1、獨立學院基礎電路實驗教學模式改革與創(chuàng)新探究課題論文開題結題中期研究報告（經驗交流） 摘要文章在分析獨立學院基礎電路實驗教學的現(xiàn)狀和存在問題的基礎上,提出了一種有利于培養(yǎng)學生動手能力和創(chuàng)新能力的獨立學院基礎電路實驗教學模式,并完善相應的評價體系。該實驗模式讓學生能夠感興趣地、自主地探索和學習,從而更好地實現(xiàn)應用型人才的培養(yǎng)目標。 關鍵詞獨立學院 基礎電路 實驗教學模式 作者簡介朱繼洪(1982- ),男,江西瑞昌人,贛南師范學院科技學院,助理實驗師,主要從事電子科學與技術的教學和研究;林枋(1980- ),男,江西贛州人,贛南師范學院科技學院物資設備與實驗室管理處處長,講師,主要從事高校管理與現(xiàn)

2、代教育技術研究;周文誼(1982- ),男,江西宜豐人,江西環(huán)境工程職業(yè)學院信息工程分院,助教,主要從事電子科學與技術的教學與研究。(江西贛州341000) 課題項目本文系2008年江西省高校省級教改課題“獨立學院基礎電路實驗教學的改革研究”的研究成果。(課題編號:JXJG-08-89-5) 1111G642.011111A文章編號1004-3985(2009)26-0109-02 基礎電路主要包括電路分析、模擬電子技術、數(shù)字電子技術等課程,其實驗教學是電子信息、通信工程、自動控制類等專業(yè)進行基本訓練、科學實驗的必修基礎性課程,在教學中引導整個專業(yè)的發(fā)展。獨立學院相關專業(yè)的本科教育培養(yǎng)目標定位

3、在把學生培養(yǎng)成為應用型人才,這就要求獨立學院在實驗的教學、內容、方法和評測體系等方面必須進行自我探索與設計,形成一套嚴謹、完善、規(guī)范、科學的實驗教學體系。全面實施獨立學院基礎電路實驗教學改革,探索出具有獨立學院獨特的實驗教學模式,是培養(yǎng)適應時代需求和本專業(yè)工作要求的畢業(yè)生的堅實基礎。 一、獨立學院基礎電路實驗教學的現(xiàn)狀分析 獨立學院作為一種新的辦學形式,近幾年得到迅速發(fā)展,各相關專業(yè)也初具規(guī)模,但其實驗教學大部分基本仍由原母體院校實驗教學模式衍生出來,與獨立學院培養(yǎng)應用型人才的目標有較大差異,基礎電路作為電子、通信、自動化控制類等專業(yè)的基礎課程,其實驗教學是培養(yǎng)過程中極為重要的組成部分,如果只

4、停留在傳統(tǒng)的實驗教學模式上,將達不到完成培養(yǎng)應用型人才的目標定位。傳統(tǒng)的基礎電路實驗教學模式,偏重于驗證性實驗,實驗功能相對單一,在每一次的實驗過程中,學生一般只需按照詳細的實驗講義操作就能夠得到預定的實驗結果,學生完全處在一個被動的學習狀態(tài),嚴重束縛了學生主動性的發(fā)揮,也不利于培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。 二、獨立學院基礎電路實驗教學的改革措施 基礎電路實驗教學應根據(jù)電子類學科發(fā)展的規(guī)律,面對當代社會的需求,結合獨立學院實驗教學的實際來開設?；A電路實驗教學應具有直觀性、實驗性、科研性、綜合性等特點。隨著電子技術和計算機技術的發(fā)展,電子設計自動化EDA技術的出現(xiàn),把計算機仿真技術融合到

5、基礎電路實驗教學中是一種必然趨勢,不需要所有的實驗都完全依賴于通過操作實體的實驗設備來得出,既避免了枯燥的實驗,還給學生一種可以掌控實驗的感覺,使學生產生學習興趣。 新的實驗教學模式分為四部分:基本實驗單元、驗證性實驗單元、創(chuàng)新能力實驗單元和綜合實驗單元。各自的側重點不同,同時在其中穿插計算機仿真技術,在達到實驗效果的同時盡量降低實驗的難度,提高學生對實驗的興趣。 1.基本實驗單元。該實驗單元主要要求學生掌握識別、檢測各種常見元器件的能力,掌握常見儀器儀表的使用、檢測元器件方法。在這個單元的實驗當中,通常實驗室只有常見的元器件供學生識別和檢測,學生此時對元器件和儀器儀表的接觸也很有限,可以穿插

6、計算機仿真技術。例如:在Multisim軟件的元器件庫有一個3D_VIRTUAL類,這里面有絕大部分常用元器件的3D模型,學生不但可以從外觀上識別元器件的形狀,而且還可以查看每個器件的詳細報告,在儀器一欄中可以查看到常用儀器,在實驗室里未完成的都可以在Multisim軟件中完成,使用安全、方便。這個單元的實驗對于絕大部分的學生都沒有任何問題,其關鍵在于要培養(yǎng)學生實驗的興趣。 2.驗證性實驗單元。該單元主要是驗證課本上的基本定律,并讓學生熟練掌握實驗的方法和操作規(guī)程。作為驗證性實驗,選用的都是較經典的單元電路,實驗中不但要讓學生提高分析電路的能力,而且還要做一定改進和運用,如調整元器件參數(shù)后觀察

7、實驗結果的變化。這些實驗的開設可以在傳統(tǒng)的基礎電路實驗中進行選擇,保留少部分非常經典的驗證實驗內容,將大部分進行壓縮,被壓縮的實驗學生可在Multisim軟件中實現(xiàn),通過仿真技術對電路進行分析和觀察,而且改變元器件的參數(shù)極為方便,學生只需把主要精力花在電路原理分析上即可。 3.創(chuàng)新能力實驗單元。該單元要盡可能地激發(fā)學生探索學習的興趣,讓學生自主學習。如讓學生通過不同的方式自主設計一個放大電路,規(guī)定好電路主要性能指標,而且此電路的放大倍數(shù)可調,但對元器件的選擇不做限制,讓學生先在Multisim軟件中進行仿真設計,通過后再進行實際電路的焊接、調試,設計成功后形成書面報告。又如讓學生自主設計一個方

8、波發(fā)生器,要求頻率和占空比都具有可調性,仿真成功后再進行實際電路的焊接、調試,最后形成書面報告等。通過若干自主設計的單元電路實驗,學生會養(yǎng)成良好的學習習慣和處理實際問題的能力,并能夠在做每一步時心中有數(shù),為綜合實驗單元實驗打下良好基礎。 4.綜合實驗單元。該單元主要培養(yǎng)學生獨立處理問題的能力,除了要求學生掌握理論知識,還要求學生加強分析實際電路和處理電路故障的能力,對能力較高的學生,還要求具有一定的電路設計能力。綜合性實驗單元實際上是前面各單元實驗的相互結合。比如在“多路智力競賽搶答器設計”這個實驗中,就包含了搶答電路設計、整機電路設計等五個部分,前四部分都是小的實驗單元,學生只有將其處理好,

9、才能夠完成最后的整機電路設計。綜合性實驗單元涉及的知識比較全面,不但要求學生全面地掌握理論知識,還要求具有處理實際電路問題的能力。該實驗難度相對較大,同樣可以通過先軟件仿真,在軟件中每個小部分都通過了之后,再進行綜合的電路仿真,成功后再進行實際電路的焊接、調試,形成書面報告。 在綜合實驗單元中,有一些相對簡單的實驗是學生必須要完成的,學生也可以選擇兩種方法:一是軟件仿真完成即可;二是軟件仿真完成之后,還必須有實際成功的電路才算完成。相對復雜的實驗可作為選擇性實驗,學生根據(jù)自己的能力進行選擇,也可以幾個學生合作完成,這些實驗的知識跨度比較大,特別能夠提高學生分析電路、排除電路故障、相互協(xié)作的能力

10、。 三、獨立學院基礎電路實驗教學的實現(xiàn)和評價體系的建立 新的實驗教學模式的結構體系如下圖所示。 可見,新的實驗教學模式基本沿著預習實驗處理數(shù)據(jù)完成報告的步驟,不同的是在這些步驟中穿插了軟件仿真。正是由于軟件仿真的作用,很好地起到了激發(fā)學生學習、探索興趣的作用。在實際教學中,有的實驗只要軟件仿真通過即可,有的實驗不僅要通過軟件仿真,還要完成實際操作。這就需要教師把握好度,讓學生在輕松的氛圍中掌握實驗內容。 每一種教學體系中必須有一種相對應的評價體系才能夠使學生比較好地把握實驗效果。獨立學院應從操作能力、規(guī)范性、應用能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力等方面對學生進行評測。基本實驗單元和驗證性實驗單元涉及的知

11、識和操作相對簡單,應著重培養(yǎng)學生的操作能力和規(guī)范性,能夠規(guī)范地完成實驗操作和實驗報告就算合格。創(chuàng)新能力實驗單元和綜合實驗單元應著重培養(yǎng)學生的應用能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力。對學生的實驗過程與結果,可分為多個等級進行評價,其中基本實驗單元和驗證性實驗單元是每個學生都必須通過的,操作能力和規(guī)范性應是全部合格,在創(chuàng)新能力實驗單元和綜合實驗單元中,可設置不同等級,3級以下的不合格,級別越高越優(yōu)秀。(見下表) 四、獨立學院基礎電路實驗教學創(chuàng)新教學模式的意義 1.有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。改革后的實驗教學改變了以往單一的實驗形式,使學生既掌握了新的電子電路設計軟件,又掌握了新的分析方法,大大提高了學生的實驗

12、興趣。尤其是利用Multisim軟件做前期的綜合性和設計性實驗,學生不再被動地重復教師的操作,而是主動地去探求解決問題的方法。同樣的設計要求可以有不同的實現(xiàn)電路,能充分發(fā)揮學生的主觀能動性,培養(yǎng)他們運用知識分析問題和解決問題的能力。更重要的是把復雜問題簡單化,適合獨立學院層次的學生。 2.有利于學生由被動學習變?yōu)橹鲃犹剿?。在實驗教學的過程中,教師引導學生自己去學習、設計實驗,學生所學與興趣成正比。 3.有助于教學效果和實驗設施利用率的提高。利用計算機軟件仿真突破了傳統(tǒng)實驗的時間限制,學生可以利用個人電腦在課后繼續(xù)研究,真正掌握實驗內容。實驗場地也不再局限于原有實驗室,而擴展到了機房、電子創(chuàng)新實驗室,做到一機多用、一室多用,從而大大提高了實驗設施的利用率。 基礎電路實驗教學是理論教學的自然延伸,是提高學生素質、實踐能力的最有效的方法。實驗教學只有結合學校的實際條件,改革才可能出成效。獨立學院基礎電路實驗教學作為相