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電工電子技術實踐教學的整體優化研究
摘要：本文結合我院實踐課的教學情況。對電工電子技術實驗課教學整體優化的構想和改革進行了探討，對教學手段、教學管理等進行了分析和研究。關鍵詞：電工電子技術實驗；教學內容優化；教學手段；教學管理
1、引言
隨著科學技術的發展和電子系統的日益復雜化的趨勢，電工電子技術實踐課從內容到形式都將發生深刻變化，圍繞電工電子技術實踐課教學的改革，各院校都在不斷進行探索。我院的電工電子技術實踐課教學，如何適應新形勢下培養高素質人才的要求，研究并改革我院電工電子技術實踐課的教學內容、方法和手段，強化教學管理已是刻不容緩的工作。
實踐教學是培養學生動手能力、思維能力、創新能力的教學系統中的一個子系統，應該從系統的角度來研究實踐課的改革。因此，首先應根據社會發展對人才的需求，有針對性地對實踐課的教學內容進行系統的整體優化，建立既適應人才培養又適合學生自身發展和整體素質提高的實踐教學結構；同時要探索新的教學方法和手段，提高教學效率，加強教學管理；實踐教學又是以實驗室為依托，實踐教學改革自然要求實驗室建設要與之相適應。所以改革的出發點，教學質量的提高，關鍵應抓好以下幾個環節：一是課程內容整體優化{二是探索新的實驗教學手段，三是加強教學管理，本文結合我院實驗室的具體做法進行了探討。
2、優化教學內容
2.1實踐課教學內容整體優化構想
根據教育部“面向二十一世紀電工電子系列課程教學內容與課程體系改革”的總要求，基礎教育應突出基礎性，特別是本科教育，培養出的人才應該是基礎扎實、知識面寬、有創新能力的人才，在內容設置上應體現基礎性、創新性、先進性。實踐課教學，應從課程內容設置和教學環節配合兩方面實現整體優化。對于本科學生，實課驗的內容可按基本型實驗、設計型實驗、課程設計三個層次設置�；拘蛯嶒炇菍W生學會實驗儀器儀表的使用、理解基本原理和掌握基本實驗技能的重要途徑。知識和能力的培養應當有個循序漸進，由淺人深的過程，國內外一流大學也都非常重視學生基本實驗技能的切I練；設計型實驗是要求學生能夠根據技術指標的要求，設計具有各種功能的單元電路，并用實驗方法進行分析、修正，使之達到所規定的技術指標；課程設計主要是培養學生的創新意識和綜合能力，要求學生在單元電路設計的基礎上，綜合運用有關知識，設計、安裝與調試自成系統的、與工程實際接軌的、具有各種不同用途和一定工程意義的電子線路裝置，從而為學生以后的畢業設計和從事電子技術方面的工作打下基礎。只有按照上述三個層次對實踐課的教學內容進行整體優化，認真確定好每一階段的實踐內容，才能為學生打牢基礎和持續發展提供基本的教學條件保證。
2.2三類實驗的要求
(1)基本型實驗
這類實驗內容要求學生按實驗指導書的實驗要求、步驟、方法，獨立完成實驗。目的在于培養學生的基本實驗技能。實驗目的主要是訓練學生的儀器儀表使用、實際操作、實驗數據整理、實驗報告的書寫等能力，通過實驗，使學生加深對課程內容的理解，受到基本實驗技能的訓練。基本型實驗還應包括綜合性的實驗內容，如要求學生參照有關“指導”(該“指導”或來自教師。或來自指導書)，完成一個綜合內容的實驗，目的是培養學生對所學的知識具有水平遷移能力。
(2)設計型實驗
要求學生運用所學理論知識獨立解決一個具體的實際問題。目的在于培養學生科學的思維方法和創新開拓能力。設計型實驗主要是針對單元電路而設，一般由教師擬定題目，不提供電路圖，由學生自己設計實驗方案。在設計型實驗中學生要求購買的元器件往往是五花八門的，這將無形中增加了教師的工作量和經費開支，因此，可采取讓學生在規定的器件品種范圍內設計。
(3)課程設計
學生學完了電工電子技術全部課程后，可集中一到兩周時間進行課程設計。在課程設計中要求學生系統地運用所學知識去解決一個實際問題，這對他們的學習效果是一個全面的檢查和考驗，讓學生通過親自動手設計、安裝、調試一個實際的系統，實實在在感受一次“科研”、“開發”的基本過程，這對他們的創造能力是一次極大的鍛煉和提高。在進行課程設計選題上應做到難度適中，與原來學生掌握的知識聯系密切，以激發學生的興趣，如果課程設計題目選得太難，學生感到與他原來的認知結構無法聯系，那么他對這個題目就不感興趣甚至失去信心；反之，如果太容易，也不能產生興趣．最好是與他們原來的知識結構既有相同部分，又不完全相同，這可引起學生的很大興趣和積極性迫使他們對原來的知識加以選擇、轉化和利用。具體目標應達到以下四種能力：
1)讀圖能力：能看懂基本電路圖，畫出方框圖，具備分析電路功能或作用的能力。
2)設計電路的能力：會查閱和利用技術資料，能夠根據功能需要合理選用元器件，設計參數，組成系統電路。典型元器件，盡可能地反映當今電子技術的發展動態。
3)調試及排除故障的能力：獨立地完成各部分電路的調試。
4)撰寫科研報告的能力：完成課程設計后，根據設計安裝、調試的心得體會結合設計內容、目的，撰寫一份水平較高的設計報告。
3、探索新的教學手段
科學技術的不斷發展，教學內容的不斷更新，傳統的實驗教學手段已經不能滿足電子技術飛速發展的要求。傳統的電工電子技術實驗一般主要是依賴實驗室，離開實驗室，學生就很難完成實驗，學生的實驗構想和創新熱情到受實驗條件的制約。利用現代化的虛擬實驗方法就可以解決這個問題。我院電工電子實驗教學主要進行了以下幾方面的改革：
3.1開展EDA仿真教學實驗
目前，現代化教學手段在實踐教學中到了廣泛的應用，尤其體現當今電子技術最新設計手段的電子線路計算機輔助設計CAD(Computer Aided Design)，CAD是隨著計算機技術的飛速發展而迅速建立起來的一門新型學科，它的出現改變了電子線路傳統的設計方法，比如使用Elec—tronic Workbench或Multisim等仿真軟件，可將所有的電路基礎、模擬電子線路、數字電子線路實驗所需的元件和組件全都以圖標的形式顯示在屏幕上，使用者只需用鼠標擊中各相應的圖標，即可打開各種工具欄和元件庫，取出你所需要的元器件、組件，按線路圖連接成電路圖-在工具欄中打開儀表區，可以取出所需要的萬用表、示波器、信號源等接在線路中。點擊開關，就可以通過電子模擬，以進行觀測和調試。可見采用cAD技術，其實驗手段發生了很大變化�，F在，學生如果想做一個實驗來驗證一個原理或設計一個電路，可不必到實驗室來做實驗，只要在計
算機上進行仿真實驗即可。進行仿真實驗，相當于每個學生都有了一個非常先進、功能強大的“實驗室”。虛擬實驗給學生一個非常廣闊的空間，使學生能在這個空間里自由發揮，方便地進行各種設計，挖掘潛力，鍛煉他們運用知識的能力和增強他們的創新意識，提高學生的綜合素質，收到了良好的教學效果。
3.2建設網絡課堂，建成網上虛擬實驗室
遠程網絡課堂教學已發展成為一種非常重要的教學方式，是進行壘民教育、終生教育等教學手段的發展方向，互聯網的迅速普及，促進了網絡教育的迅速發展。為了學生自學和鞏固電工電子課程的需要，我們開發了電工電子網絡課堂和網上實驗室，在網絡課堂里放置實驗教材、實驗教學大綱、仿真教學軟件，學生可按照網絡課堂的提示，下載并安裝虛擬實驗軟件，這樣每個學生就相當于擁有了一個自己的實驗室。教材對每個實驗都提出了具體的要求，學生可按照要求來完成實驗。完成實驗后，通過網絡教學平臺，提交實驗結果和實驗報告。學生還可以通過網上虛擬實驗來預習實驗，在進行實際操作實驗之前先進行虛擬實驗，實驗完成后可對虛擬實驗和實際實驗的結果進行比較分析，加深對實驗的理解。另外對在實驗室完成的實驗不滿意時，也可以在網上進行虛擬實驗，直到滿意為止。還可以通過網絡課堂把自己的發明創造或問題和大家交流，全面提高學生的學習興趣。
3.3制作大量教學課件
電工電子教學的難點之一是許多復雜流動的電子圖像難以用語言清晰地描述，為解決這一問題，可以通過制作幻燈、動畫和仿真電路等課件的辦法改進這一不足之處。通過這些課件，不但為學生提供了豐富的信息資源，使學生更容易理解所學的知識，同時也促進了教學質量的提高。
4、加強實驗教學管理
4.1加強實驗室管理
一是建立健全實驗室管理制度，使實驗室處于良好的運行狀態。二是加強實驗設備的管理，保證實驗的正常進行，充分發揮儀器設備的效能。出現損壞及時修理，小的損壞帶領學生自己修，大的損壞及時報修，保持設備完好率在百分之九十五以上。三是開放實驗室，盡量滿足學生課外實驗的要求，為學生創造良好的課外實踐條件。
4.2加強網絡課堂的管理
對網絡課堂進行經常性專人管理，維護網絡課堂的正常運轉。及時處理學生提交的問題，指導學生的學習，檢查學生網絡課堂學習情況，組織學生進行網上交流，及時更新、完善網絡課堂內容。
4.3加強教學管理
組織專家對實驗教學進行經常性的檢查、指導和評估，不斷提高實驗教學的質量和水平。認真把握實驗教學的各個環節，學生做實驗前必須要求預習，撰寫實驗預習報告，實驗過程中，教師要認真檢查學生對待實驗的態度，以及對實驗操作技能的掌握程度，發現問題及時糾正輔導，使學生養成嚴謹的實驗作風。改革實驗考核方法，建立客觀公正的考核評價體系。
5、結束語
經過多年的教學實踐，在電工電子實驗教學改革上已取得了一定的成績。總體安排上逐漸趨向合理，既注重了時代性和先進性，也能充分利用現代教學技術進行雙向教學，加強了綜合性和系統性的實驗教學內容，取得了非常好的教學改革效果。
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