林優(yōu)禮

（三明職業(yè)技術(shù)學(xué)院 福建 三明365000）

高職非電類機(jī)械專業(yè)電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

林優(yōu)禮

（三明職業(yè)技術(shù)學(xué)院 福建 三明365000）

在根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提出的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)路線圖的基礎(chǔ)上，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理進(jìn)行了改革，提煉出有助于激發(fā)興趣、模塊有機(jī)聯(lián)系、涵蓋主干知識、易于系統(tǒng)綜合、鋪墊畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容；實(shí)行了“虛實(shí)結(jié)合，虛實(shí)交替”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的實(shí)驗(yàn)室開放、課內(nèi)外互補(bǔ)、評價(jià)考核方面進(jìn)行了探索。

高職；非電類機(jī)械專業(yè)；電子技術(shù)課程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

高等職業(yè)教育定位于培養(yǎng)高級技能型專業(yè)人才，這一定位確定了“技術(shù)應(yīng)用型”的核心地位。對于高職教育中實(shí)踐性很強(qiáng)的電子技術(shù)課程教學(xué)，如何讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中掌握扎實(shí)的實(shí)踐技能和培養(yǎng)綜合運(yùn)用及創(chuàng)新能力，使之廣受用人單位歡迎，實(shí)驗(yàn)教學(xué)無疑是解決問題的關(guān)鍵。對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和管理方式進(jìn)行改革，是解決問題的突破口。以非電類機(jī)械專業(yè)電子技術(shù)課程為例，對電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行探索。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革

根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者擬定了電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的路線圖：1激發(fā)興趣式實(shí)驗(yàn)→有機(jī)模塊實(shí)驗(yàn)→整合有機(jī)模塊的綜合實(shí)驗(yàn)→為畢業(yè)設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)的拓展實(shí)驗(yàn)。

興趣是最好的老師。實(shí)踐證明，一旦學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被有效激發(fā)，教學(xué)效果是事半功倍的。路線圖的第一步就是為激發(fā)興趣而設(shè)，這一步不是通常的講解各類常用儀表、工具的原理和使用，而是每人發(fā)一份比較簡單但又有一定實(shí)用和趣味功能的散裝套件（如流水燈套件、音樂門鈴套件）。要求學(xué)生將各元件在印刷電路板上“對號入座”，檢查無誤后進(jìn)行焊接。在“對號入座”的過程中，自然地遇到了元件識別、阻值測量、萬用表使用、電烙鐵使用、焊接操作等問題。實(shí)踐表明，采用“對號入座”法，在學(xué)生一心想裝配成功的強(qiáng)烈欲望驅(qū)使下，相關(guān)問題教師只要講解、示范一兩遍，大部分學(xué)生都能基本掌握。元件焊接完成后，有相當(dāng)一部分學(xué)生裝配順利，成功的喜悅洋溢在臉上，濃厚的學(xué)習(xí)氛圍迷漫在實(shí)驗(yàn)室。

路線圖第二步需要依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案、課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)。非電類專業(yè)電子技術(shù)課程有“常用元器件→模擬電路→數(shù)字電路→功率控制接口”的教學(xué)主線。其中，模擬電路中的放大、振蕩、直流電源等電路，數(shù)字電路中的邏輯門電路、計(jì)數(shù)器、譯碼器等電路構(gòu)成了知識的主干。由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)后期要進(jìn)入綜合性、拓展性實(shí)驗(yàn)，因此，如果設(shè)計(jì)一個(gè)能涵蓋上述主干知識的綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)K作為路線圖第二步的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，那么，這樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì)就很有科學(xué)性、有機(jī)性和針對性。所以，選擇了放大電路（分立、集成）調(diào)整與測試、555時(shí)基電路典型應(yīng)用、輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電源、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測試、計(jì)數(shù)器邏輯功能測試與應(yīng)用和計(jì)數(shù)、譯碼、顯示綜合應(yīng)用六個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為路線圖中有機(jī)模塊的組成部分。需要說明的是，路線圖第二步是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在課時(shí)安排上要留有余地。

路線圖第三步是整合有機(jī)模塊的綜合實(shí)驗(yàn)。選擇了教材中第114頁的一個(gè)框圖（見圖1）作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這是一個(gè)轉(zhuǎn)速檢測系統(tǒng)的框圖。首先，沒有具體的電路原理圖，這是一個(gè)綜合性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；其次，從框圖中看出，該轉(zhuǎn)速檢測系統(tǒng)涵蓋了各有機(jī)模塊；再次，該框圖易于拓展。這樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)，不但將各分立實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有機(jī)地結(jié)合在一起，而且難易適中，易于學(xué)生進(jìn)行綜合性、拓展性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

圖1 轉(zhuǎn)速檢測系統(tǒng)框圖

路線圖第四步，拓展上述轉(zhuǎn)速檢測系統(tǒng)，使其成為具有其他功能的實(shí)用系統(tǒng)。例如，在計(jì)數(shù)器后接入驅(qū)動電路，就有了自動控制功能，知識點(diǎn)由弱電范疇進(jìn)入強(qiáng)電領(lǐng)域，極大地拓展了學(xué)生的視野，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。實(shí)際教學(xué)中曾給出如流水線計(jì)件電路設(shè)計(jì)、水位自動控制和顯示電路設(shè)計(jì)等畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，由于上述有科學(xué)性、有機(jī)性和針對性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革，學(xué)生在最終的畢業(yè)設(shè)計(jì)作業(yè)完成得令人滿意。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用了基于“虛實(shí)結(jié)合，虛實(shí)交替”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

虛實(shí)手段相結(jié)合 一方面，EDA技術(shù)是電子技術(shù)類教學(xué)改革的重要方向，以Multisim、Proteus和OrCAD/Pspice為主的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺正在越來越多地運(yùn)用于電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中；另一方面，雖然虛擬實(shí)驗(yàn)具有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)沒有的優(yōu)點(diǎn)，但虛擬實(shí)驗(yàn)還只能是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的一種補(bǔ)充、完善和擴(kuò)展，還不能完全對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行替代，學(xué)生的虛擬實(shí)驗(yàn)還必須建立在一定程度的實(shí)際動手能力的基礎(chǔ)上。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)的比較如表1所示。

表1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)比較表

實(shí)驗(yàn)教學(xué)初始階段屬基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。選定少量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生先做1~2次傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（見圖2a），從而對常用實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器有真實(shí)和直接的感受，再進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生就容易掌握虛擬儀器的面板符號、按鈕功能、標(biāo)度以及使用方法。中程和后期階段，先做虛擬實(shí)驗(yàn)（見圖2b），再做1~2次真實(shí)實(shí)驗(yàn)。這種方式由于虛擬實(shí)驗(yàn)比重大于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)比重，就不太擔(dān)心設(shè)備不足、實(shí)驗(yàn)失誤、儀表損壞、耗材缺失、課時(shí)有限等，可不限時(shí)間、地點(diǎn)地做實(shí)驗(yàn)，這種方式更多地應(yīng)用于設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)中。對路線圖中第四步的為畢業(yè)設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)的拓展實(shí)驗(yàn)，一般采用全虛擬的實(shí)驗(yàn)方式（見圖2c），這是因?yàn)檫@樣的實(shí)驗(yàn)往往元器件昂貴，對設(shè)備、儀器性能要求高，沒有開展傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際條件。虛實(shí)結(jié)合手段的科學(xué)設(shè)計(jì)和運(yùn)用，能夠很快地使學(xué)生具有虛擬環(huán)境與實(shí)際環(huán)境的轉(zhuǎn)換能力和應(yīng)用能力，可為學(xué)生進(jìn)一步的拓展學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

圖2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)分階段圖

虛實(shí)指導(dǎo)相結(jié)合 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)路線圖第1、2步，以各種有效手段進(jìn)行傳統(tǒng)的全程指導(dǎo)，讓學(xué)生盡快適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的學(xué)習(xí)方法，此為實(shí)導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)路線圖第2、3、4步，在物色好悟性高、表現(xiàn)出色的3~5名學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)助手的基礎(chǔ)上，將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)放開。學(xué)生不但不能依賴實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，而且，只能得到教師給予的方向性引導(dǎo)，教師不具體解釋，不動手操作，鼓勵(lì)指導(dǎo)助手參與解決問題，此為虛導(dǎo)。實(shí)踐證明，這種虛實(shí)結(jié)合的指導(dǎo)模式，能夠讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)、積極自疑、設(shè)法解惑、斬獲成果。學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和能動性得到充分的挖掘。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式的改革

實(shí)驗(yàn)室開放 在設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)階段，學(xué)生的實(shí)踐技能水平有了很大提高，不易出現(xiàn)低級錯(cuò)誤，儀表人為損壞的概率比較低，實(shí)驗(yàn)室在學(xué)生自己管理下可以開放了。實(shí)驗(yàn)室開放后，有些學(xué)生重做了曾失敗過的實(shí)驗(yàn)，鞏固了知識；有些學(xué)生自設(shè)了課題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，綜合能力得到提高。開放實(shí)驗(yàn)室解決了課時(shí)不足、時(shí)間固定的問題，極大地增加了學(xué)生實(shí)踐鍛煉的機(jī)會，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中不可或缺的環(huán)節(jié)。

課內(nèi)外互補(bǔ) 介紹著名的電子技術(shù)專業(yè)網(wǎng)站和專業(yè)論壇，引導(dǎo)學(xué)生到電子網(wǎng)站和論壇查元件、問問題、尋電路、究原理、交同仁、知技術(shù)、懂方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電子技術(shù)提供便捷的途徑和方法，使學(xué)生在更高的平臺上獲取知識和方法。另外，在時(shí)間、條件允許時(shí)，也可將課程設(shè)計(jì)、技能鑒定和課外電子制作作為電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有益補(bǔ)充。

考核方式彈性化 實(shí)驗(yàn)考核由四部分構(gòu)成：平時(shí)成績40% +實(shí)驗(yàn)報(bào)告30%+期末實(shí)驗(yàn)30%+創(chuàng)新（含論文）10%。其中，創(chuàng)新10%屬加分項(xiàng)，為鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新而設(shè)。當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有獨(dú)到的、涉及課外知識的方法和設(shè)計(jì)時(shí)，教師都給予加分。如果有撰寫論文的情況，加分幅度還可更大。期末實(shí)驗(yàn)考核考題來自自編題庫。題庫中的考題除了精心編寫的典型題外，許多就是平時(shí)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。抽簽選題時(shí)，通常是一人一題，不允許換題。但是鼓勵(lì)一人抽兩題，都做對給予額外加一題（或步驟）分30%的加分，一對一錯(cuò)只給一題分（或步驟）的90%，都錯(cuò)則不給分。以鼓勵(lì)為導(dǎo)向的彈性分的設(shè)立可以在一定程度上調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革效果

近年來的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得了良好的效果。隨著學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高，時(shí)常能看到學(xué)生主動學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。在階段性實(shí)驗(yàn)后或?qū)嶒?yàn)課程結(jié)束后，許多學(xué)生總是希望下一次的實(shí)驗(yàn)快點(diǎn)到來和要求多安排實(shí)驗(yàn)課時(shí)。參加課外電子制作的學(xué)生報(bào)名踴躍，學(xué)習(xí)范圍在不斷延伸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出教材范疇，如Protel軟件學(xué)習(xí)、電路板刻蝕方法等。學(xué)生學(xué)習(xí)成績也顯著提高。將2006年（改革前）與2010年（改革后）同一專業(yè)、同一試卷期末考試成績進(jìn)行對比，平均分提高了9.3分。雖然是機(jī)械專業(yè)，但選擇電子電氣類畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的學(xué)生約占1/3，而且，畢業(yè)設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量比改革前提高了許多。由3名學(xué)生組隊(duì)參加的省內(nèi)電子技能比賽，取得1人二等獎(jiǎng)，2人三等獎(jiǎng)，團(tuán)體總分第一的成績。在電子群崗位工作的畢業(yè)生，由于其良好的上崗能力和遷移能力受到社會好評，畢業(yè)生就業(yè)率名列我院前茅，我系多次被評為畢業(yè)生就業(yè)工作先進(jìn)單位。

結(jié)語

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)若要激發(fā)起學(xué)生的興趣，需要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，使各部分內(nèi)容能有機(jī)聯(lián)系、涵蓋知識主線、易于綜合和拓展。這樣，就為有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能和綜合運(yùn)用能力打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；充分利用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺，改革教學(xué)模式，提高實(shí)驗(yàn)效率是電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要方面；輔以實(shí)驗(yàn)管理模式的改革，能使電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的效果更加完善。

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G718文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-5727（2012）03-0122-02

林優(yōu)禮（1959—），男，福建閩清人，三明職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，研究方向?yàn)殡娮蛹夹g(shù)及檢測技術(shù)。