起引导作用,学生处于主体地位,在整个实验过程中不断思考解决问题。

2基于项目教学法的模电实验改革的必要性

2.1模电实验课程体系不合理,教学内容陈旧

在高校教育中实验课程的开设主要是为了更好地辅助理论教学,进一步加强学生独立分析、解决问题及创新能力的培养。但目前模拟电路实验课程,内容验证性实验为主,同时课程内容过于陈旧,无法反应当前新知识、新成果。

2.2教学方式未能与时俱进

现有的模电实验课程基本上都是采用传统的“单向式”教学模式,老师通过讲解、演示完成整个实验过程,学生按部就班的完成。此外学生通过分组完成同一个实验,这样就会导致有些学生在小组内不动手操作或抄袭别人的实验结果。

2.3实验器材落后

传统的模电实验多采用实验箱和面包板等设备,学生只是在老师讲解原理、步骤、演示后,通过简单的连线就能完成,存在很多雷同的数据。因此学生在实验中缺乏自主思考的时间和空间,制约了学生的实践创新能力。

2.4评价体系单一

大多数高校模电实验成绩构成仅有实验操作和实验报告两部分组成。最终实验成绩的80%取决于实验报告的完成情况,而且实验报告经常出现相互抄袭的现象。这种考核方式忽略了实验教学的本质,不利于学生的自主学习能力和创新能力的培养。

3基于项目教学法的模电实验改革研究与探索

3.1建立多层次的实验教学内容体系

摒弃原有的分立的模块化教学体系,对书本知识进行整合,将实验内容分为基础性实验、综合性实验、创新型实验三部分进行,整合后模电实验课程讲义结构框如图1所示。通过基础性实验加强理论知识的掌握,学会使用相关实验仪器;通过综合性实验引导学生全方位的思考,培养学生解决问题的能力;最后通过创新型实验提高学生创新能力,使学生掌握最新鲜的科技前沿知识[5]。

3.2建立适合不同层次的多元化教学模式和评价方式

实验教学中在体现学生主体性的基础上,要针对不同层次的实验内容采用不同的教学模式。基础性实验重点在于实验器材的操作规范以及培养学生初步的动手能力,因此基础性实验教学模式以传统的教学模式为主;综合性实验培养应用所学知识解决实际问题的能力和创新能力;创新型实验注重学生勇于探索的科研精神。因此对于综合性实验和创新型实验均采用项目教学法[6]。在评价体系方面,采用三段式实验评价方案:实验前、实验中、实验后,并且针对不同层次的实验,侧重点不同。比如说对于基础性实验注重学生的操作技能和报告册的完成,对于综合性实验注重实验中解决问题的能力,创新型实验侧重于创新性等。

3.3实验器材的改革

本次教学改革中,摒弃了原模电实验采用的实验箱和面包板等设备,采用分立电子元件设计电路。学生自主设计电路,完成仿真并焊接电路,最后通过实验总结完成实验[8]。这样避免了实验课程中存在的很多雷同数据,并使学生充分掌握电子器件的特点和应用。

4模拟电路“三位一体”的教学新模式

模电实验课程的改革最终目的是为了辅助模电理论课程教学和学生独立思考和创新能力的培养。为了让学生进一步掌握模电的知识体系、帮助学生树立现代工程意识,因此提出模拟电路理论教学、常规实验教学、创新性实验教学三者相辅相成,“三位一体”的教学新模式[9]。模拟电路“三位一体”教学新模式如图2所示,其中新引入的创新性实验教学作为最顶端的结构,是验证应用型本科院校培养效果的重要指标。

5小结

实验教学是将理论知识与实际操作相融合的重要纽带,实验教学不能是纸上谈兵,只有在教学中实践并指导实验教学的开展,才能培养出适合当今社会发展的创新型人才。同时,模拟电路“三位一体”教学新模式中的创新型实验教学是对实验和课程教学的拓展,可推广至同类课程中。

作者:韩美林 单位:商洛学院电子信息与电气工程学院