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電工電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)的整體優(yōu)化研究
摘要：本文結(jié)合我院實(shí)踐課的教學(xué)情況。對(duì)電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)整體優(yōu)化的構(gòu)想和改革進(jìn)行了探討，對(duì)教學(xué)手段、教學(xué)管理等進(jìn)行了分析和研究。關(guān)鍵詞：電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化；教學(xué)手段；教學(xué)管理
1、引言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電子系統(tǒng)的日益復(fù)雜化的趨勢(shì)，電工電子技術(shù)實(shí)踐課從內(nèi)容到形式都將發(fā)生深刻變化，圍繞電工電子技術(shù)實(shí)踐課教學(xué)的改革，各院校都在不斷進(jìn)行探索。我院的電工電子技術(shù)實(shí)踐課教學(xué)，如何適應(yīng)新形勢(shì)下培養(yǎng)高素質(zhì)人才的要求，研究并改革我院電工電子技術(shù)實(shí)踐課的教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，強(qiáng)化教學(xué)管理已是刻不容緩的工作。
實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、思維能力、創(chuàng)新能力的教學(xué)系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)，應(yīng)該從系統(tǒng)的角度來(lái)研究實(shí)踐課的改革。因此，首先應(yīng)根據(jù)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求，有針對(duì)性地對(duì)實(shí)踐課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的整體優(yōu)化，建立既適應(yīng)人才培養(yǎng)又適合學(xué)生自身發(fā)展和整體素質(zhì)提高的實(shí)踐教學(xué)結(jié)構(gòu)；同時(shí)要探索新的教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)效率，加強(qiáng)教學(xué)管理；實(shí)踐教學(xué)又是以實(shí)驗(yàn)室為依托，實(shí)踐教學(xué)改革自然要求實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要與之相適應(yīng)。所以改革的出發(fā)點(diǎn)，教學(xué)質(zhì)量的提高，關(guān)鍵應(yīng)抓好以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：一是課程內(nèi)容整體優(yōu)化{二是探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，三是加強(qiáng)教學(xué)管理，本文結(jié)合我院實(shí)驗(yàn)室的具體做法進(jìn)行了探討。
2、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
2.1實(shí)踐課教學(xué)內(nèi)容整體優(yōu)化構(gòu)想
根據(jù)教育部“面向二十一世紀(jì)電工電子系列課程教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革”的總要求，基礎(chǔ)教育應(yīng)突出基礎(chǔ)性，特別是本科教育，培養(yǎng)出的人才應(yīng)該是基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、有創(chuàng)新能力的人才，在內(nèi)容設(shè)置上應(yīng)體現(xiàn)基礎(chǔ)性、創(chuàng)新性、先進(jìn)性。實(shí)踐課教學(xué)，應(yīng)從課程內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)環(huán)節(jié)配合兩方面實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化。對(duì)于本科學(xué)生，實(shí)課驗(yàn)的內(nèi)容可按基本型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)三個(gè)層次設(shè)置�；拘蛯�(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)儀器儀表的使用、理解基本原理和掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的重要途徑。知識(shí)和能力的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)有個(gè)循序漸進(jìn)，由淺人深的過(guò)程，國(guó)內(nèi)外一流大學(xué)也都非常重視學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的切I練；設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是要求學(xué)生能夠根據(jù)技術(shù)指標(biāo)的要求，設(shè)計(jì)具有各種功能的單元電路，并用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行分析、修正，使之達(dá)到所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)；課程設(shè)計(jì)主要是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合能力，要求學(xué)生在單元電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用有關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試自成系統(tǒng)的、與工程實(shí)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(xué)生以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和從事電子技術(shù)方面的工作打下基礎(chǔ)。只有按照上述三個(gè)層次對(duì)實(shí)踐課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整體優(yōu)化，認(rèn)真確定好每一階段的實(shí)踐內(nèi)容，才能為學(xué)生打牢基礎(chǔ)和持續(xù)發(fā)展提供基本的教學(xué)條件保證。
2.2三類(lèi)實(shí)驗(yàn)的要求
(1)基本型實(shí)驗(yàn)
這類(lèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求學(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的實(shí)驗(yàn)要求、步驟、方法，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。目的在于培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能。實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕怯?xùn)練學(xué)生的儀器儀表使用、實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)等能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生加深對(duì)課程內(nèi)容的理解，受到基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練�；拘蛯�(shí)驗(yàn)還應(yīng)包括綜合性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如要求學(xué)生參照有關(guān)“指導(dǎo)”(該“指導(dǎo)”或來(lái)自教師�；騺�(lái)自指導(dǎo)書(shū))，完成一個(gè)綜合內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，目的是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)具有水平遷移能力。
(2)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)
要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)獨(dú)立解決一個(gè)具體的實(shí)際問(wèn)題。目的在于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和創(chuàng)新開(kāi)拓能力。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)主要是針對(duì)單元電路而設(shè)，一般由教師擬定題目，不提供電路圖，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)中學(xué)生要求購(gòu)買(mǎi)的元器件往往是五花八門(mén)的，這將無(wú)形中增加了教師的工作量和經(jīng)費(fèi)開(kāi)支，因此，可采取讓學(xué)生在規(guī)定的器件品種范圍內(nèi)設(shè)計(jì)。
(3)課程設(shè)計(jì)
學(xué)生學(xué)完了電工電子技術(shù)全部課程后，可集中一到兩周時(shí)間進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。在課程設(shè)計(jì)中要求學(xué)生系統(tǒng)地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，這對(duì)他們的學(xué)習(xí)效果是一個(gè)全面的檢查和考驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試一個(gè)實(shí)際的系統(tǒng)，實(shí)實(shí)在在感受一次“科研”、“開(kāi)發(fā)”的基本過(guò)程，這對(duì)他們的創(chuàng)造能力是一次極大的鍛煉和提高。在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)選題上應(yīng)做到難度適中，與原來(lái)學(xué)生掌握的知識(shí)聯(lián)系密切，以激發(fā)學(xué)生的興趣，如果課程設(shè)計(jì)題目選得太難，學(xué)生感到與他原來(lái)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)無(wú)法聯(lián)系，那么他對(duì)這個(gè)題目就不感興趣甚至失去信心；反之，如果太容易，也不能產(chǎn)生興趣．最好是與他們?cè)瓉?lái)的知識(shí)結(jié)構(gòu)既有相同部分，又不完全相同，這可引起學(xué)生的很大興趣和積極性迫使他們對(duì)原來(lái)的知識(shí)加以選擇、轉(zhuǎn)化和利用。具體目標(biāo)應(yīng)達(dá)到以下四種能力：
1)讀圖能力：能看懂基本電路圖，畫(huà)出方框圖，具備分析電路功能或作用的能力。
2)設(shè)計(jì)電路的能力：會(huì)查閱和利用技術(shù)資料，能夠根據(jù)功能需要合理選用元器件，設(shè)計(jì)參數(shù)，組成系統(tǒng)電路。典型元器件，盡可能地反映當(dāng)今電子技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。
3)調(diào)試及排除故障的能力：獨(dú)立地完成各部分電路的調(diào)試。
4)撰寫(xiě)科研報(bào)告的能力：完成課程設(shè)計(jì)后，根據(jù)設(shè)計(jì)安裝、調(diào)試的心得體會(huì)結(jié)合設(shè)計(jì)內(nèi)容、目的，撰寫(xiě)一份水平較高的設(shè)計(jì)報(bào)告。
3、探索新的教學(xué)手段
科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容的不斷更新，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段已經(jīng)不能滿足電子技術(shù)飛速發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)一般主要是依賴(lài)實(shí)驗(yàn)室，離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生就很難完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想和創(chuàng)新熱情到受實(shí)驗(yàn)條件的制約。利用現(xiàn)代化的虛擬實(shí)驗(yàn)方法就可以解決這個(gè)問(wèn)題。我院電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要進(jìn)行了以下幾方面的改革：
3.1開(kāi)展EDA仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)
目前，現(xiàn)代化教學(xué)手段在實(shí)踐教學(xué)中到了廣泛的應(yīng)用，尤其體現(xiàn)當(dāng)今電子技術(shù)最新設(shè)計(jì)手段的電子線路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD(Computer Aided Design)，CAD是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展而迅速建立起來(lái)的一門(mén)新型學(xué)科，它的出現(xiàn)改變了電子線路傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，比如使用Elec—tronic Workbench或Multisim等仿真軟件，可將所有的電路基礎(chǔ)、模擬電子線路、數(shù)字電子線路實(shí)驗(yàn)所需的元件和組件全都以圖標(biāo)的形式顯示在屏幕上，使用者只需用鼠標(biāo)擊中各相應(yīng)的圖標(biāo)，即可打開(kāi)各種工具欄和元件庫(kù)，取出你所需要的元器件、組件，按線路圖連接成電路圖-在工具欄中打開(kāi)儀表區(qū)，可以取出所需要的萬(wàn)用表、示波器、信號(hào)源等接在線路中。點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)，就可以通過(guò)電子模擬，以進(jìn)行觀測(cè)和調(diào)試。可見(jiàn)采用cAD技術(shù)，其實(shí)驗(yàn)手段發(fā)生了很大變化�，F(xiàn)在，學(xué)生如果想做一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一個(gè)原理或設(shè)計(jì)一個(gè)電路，可不必到實(shí)驗(yàn)室來(lái)做實(shí)驗(yàn)，只要在計(jì)
算機(jī)上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)即可。進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，相當(dāng)于每個(gè)學(xué)生都有了一個(gè)非常先進(jìn)、功能強(qiáng)大的“實(shí)驗(yàn)室”。虛擬實(shí)驗(yàn)給學(xué)生一個(gè)非常廣闊的空間，使學(xué)生能在這個(gè)空間里自由發(fā)揮，方便地進(jìn)行各種設(shè)計(jì)，挖掘潛力，鍛煉他們運(yùn)用知識(shí)的能力和增強(qiáng)他們的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，收到了良好的教學(xué)效果。
3.2建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂，建成網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)室
遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)已發(fā)展成為一種非常重要的教學(xué)方式，是進(jìn)行壘民教育、終生教育等教學(xué)手段的發(fā)展方向，互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及，促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)教育的迅速發(fā)展。為了學(xué)生自學(xué)和鞏固電工電子課程的需要，我們開(kāi)發(fā)了電工電子網(wǎng)絡(luò)課堂和網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室，在網(wǎng)絡(luò)課堂里放置實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、仿真教學(xué)軟件，學(xué)生可按照網(wǎng)絡(luò)課堂的提示，下載并安裝虛擬實(shí)驗(yàn)軟件，這樣每個(gè)學(xué)生就相當(dāng)于擁有了一個(gè)自己的實(shí)驗(yàn)室。教材對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)都提出了具體的要求，學(xué)生可按照要求來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。完成實(shí)驗(yàn)后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生還可以通過(guò)網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)來(lái)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，在進(jìn)行實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)之前先進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)完成后可對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行比較分析，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解。另外對(duì)在實(shí)驗(yàn)室完成的實(shí)驗(yàn)不滿意時(shí)，也可以在網(wǎng)上進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，直到滿意為止。還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課堂把自己的發(fā)明創(chuàng)造或問(wèn)題和大家交流，全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.3制作大量教學(xué)課件
電工電子教學(xué)的難點(diǎn)之一是許多復(fù)雜流動(dòng)的電子圖像難以用語(yǔ)言清晰地描述，為解決這一問(wèn)題，可以通過(guò)制作幻燈、動(dòng)畫(huà)和仿真電路等課件的辦法改進(jìn)這一不足之處。通過(guò)這些課件，不但為學(xué)生提供了豐富的信息資源，使學(xué)生更容易理解所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)也促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。
4、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理
4.1加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理
一是建立健全實(shí)驗(yàn)室管理制度，使實(shí)驗(yàn)室處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。二是加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理，保證實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行，充分發(fā)揮儀器設(shè)備的效能。出現(xiàn)損壞及時(shí)修理，小的損壞帶領(lǐng)學(xué)生自己修，大的損壞及時(shí)報(bào)修，保持設(shè)備完好率在百分之九十五以上。三是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，盡量滿足學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)的要求，為學(xué)生創(chuàng)造良好的課外實(shí)踐條件。
4.2加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)課堂的管理
對(duì)網(wǎng)絡(luò)課堂進(jìn)行經(jīng)常性專(zhuān)人管理，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)課堂的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。及時(shí)處理學(xué)生提交的問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)，檢查學(xué)生網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)情況，組織學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上交流，及時(shí)更新、完善網(wǎng)絡(luò)課堂內(nèi)容。
4.3加強(qiáng)教學(xué)管理
組織專(zhuān)家對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行經(jīng)常性的檢查、指導(dǎo)和評(píng)估，不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和水平。認(rèn)真把握實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)前必須要求預(yù)習(xí)，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要認(rèn)真檢查學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)操作技能的掌握程度，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正輔導(dǎo)，使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)作風(fēng)。改革實(shí)驗(yàn)考核方法，建立客觀公正的考核評(píng)價(jià)體系。
5、結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革上已取得了一定的成績(jī)�？傮w安排上逐漸趨向合理，既注重了時(shí)代性和先進(jìn)性，也能充分利用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)進(jìn)行雙向教學(xué)，加強(qiáng)了綜合性和系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，取得了非常好的教學(xué)改革效果。
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