李新國(guó),陳 瑤
(湖南第一師范學(xué)院 信息科學(xué)與工程學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410205)
“電路”是電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程等電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生入校后開(kāi)設(shè)的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課?!半娐贰苯虒W(xué)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是已知電路結(jié)構(gòu)與相關(guān)參數(shù)求解電路的其他參數(shù),二是根據(jù)已知電路參數(shù)設(shè)計(jì)具體電路[1]?!半娐贰钡闹饕虒W(xué)內(nèi)容有電路器件、電路定律與定理、電路分析方法、交流電路、諧振電路、變壓器電路、三相交流電路等?!半娐贰钡那捌谡n程有“大學(xué)物理”和“高等數(shù)學(xué)”,后續(xù)課程有“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“高頻電子線(xiàn)路”等,“電路”在電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程體系中起著承上啟下的作用?!半娐穼?shí)驗(yàn)”是電路理論的驗(yàn)證與具體應(yīng)用,開(kāi)設(shè)好“電路實(shí)驗(yàn)”對(duì)打造電路“金課”具有重要意義。
“電路實(shí)驗(yàn)”屬于實(shí)踐教學(xué)范圍,它是對(duì)電路原理與電路概念的驗(yàn)證與應(yīng)用。許多高校將其單列為一門(mén)實(shí)驗(yàn)課程,也有一些高校將其嵌入在電路理論教學(xué)中?!半娐穼?shí)驗(yàn)”對(duì)大一電子信息類(lèi)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)啟蒙教育非常重要。在高考中,實(shí)驗(yàn)考題占的分值很少,高中階段學(xué)生接觸的實(shí)驗(yàn)不多,許多新入校的大學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)一無(wú)所知,既沒(méi)有實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,也沒(méi)有實(shí)驗(yàn)方法,更沒(méi)有獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。通過(guò)電路實(shí)驗(yàn),大一學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,認(rèn)識(shí)了許多的電子儀器儀表,掌握常用電子設(shè)備的使用方法,熟悉電路搭建、電路參數(shù)測(cè)量等方面的知識(shí),為以后“模擬電子技術(shù)”與“數(shù)字電子技術(shù)”等課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?!半娐穼?shí)驗(yàn)”主要有電路元件參數(shù)的測(cè)量、電路定律與定理的驗(yàn)證、實(shí)用電路的設(shè)計(jì)等項(xiàng)目。只有通過(guò)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,才能學(xué)好“電路實(shí)驗(yàn)”課程。
線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式就是將所有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容放于網(wǎng)上。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求在網(wǎng)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果提交給老師。老師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)。為了確保線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式良好實(shí)施,必須具備網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的幫助下開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。由于網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)上的儀器、儀表都是虛擬的,所以虛擬的設(shè)備沒(méi)有線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)室的實(shí)體儀器、儀表設(shè)備真實(shí)可靠。但線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式可以展示線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)室無(wú)法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,比較適應(yīng)于電路設(shè)計(jì)與制作等創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。而對(duì)于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與綜合性電路實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)則沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。
線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式主要是將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目放在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,通過(guò)搭建實(shí)驗(yàn)電路,使用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備測(cè)量實(shí)驗(yàn)參數(shù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了客觀地記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果,要求學(xué)生撰寫(xiě)并提交紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,老師根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)。為了保證線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)高質(zhì)有效,實(shí)驗(yàn)室必須配備精密的儀器設(shè)備,具有良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。雖然線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠,但無(wú)法展示復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景與實(shí)驗(yàn)過(guò)程。“電路”線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)適合于電路定律與定理的驗(yàn)證、電路參數(shù)的測(cè)量等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)于設(shè)計(jì)性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),線(xiàn)下電路實(shí)驗(yàn)相對(duì)線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難[2]。
通過(guò)線(xiàn)上與線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的分析,我們發(fā)現(xiàn)線(xiàn)上線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定各有優(yōu)缺點(diǎn)。我們只有實(shí)施線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合的辦法,才能彌補(bǔ)彼此的不足,從而形成一種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有兩種類(lèi)型:第一種是“先上后下”:首先將所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上傳到網(wǎng)絡(luò),要求學(xué)生在網(wǎng)上根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求完成實(shí)驗(yàn),然后將網(wǎng)上完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目再進(jìn)入實(shí)體實(shí)驗(yàn)室內(nèi),利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備再完成所有實(shí)驗(yàn)。第二種是“上下同步”:簡(jiǎn)單驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)在線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成,復(fù)雜創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)在網(wǎng)上完成,實(shí)驗(yàn)室完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不上傳到網(wǎng)上,網(wǎng)上完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不在實(shí)驗(yàn)室重復(fù)進(jìn)行。筆者認(rèn)為“電路實(shí)驗(yàn)”適合于“上下同步”的實(shí)驗(yàn)形式,對(duì)于電路定律定理等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在線(xiàn)下進(jìn)行,對(duì)于電路設(shè)計(jì)等創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在線(xiàn)上進(jìn)行,線(xiàn)上線(xiàn)下結(jié)合能夠提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量,會(huì)收到良好的實(shí)驗(yàn)效果。
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選定在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中占有非常重要的地位。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選得過(guò)于簡(jiǎn)單,達(dá)不到課程實(shí)驗(yàn)的要求,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選得過(guò)于復(fù)雜,難以實(shí)現(xiàn)其實(shí)驗(yàn)效果。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的分布章節(jié)和各章節(jié)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目配置的多少也影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程的質(zhì)量。電路實(shí)驗(yàn)改革前,我們按邱關(guān)源編著的《電路》第五版教材內(nèi)容,設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有:電路儀器儀表的使用、基爾霍夫定律、疊加定理、戴維寧定理、零輸入響應(yīng)時(shí)間參數(shù)測(cè)量、交流電路參數(shù)測(cè)量、諧振電路、三相電路參數(shù)測(cè)量共八個(gè)實(shí)驗(yàn)。其中前面的四個(gè)實(shí)驗(yàn)屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),后面四個(gè)屬于設(shè)計(jì)與綜合性實(shí)驗(yàn)。筆者分析這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置存在的問(wèn)題有:(1)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型分配不合理,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多,設(shè)計(jì)與綜合性實(shí)驗(yàn)較少,沒(méi)有創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;(2)實(shí)驗(yàn)分布的章節(jié)不科學(xué),直流電路相關(guān)章節(jié)的實(shí)驗(yàn)較多,交流電路相關(guān)章節(jié)的實(shí)驗(yàn)較少,沒(méi)有設(shè)置磁路或變壓器方面的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;(3)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比較單一,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要是電路參數(shù)的測(cè)量,沒(méi)有電路的設(shè)計(jì)或電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì);(4)沒(méi)有設(shè)置線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目全部在線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,沒(méi)有提供網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行線(xiàn)上電路實(shí)驗(yàn)。這些問(wèn)題的存在,反映出電路實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量不高。
電路實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過(guò)程,就是搭建實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路完成某些既定功能的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)提高學(xué)生動(dòng)手能力起著非常重要的作用。實(shí)驗(yàn)過(guò)程規(guī)范有序,得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也就真實(shí)可靠,我們要高度重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的跟蹤與考查。目前在電路實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題有:(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單。電路實(shí)驗(yàn)全部在線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,并且實(shí)驗(yàn)電路簡(jiǎn)單,沒(méi)有在線(xiàn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),難以展示復(fù)雜真實(shí)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。(2)設(shè)備利用率不高。電路實(shí)驗(yàn)的設(shè)備主要是實(shí)驗(yàn)箱和萬(wàn)用表,學(xué)生很少使用示波器、頻率計(jì)等其他儀器設(shè)備,存在部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備長(zhǎng)期閑置的問(wèn)題。(3)抄襲與模仿現(xiàn)象嚴(yán)重。由于實(shí)驗(yàn)人員較多,設(shè)備臺(tái)套數(shù)不足,一個(gè)實(shí)驗(yàn)要分多組,每組有多人進(jìn)行。一組人員搭接好實(shí)驗(yàn)電路以后,往往被其他組人員模仿,得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也可能被另一組人員參考,這樣造成大部分的實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)雷同,嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)效果。(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差較大。不同的組員搭建相同的電路、使用不同的儀表去測(cè)同一參數(shù),往往會(huì)測(cè)出不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。例如在驗(yàn)證疊加定理的實(shí)驗(yàn)中,要求測(cè)某一支路的電流,張三利用萬(wàn)用表直流檔測(cè)得的電流是0.5mA,李四利用直流電流表測(cè)得的電流是0.7mA,兩者的誤差為0.2mA。為了使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)接近真值,還有學(xué)生通過(guò)電路計(jì)算得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。
“電路實(shí)驗(yàn)”成績(jī)的評(píng)定有單個(gè)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定和期末實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的評(píng)定。對(duì)于單個(gè)實(shí)驗(yàn)的成績(jī)?cè)u(píng)定往往根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)衡量,誰(shuí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告圖畫(huà)得漂亮、字寫(xiě)得工整、數(shù)據(jù)顯示合理,誰(shuí)的實(shí)驗(yàn)成績(jī)就好。期末實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定也是要求完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況來(lái)評(píng)定成績(jī),或者通過(guò)多個(gè)實(shí)驗(yàn)成績(jī)采取求平均值的方法來(lái)確定等級(jí)。這些評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)的方法,往往忽略了那些在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)優(yōu)秀學(xué)生的“功績(jī)”,嚴(yán)重挫傷了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性。主動(dòng)搭建電路、選擇儀表、測(cè)量數(shù)據(jù)的學(xué)生往往他們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫(xiě)得并不好,而那些不動(dòng)手等著抄寫(xiě)數(shù)據(jù)的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)報(bào)告會(huì)寫(xiě)得很漂亮。許多高校沒(méi)有將“電路實(shí)驗(yàn)”單列成一門(mén)課程,將實(shí)驗(yàn)成績(jī)當(dāng)成理論考試成績(jī)的參考,實(shí)驗(yàn)做得好與做得差一個(gè)樣,做與不做也一個(gè)樣,沒(méi)有客觀公正地考查出學(xué)生“電路”課程學(xué)習(xí)情況,因而難以提高課程的學(xué)習(xí)效率。
我們要提高“電路”課程的教學(xué)質(zhì)量,首先要提高其實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。我們可通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,整合實(shí)驗(yàn)資源,采取線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合的模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革。根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我們提出八個(gè)電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以供參考:電路元件參數(shù)測(cè)量、電路定律與定理驗(yàn)證、直流電路設(shè)計(jì)、諧振電路設(shè)計(jì)、交流參數(shù)測(cè)量、交流電路設(shè)計(jì)、電源變壓器設(shè)計(jì)、電路綜合設(shè)計(jì)。其中直流電路設(shè)計(jì)、諧振電路設(shè)計(jì)、交流電路設(shè)計(jì)、電源變壓器設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)與綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,電路綜合設(shè)計(jì)是創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,它們都適合于線(xiàn)上實(shí)驗(yàn),學(xué)生可利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),查找相關(guān)資料,進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)仿真,最后設(shè)計(jì)好電路,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。電路元件參數(shù)測(cè)量、電路定律與定理驗(yàn)證、交流參數(shù)測(cè)量是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,適用于線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)室完成,學(xué)生通過(guò)使用實(shí)驗(yàn)室的元器件或?qū)嶒?yàn)箱等設(shè)備,利用萬(wàn)用表、示波器等儀器設(shè)備測(cè)得數(shù)據(jù)來(lái)完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
由于電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有線(xiàn)上和線(xiàn)下實(shí)驗(yàn),那么實(shí)驗(yàn)過(guò)程改革也必須實(shí)施線(xiàn)上與線(xiàn)下相結(jié)合的辦法。大部分線(xiàn)上電路實(shí)驗(yàn)都是設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),線(xiàn)上電路實(shí)驗(yàn)過(guò)程的改革,就是在提供好實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與相關(guān)軟件的基礎(chǔ)上,利用網(wǎng)絡(luò)發(fā)布實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)生根據(jù)老師的具體要求來(lái)完成電路的設(shè)計(jì)與相關(guān)參數(shù)的測(cè)量。因此,線(xiàn)上電路實(shí)驗(yàn)必須要有電路元件的選擇過(guò)程、電路設(shè)計(jì)的仿真過(guò)程以及教師指導(dǎo)和答疑過(guò)程,真實(shí)反映出電路是學(xué)生自行設(shè)計(jì)的,數(shù)據(jù)是學(xué)生自行測(cè)量的。只有這樣,網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)才不“虛擬”。由于大部分線(xiàn)下電路實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),線(xiàn)下電路實(shí)驗(yàn)過(guò)程的改革就要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)電路的搭建與實(shí)驗(yàn)儀器儀表的選擇上。學(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的要求選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備、自行搭建電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最后撰寫(xiě)真實(shí)可信的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
電路實(shí)驗(yàn)分為線(xiàn)上、線(xiàn)下兩種類(lèi)型,實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定也要線(xiàn)上、線(xiàn)下分別進(jìn)行。對(duì)于線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定要注重電路元件的選取和實(shí)驗(yàn)電路的仿真。對(duì)于線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定要注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)電路的搭建過(guò)程、實(shí)驗(yàn)儀器儀表的選取和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。實(shí)驗(yàn)報(bào)告只能作為實(shí)驗(yàn)成績(jī)的參考,不能成為實(shí)驗(yàn)成績(jī)的決定因素。筆者根據(jù)多年的“電路實(shí)驗(yàn)”教學(xué)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為:(1)“電路實(shí)驗(yàn)”成績(jī)必須單列,不能混合在理論課的考試當(dāng)中;(2)“電路實(shí)驗(yàn)”成績(jī)必須是學(xué)分制,不能實(shí)施等級(jí)制;(3)“電路實(shí)驗(yàn)”可以線(xiàn)上線(xiàn)下各設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組織考試,而不能采用平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)求平均值的辦法;(4)“電路實(shí)驗(yàn)”考試建議采用線(xiàn)上線(xiàn)下結(jié)合形式,線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)成績(jī)占40%、線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)成績(jī)占60%。利用這些方法,客觀公正地評(píng)價(jià)學(xué)生,得出一個(gè)真實(shí)反映學(xué)生學(xué)習(xí)能力的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。
對(duì)于電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō),電路課程的前期課程一般是“高等數(shù)學(xué)”與“大學(xué)物理”,“電路”課程的后續(xù)課程一般是“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”和“高頻電子電路”。通過(guò)“電路實(shí)驗(yàn)”課程改革,對(duì)前期與后續(xù)課程都能產(chǎn)生積極影響,主要表現(xiàn)在:(1)學(xué)生懂得了“高等數(shù)學(xué)”中的微積分知識(shí)在電路建模中的應(yīng)用,認(rèn)識(shí)了“大學(xué)物理”電學(xué)部分的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與電路實(shí)驗(yàn)的相通性,電路實(shí)驗(yàn)是對(duì)大學(xué)物理電學(xué)部分實(shí)驗(yàn)的拓展與加深,涉及的知識(shí)更寬泛,使用的電路更復(fù)雜;(2)學(xué)生對(duì)“模擬電子技術(shù)”中電路的設(shè)計(jì)與參數(shù)的測(cè)量更為熟悉,實(shí)驗(yàn)操作更加得心應(yīng)手;(3)學(xué)生對(duì)“數(shù)字電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)中計(jì)數(shù)器電路的設(shè)計(jì)、譯碼電路的設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)理解得更透徹,搭建電路更快捷,選擇參數(shù)更準(zhǔn)確;(4)學(xué)生對(duì)“高頻電子線(xiàn)路”中的調(diào)諧放大器、功率放大器、振幅調(diào)制器等實(shí)驗(yàn)電路更加容易理解,測(cè)得數(shù)據(jù)更加可靠。我們通過(guò)電路實(shí)驗(yàn)改革前后的對(duì)比發(fā)現(xiàn):學(xué)生對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)更有信心,實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力更強(qiáng),完成實(shí)驗(yàn)的速度更快,實(shí)驗(yàn)操作更加規(guī)范,排除實(shí)驗(yàn)故障的經(jīng)驗(yàn)更加豐富,提高了電子信息類(lèi)學(xué)生專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)能力。
我校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)計(jì)有“電路綜合”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”等。根據(jù)我校電子信息工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃,在完成“電路”課程后要求進(jìn)行為期兩周的電路綜合設(shè)計(jì),主要是根據(jù)所學(xué)的電路理論設(shè)計(jì)與制作出一種電子產(chǎn)品。通過(guò)前期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,我們有了直流電路設(shè)計(jì)、交流電路設(shè)計(jì)和諧振電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),進(jìn)行電路綜合設(shè)計(jì)就顯得輕松容易。學(xué)生掌握了電路設(shè)計(jì)思路、熟悉了電路設(shè)計(jì)過(guò)程,能正確地進(jìn)行元件的選擇、電路的仿真、電路的調(diào)試與焊接,從而能在兩周內(nèi)完成好電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作任務(wù)。根據(jù)我校電子信息工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)安排,對(duì)“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”和“單片機(jī)原理與應(yīng)用”等后續(xù)課程也要求進(jìn)行為期兩周的課程設(shè)計(jì)。學(xué)生利用所學(xué)的電子理論知識(shí),設(shè)計(jì)出模擬電路和數(shù)字電路,通過(guò)仿真、調(diào)試和制作形成電子產(chǎn)品。這類(lèi)電子產(chǎn)品比電路綜合設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品電路更復(fù)雜,功能更強(qiáng)大,涉及的知識(shí)點(diǎn)更多。通過(guò)“電路實(shí)驗(yàn)”教學(xué)的改革發(fā)現(xiàn),學(xué)生在進(jìn)行后續(xù)課程的課程設(shè)計(jì),既懂得了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要點(diǎn),也懂得了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性與藝術(shù)性,他們?cè)O(shè)計(jì)與制作的電子產(chǎn)品普遍得到了專(zhuān)業(yè)老師的認(rèn)可。
為了提高學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力,我校在舉辦好校內(nèi)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的基礎(chǔ)上,積極參加全國(guó)(省)的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽。我校舉辦的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽面向全校所有專(zhuān)業(yè)學(xué)生,學(xué)生經(jīng)過(guò)一個(gè)月時(shí)間的訓(xùn)練,精心設(shè)計(jì)制作出電子產(chǎn)品,再邀請(qǐng)校內(nèi)專(zhuān)家教授針對(duì)學(xué)生作品進(jìn)行答辯,最后評(píng)定出獲獎(jiǎng)名次。獲得一、二等獎(jiǎng)的學(xué)生才有資格參加全國(guó)(全省)電子設(shè)計(jì)大賽。通過(guò)電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,我校學(xué)生具備了扎實(shí)的電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ),電子設(shè)計(jì)能力得到明顯提高。近幾年,我校榮獲全國(guó)(?。┐髮W(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、二等獎(jiǎng)一項(xiàng)、三等獎(jiǎng)三項(xiàng)。
電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合檢驗(yàn)學(xué)生電子設(shè)計(jì)能力的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)訓(xùn)練,學(xué)生能很好地將自己所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)用于電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中[3]。在以往的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題中,學(xué)生往往不敢選擇有一定難度的題目,傾向于選擇與課程設(shè)計(jì)題目相類(lèi)似的題目。通過(guò)“電路實(shí)驗(yàn)”教學(xué)改革,學(xué)生已具備了扎實(shí)的電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ),積累了課程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題都達(dá)到了一定難度,并且在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作階段,也會(huì)嚴(yán)格按老師要求完成仿真與調(diào)試,最后在畢業(yè)答辯中能與老師就某一參數(shù)的正確性和合理性進(jìn)行辯論,畢業(yè)答辯變成了一場(chǎng)師生專(zhuān)業(yè)知識(shí)的辯論賽。畢業(yè)生很有成就感,老師也深深體會(huì)到了加強(qiáng)學(xué)習(xí)、更新知識(shí)的必要性。
“電路實(shí)驗(yàn)”是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)興趣的入門(mén)實(shí)踐課。通過(guò)在電路實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的嚴(yán)格訓(xùn)練,能引導(dǎo)學(xué)生形成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,為以后的課程設(shè)計(jì)和電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此,我們必須高度重視“電路實(shí)驗(yàn)”課程的改革,使“電路實(shí)驗(yàn)”課程變?yōu)槊鋵?shí)的“金課”。