電子技術(shù)綜合性實驗案例探析

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摘要：針對傳統(tǒng)模擬電子技術(shù)實驗在課程內(nèi)容、教學模式、評價方式存在的不足，加入綜合性實驗，采用OBE理念設(shè)計具體實驗內(nèi)容，實驗采用基礎(chǔ)部分和發(fā)揮部分結(jié)構(gòu)，有效激發(fā)學生主動性，使學生充分理解工程設(shè)計理念，采用PBL理念設(shè)計教學引入，激發(fā)學生學習的積極性，采用多元評價方式，注重過程性考核，量化目標的考核，評價更加合理。實踐表明，綜合性實驗可提高學生分析問題能力、創(chuàng)新能力、綜合素養(yǎng)，方案可以為相關(guān)學科實驗的改革提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：綜合性實驗，模擬電子，技術(shù)實驗，成果導向教育。

0引言

模擬電子技術(shù)實驗課程可以使學生加深對模擬電子技術(shù)理論的理解和掌握，提高動手實踐能力，實現(xiàn)從理論到實踐的過渡，培養(yǎng)工程意識和創(chuàng)新意識，但是目前模擬電子技術(shù)實驗仍然存在各種各樣的問題，如以教學進程為導向，單一驗證性實驗居多，實驗系統(tǒng)性、關(guān)聯(lián)性差[1-3]。實驗內(nèi)容選擇受教師個人喜好和實驗設(shè)備完善性限制，實驗多為簡單接線和測量，學生無法體會設(shè)計要求分析、方案選擇論證、元件選擇計算、仿真驗證、設(shè)計優(yōu)化等實際工程實踐過程[4-6]。評價機制以學生演示和實驗報告為主要評價指標，實驗報告雷同程度較高，區(qū)分度較低，學生的獨立思考能力、創(chuàng)新能力、工程素養(yǎng)等思政目標沒有得到量化，全方位育人得不到有效保證，實驗改革勢在必行。

1實驗探索

1.1實驗改革

濱州學院電氣工程學院模擬電子技術(shù)實驗課程一直是獨立課程，16學時，分為8個實驗，第八周開課，實驗采用平時成績加期末考核成績的方式。教學團隊針對當前模擬電子技術(shù)實驗存在的不足，結(jié)合具體實驗條件提出了在基礎(chǔ)實驗基礎(chǔ)上增加綜合實驗的教學思路，課程學時為課內(nèi)8學時和課外開放，綜合實驗按照OBE理念進行設(shè)計[7，8]，分為基本部分和發(fā)揮部分[9]，綜合實驗設(shè)計的主要原則如下：育人全方位、工程全流程、方案多選擇、設(shè)計可延展，產(chǎn)品多趣味等，以音頻放大電路的設(shè)計、仿真、PCB繪制實驗為例說明實驗的具體設(shè)計流程，如圖1所示。首先設(shè)計實驗的總體設(shè)計要求，然后建立實驗的課程庫，包括知識庫、能力庫、素養(yǎng)庫，從課程庫里面選擇相應(yīng)的內(nèi)容組合到一起，生成具體的實驗。

1.2優(yōu)點

綜合性實驗的加入可以讓學生把基礎(chǔ)實驗部分獲得的能力進一步提高，不再是單純的插拔線實驗，而且自己去選擇設(shè)計所有的電路，真正體會到工程設(shè)計的全過程，為了在規(guī)定的時間完成實驗，學生還需要團隊成員的協(xié)助，也能讓其感受團隊成員的重要性。

2教學設(shè)計

綜合性實驗涉及的內(nèi)容廣泛，時間跨度較長，所以教學設(shè)計分為預習要求、思路引導、重點原理講解、重要節(jié)點提示、學生答辯與驗收幾個環(huán)節(jié)，以音頻放大電路的設(shè)計、仿真、PCB繪制綜合性實驗為例，預習可以讓學生熟悉音頻放大電路的基本原理、發(fā)展現(xiàn)狀、實驗用到的基本工具等，采用PBL理念[6]對學生進行思路引導，從認識音頻電路、如何設(shè)計音頻電路、如何驗證音頻電路、如何繪制PCB文件等四個方面進行引導，讓學生快速進入實驗，少走彎路，思路引導圖如圖2所示，重點原理講解是為了解決實驗中關(guān)鍵的技術(shù)難點，如不同功率放大電路的特點，元件選擇與計算等，重要節(jié)點是為監(jiān)督學生實驗進展情況，同時解決實驗中遇到的疑難問題，學生答辯與驗收環(huán)節(jié)主要對學生的實驗過程、實驗結(jié)果、實驗總結(jié)的評價，包括能力的評價和素養(yǎng)的評價。

3實驗過程及要求

3.1實驗過程

基于綜合性實驗時間跨度比較大，實驗設(shè)計內(nèi)容比較廣泛，所以實驗采用線上線下的方式[6]。線上主要完成實驗的預習與準入、基本知識、基本操作的講解與演示。線下主要解決學生的疑難問題、關(guān)鍵節(jié)點的監(jiān)督、實驗的考核、答辯等，綜合性實驗分為課內(nèi)部分和開放實驗部分。課內(nèi)學時主要講解實驗的基本原理，對學生進行實驗思路引導、難點講解、實驗演示等。開放實驗部分主要用于完成實驗相關(guān)知識的研究現(xiàn)狀、團隊討論實驗方案、參數(shù)選擇與計算、實驗仿真、設(shè)計優(yōu)化等。

3.2具體案例

以音頻放大電路的設(shè)計、仿真、PCB繪制實驗為例，具體的過程和要求如圖3。

4考核與評價

4.1傳統(tǒng)考核評價缺點

傳統(tǒng)實驗教學的評價指標過于粗糙，主要基于學生實驗的結(jié)果和實驗報告、期末考核，其中實驗報告、期末考核占比較大，以我院為例，實驗報告占比30%，實驗考核占比60%，學生實驗報告雷同現(xiàn)象嚴重，實驗數(shù)據(jù)相似性較大，學生對期末考核的重視程度不夠，統(tǒng)一的考核指標也不利于發(fā)揮優(yōu)秀學生的積極性，缺乏對學生綜合素養(yǎng)的考查，傳統(tǒng)實驗對思政元素的考核比重較輕，而且難以量化，存在靠印象給分的現(xiàn)象。

4.2綜合實驗考核評價辦法

綜合實驗的考核與評價注重過程性評價，評價指標是多元化的，考核方式采用答辯的方式，教師現(xiàn)場提問，不僅看中實驗結(jié)果，也看中對實驗的分析與理解，可有效減少模棱兩可的現(xiàn)象[10,11]。增加了對學生實驗預習評價，實驗預習不僅僅是簡單地看資料、視頻的完成度，而且要完成一定的測試，測試完成進入下一個環(huán)節(jié)，確保學生保質(zhì)保量地完成實驗預習。實驗的思政目標的考核主要靠綜合素養(yǎng)的考查來完成，考核重點考察學生的分析設(shè)計能力，對設(shè)計方案的自我論證能力，團隊協(xié)作能力和分析總結(jié)能力、節(jié)能環(huán)保設(shè)計理念的貫徹的能力。音頻放大電路的設(shè)計、仿真、PCB繪制實驗為例具體考核評價指標如表1。

5結(jié)語

在模擬電子技術(shù)實驗的基礎(chǔ)上開設(shè)綜合性實驗，實驗內(nèi)容涵蓋工程設(shè)計的全過程，采用OBE設(shè)計實驗教學內(nèi)容，采用PBL理念設(shè)計思路引導，采用多元考核與評價方式，重新設(shè)計了對思政目標的評價方式，量化對思政目標的評價，對學生的評價更加合理，綜合性實驗的加入充分調(diào)動了學生學習的主動性和積極性，教學效果明顯改善，所以本方案可以為相關(guān)學科實驗改革提供有益借鑒。

作者:高發(fā)亮 單位:濱州學院電氣工程學院