蔡莉媛

【摘? 要】通過(guò)分析電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)性教學(xué)的現(xiàn)狀，基于OBE理念提出在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入Mutisim仿真教學(xué)作為輔助手段，使得抽象的理論知識(shí)從課堂學(xué)習(xí)過(guò)渡到實(shí)踐教學(xué)，變得動(dòng)態(tài)化、直觀化、形象化，并結(jié)合具體實(shí)例說(shuō)明教學(xué)過(guò)程，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有成效。

【關(guān)鍵詞】OBE;實(shí)驗(yàn)教學(xué);電子技術(shù);Multisim

1.電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

電子技術(shù)課程理論知識(shí)點(diǎn)多、抽象難懂并且實(shí)踐性較強(qiáng)，必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生動(dòng)手操作，才能將理論與實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，一方面鞏固理論知識(shí)，另一方面提高學(xué)生的實(shí)操能力。目前電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在以下幾個(gè)方面的弊端：

（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)是分開的，在課程教學(xué)進(jìn)度的編排上也是分開進(jìn)行的，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)理論課學(xué)完了，對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)還沒開始，有時(shí)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)做了，而理論還沒學(xué)到，造成了兩者的嚴(yán)重脫節(jié)。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以實(shí)驗(yàn)箱為平臺(tái)，加上設(shè)備老化、芯片損壞等問題，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果有誤，打擊學(xué)生積極性。

（4）實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核制度單一落后或者缺少相應(yīng)的考核制度，直接造成學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的不重視。

（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)安排較少，由于學(xué)時(shí)的限制，只能選擇一些相對(duì)典型的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只要按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書給出的電路和步驟操作即可完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)理論知識(shí)仍然是一知半解，對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高就更難實(shí)現(xiàn)。

2.電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)措施

針對(duì)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)性教學(xué)出現(xiàn)的問題，除了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提供相應(yīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備保障外，可以采取基于OBE理念在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入Mutisim仿真教學(xué)作為輔助手段，一方面，具體化了抽象內(nèi)容，幫助學(xué)生更好地理解原理，鞏固了理論知識(shí);另一方面，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高分析設(shè)計(jì)的能力，促進(jìn)教學(xué)效果。

2.1采用OBE教育理念

OBE（Outcomes-based Education）即成果導(dǎo)向教育，顧名思義是指基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育。從“以教師教為中心”轉(zhuǎn)向“以學(xué)生學(xué)為中心”。OBE教學(xué)模式始終以成果為導(dǎo)向，注重學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成，更重要的是落實(shí)在“教師教”和“學(xué)生學(xué)”的過(guò)程中，使教學(xué)目標(biāo)更明確、教學(xué)內(nèi)容更充實(shí)、教學(xué)方法更系統(tǒng)、考核方式更靈活。教學(xué)環(huán)節(jié)不再是傳統(tǒng)的開環(huán)模式，而是具有反饋調(diào)整的閉環(huán)模式。

在OBE教育理念下，教師首先按照學(xué)生自身發(fā)展以及人才培養(yǎng)的需求合理的設(shè)定教學(xué)目標(biāo);其次按照既定的教學(xué)目標(biāo)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，一定要體現(xiàn)出層次性和創(chuàng)新性，滿足不同層次學(xué)生的需求;再次根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生實(shí)際情況選擇適宜的教學(xué)方法，以促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn);最后但也同樣重要的就是考核評(píng)價(jià)，一方面可以判斷教學(xué)目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn)，另一方面可以根據(jù)考核結(jié)果調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，所以考核評(píng)價(jià)再也不是傳統(tǒng)的期末考核，而是要體現(xiàn)在教學(xué)環(huán)節(jié)中的各個(gè)方面，直至教學(xué)目標(biāo)達(dá)成。

2.2引入Multisim仿真教學(xué)

Multisim是美國(guó)國(guó)家儀器有限公司推出的電子電路仿真軟件[3]，集模擬仿真、電路設(shè)計(jì)、狀態(tài)分析于一體，它適用于模擬電路、數(shù)字電路、模擬/數(shù)字混合電路、射頻電路以及部分微機(jī)接口電路的仿真。利用Multisim仿真具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)同步，方便學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)不斷調(diào)試。例如模擬電子技術(shù)中波形失真的仿真，只需要修改下參數(shù)，便可快速得到結(jié)果。

（2）實(shí)驗(yàn)成本低，不消耗實(shí)際的元器件和測(cè)試儀器，節(jié)約了元器件與測(cè)試儀器的開支。

（3）實(shí)驗(yàn)直觀，速度快，一方面可以便于學(xué)生理解理論知識(shí)，另一方面可以利用仿真節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間給學(xué)生完成更具有創(chuàng)新意義的探索。

（4）不受實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)條件下的限制，方便學(xué)生隨時(shí)隨地可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

把Multisim仿真融入到電子技術(shù)的教學(xué)改革實(shí)踐中，不僅可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)分開造成的知識(shí)脫節(jié)問題，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)興趣，而且可以保證教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的思維能力和動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)[4]。但在提倡仿真技術(shù)的同時(shí)，并不是對(duì)傳統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)的排斥，仿真只是為硬件的更好完成提供保障，必須把仿真技術(shù)與硬件實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，才能進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。

3.以集成計(jì)數(shù)器74LS161的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例

3.1課前準(zhǔn)備

根據(jù)學(xué)情分析分層次設(shè)定課堂目標(biāo)與評(píng)價(jià)方法：

（1）準(zhǔn)確描述74LS161的功能。（理論知識(shí)）

（2）準(zhǔn)確測(cè)試并驗(yàn)證74LS161芯片的功能。（基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)）

（3）利用單片74LS161設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器（十六進(jìn)制以內(nèi)）。（簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）

（4）利用單片74LS161設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)任意兩種進(jìn)制計(jì)數(shù)器（十六進(jìn)制以內(nèi)）。（拓展性實(shí)驗(yàn)）

（5）利用多片74LS161設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。（拓展性實(shí)驗(yàn)）

（6）學(xué)生自己的創(chuàng)意拓展，充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力。

目標(biāo)設(shè)計(jì)成任意進(jìn)制，讓學(xué)生自行選擇可以在防止學(xué)生抄襲的同時(shí)，提高學(xué)生的參與度。評(píng)價(jià)方法根據(jù)專業(yè)以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不同來(lái)制定，拓展性實(shí)驗(yàn)的完成屬于加分項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。

3.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)

精心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的模式，以“提出任務(wù)→分析任務(wù)→設(shè)計(jì)仿真→實(shí)際操作→總結(jié)任務(wù)”為主線，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生帶著任務(wù)和問題學(xué)知識(shí)、練技能，在完成任務(wù)的過(guò)程中掌握所學(xué)知識(shí)和所需技能。

（1）下發(fā)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)，下發(fā)74LS161芯片備用。

（2）回顧74LS161理論知識(shí)，讓學(xué)生描述74LS161的功能，并畫出其功能表。

（3）由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，學(xué)生分組測(cè)試并驗(yàn)證74LS161芯片的功能。

（4）設(shè)計(jì)性與拓展性實(shí)驗(yàn)先用Multisim仿真，確認(rèn)無(wú)誤后在通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建，可以有效避免學(xué)生因時(shí)間問題無(wú)法完成而泄氣，即使實(shí)驗(yàn)課沒有完成仿真設(shè)計(jì)，課后也可以在自己電腦上繼續(xù)設(shè)計(jì)，隨后在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證仿真結(jié)果。

（5）根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況進(jìn)行總結(jié)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的問題進(jìn)行解決，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享，提高學(xué)生的表達(dá)能力。并根據(jù)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行逐一評(píng)分。

3.3課后拓展

學(xué)生可以對(duì)未完成的設(shè)計(jì)，在課后通過(guò)Multisim仿真繼續(xù)進(jìn)行，然后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告或者課程設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫，最后對(duì)此次實(shí)驗(yàn)教學(xué)意見、建議的反饋，便于教師根據(jù)反饋調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，形成良性循環(huán)，提高教學(xué)效果。

4.結(jié)束語(yǔ)

在電子技術(shù)的教學(xué)改革中，OBE理念使得教學(xué)以學(xué)生的收獲以及能力的提高為主，Mutisim仿真軟件更是作為一種實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方式彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法相比，具有節(jié)省時(shí)間和財(cái)力，人人均可動(dòng)手操作的特點(diǎn)，然而仿真實(shí)驗(yàn)不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)，只有將兩者很好的結(jié)合運(yùn)用，才能相得益彰，獲得更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]段福斌，朱建華.模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目化教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2017，36（06）：223-226.

[2]趙玲峰，楊劍冰，鄧炯，楊彥.基于OBE理念的混合式教學(xué)模式改革初探[J].中國(guó)多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(bào)（上旬刊），2020（05）：21-23.

[3]孟海濤.MUTISIM10.0在電工電子教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011（07）：50+52.

[4]涂文元.Multisim仿真在電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（23）：158.