模拟电子技术教学改革与人才培养研究

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摘要：响应国家“大众创业，万众创新”的号召，立足于创新实践型人才培养的需要，通过对模拟电子实验教学在教学模式、教学内容、考核和评价机制等方面的具体问题进行总结和分析，基于教育信息化背景，提出改革思路及具体措施，改革之后的实验教学模式更加先进合理，教学内容更加科学完备，评价机制更加多元立体，可以为相关学科实践实验教学环节的改革提供参考和借鉴。

关键词：教育信息化；模拟电子实验；教学改革；创新人才培养

模拟电子技术课是通信工程、电子信息工程、自动化、电气等信息类专业学生非常重要的一门必修课[1]，具有很强的理论性、工程性和实践性[2]，在人才培养计划中具有承上启下的作用。以通信工程专业为例，它不仅承接了电路分析等重要的必修基础课，也为后续的高频电子线路、通信原理等专业核心课提供必要的知识理论基础，同时也为学生进行“全国大学生智能汽车竞赛”“全国大学生电子设计竞赛”等以创新实践能力为主要竞争点的学科竞赛提供必需的知识和技能支撑。如果实践教学质量不高，势必导致专业人才培养目标无法落实。目前，实践教学普遍存在教学模式[3]、教学内容[4-5]、学生考核评价与创新实践型人才培养的目标不匹配等突出问题，学生学风和学习氛围得不到改善，参与实践的主动性和热情得不到充分挖掘和发挥，学生的独立创新能力、自主思维能力、竞争意识的培养受到很大程度的抑制[6-7]，无法体现新时代尊重个体差异、个性化的教学，无法满足“因材施教”这个教育的本质需求。以我院模拟电子技术实验课程教学改革为例，对传统实践教学中的问题进行详细分析并提出改革思路。

1实验教学模式

1.1传统实验教学模式及存在的主要问题。（1）传统实验教学模式。传统实验教学模式如下：课前，教师发放实验资料要求学生进行预习；课上，教师花费较多时间对实验要求和注意事项进行说明及对实验环节进行演示，随后学生进行实验，教师进行指导；课后，学生提交实验报告，教师根据主要根据实验报告及课堂考勤并参考课堂表现给予分数。（2）存在的主要问题。第一，由于缺乏相应的激励机制，因此学生不预习或者预习不够，导致实验效果较差，教师无法做到全程把控，因此无法很好地调动学生的实验积极性与活跃度；第二，教师演示和讲解所需时间相对较长，使学生动手实验的有效时间减少，导致实践能力较差的学生实验时间紧张，甚至在规定的时间内无法完成实验，而一些实践能力较强的学生在做完实验之后由于无事可做，造成时间的浪费；第三，教师在进行现场实验演示过程中，往往由于人数众多，仅少数学生可以看清楚演示过程，即使看得清的学生看了一遍之后有些步骤也会很快忘记，导致实验演示真正的受众面过低，后续实验效率低下。1.2改革思路及实验教学新模式。1.2.1改革思路。为了解决上述预习方面的问题，曾尝试实行实验预习准入制度，即规定学生在实验前首先针对实验指导书做预习并且将预习内容及相关数据提前填入实验指导书，上课时教师检查实验指导书，对学生的预习情况做评定，如果发现学生没有预习，则取消其实验资格。但是实践中发现这种方法有很大的局限性和挑战性，比如有的时候预习的学生人数占极小比例，甚至特殊的情况下根本没有学生预习，这种情况令教师束手无策，因此，必须寻求更有效的解决途径。基于教育信息化的教育教学改革已是大势所趋，党中央在中明确提出要加快教育现代化。这就要求合理地利用信息化教学手段和方法，改变传统的教学模式，更好地进行差异化人才培养，实现因材施教，培养学生学习的积极性、主动性、参与性、协作性及竞争意识。近几年，基于教育信息化基础而发展起来的流行的教学模式有：大规模在线课程MOOC（massiveonlineopencourse）、小规模在线课程SPOC（smallprivateonlinecourse）、微课、翻转课堂等[8-10]，这些教学模式主要应用在理论课堂教学中，在实践教学中的应用还不多。教育信息化在人才培养中具有重要作用。1.2.2实验教学新模式。实验前，教师要求学生登录课程网上教学平台完成预习相关要求。学生通过在线观看实验预习相关材料，包括图片、音视频等，做好实验知识和技能等方面的准备，下载并打印实验项目指导书，提前预习实验项目所涉及的理论知识点及实验电路分析，完成参数计算过程，并完成预习报告。课堂上，教师首先对实验注意事项和相关要求进行说明，播放实验项目标准化操作视频，让所有学生明确实验项目的规范化要求，然后收验学生预习报告并进行实验指导。课后，学生除了撰写实验项目报告外，还需要登录网上实验课程平台参与实验项目讨论和提问。1.2.3新教学模式的优势。首先，通过网络平台的统计功能可以方便地监控和统计每个学生预习的情况，比如观看视频的时间进度，此环节将参与最终的实验考核评分，所以学生学习的主动性得到很好的激发，改变了学生以往被动式的学习方式，提高了参与度。改革之后的实验教学资料由以前的单一化变为多元化和立体化，因此学生可以从更多角度全方位、立体化地去理解和明确实验的相关要求及实验背景知识，促使实验过程更加高效。再者，学生通过课前充分的预习，可以大大降低实验课堂中教师讲解所需的时间，提高了课堂学生实验的时间，解决部分学生实验时间不够用的问题。此外，通过实验过程中对实验项目的规范化操作视频的播放，可以有效解决传统实验课堂演示时，有效受众面过低的尴尬处境，促进学生实验效率的提高。

2实验教学内容

2.1传统实验内容及主要问题。（1）传统实验内容。传统模拟电子技术实验教学项目大部分以验证性为主，学生主要是按照实验指导书的要求进行实验电路的搭建和参数的测量。在此过程中，学生很少遇到如何完成一个电路的设计，并实际搭建电路然后进行参数调测，进而反馈修改电路设计的问题，学生得到的往往局限于基本的电路验证或技能训练。（2）存在的主要问题。首先，学生的创新实践能力得不到很好的培养，无法很好地调动学生实验的兴趣和积极性。其次，由于实验项目统一，部分实验速度较快的学生做完实验后无事可做，造成有效实验时间的浪费。再次，在所有学生，无论基础好坏、能力高低都做一样的题目的情况下，无法体现差异化教学和实现因材施教的人才培养需求，导致部分基础较好、能力较高学生的积极性受到抑制，创新实践型人才培养的目标不能很好地实现。2.2改革思路及成效。为了解决这些问题，主要举措及成效有2点：（1）在简单验证性实验的基础上，增加综合性、设计性实验项目的比例。以我校为例，教改之后，模拟电子技术创新综合性实验所占比提高到50%。（2）对于综合设计性实验项目，每次实验开始之前，要求学生首先登录课程网络教学平台，学习利用电子电路仿真软件进行设计的相关案例[11-12]；然后，查看网络平台的设计要求，利用课上时间自行进行实验项目的设计并进行仿真；最后，在实验课上搭建实际电路，并调测验证电路的正确性。（3）实验项目引入弹性选做机制，允许部分基础扎实、能力较好，较早完成必做实验项目的学生，利用课堂剩余时间选做其他选做部分的实验项目，充分调动这部分学生的积极性，兼顾学生的能力和兴趣，也充分地挖掘了这部分学生的潜力，增强了学生的信心，从而实现差异化、层次化教学，使因材施教的人才培养目标得以贯彻落实。也可以使动手实践能力更强的学生脱颖而出，为电子设计大赛人才筛选提供有力的支撑。

3考核及评价机制

传统实验考核主要由课堂考勤、实验表现、实验报告3项组成。经过改革，实验考核指标在以上基础上另外增加了实验前线上预习、预习报告完成情况、弹性选做实验项目等指标，考核方式更细化、更科学，主要体现在以下方面：（1）传统实验考核以结果为导向，实验报告评分占比过高，这容易导致学生实验报告抄袭的情况下真假、良莠难辨。教改后，实验考核以实验过程为导向，将实验报告的评分占比由原先的40%降低到10%，打破了以往的以结果考核为主的局面。（2）传统实验考核，实验表现指标评价过粗，主要是看课堂上学生实验的积极性和实验态度，考核过程主观性较强，缺乏量化标准，可操作性差。教改后，评价指标更细，在原有要素的基础上增加了熟练度和准确性要素，其中，熟练度以做实验的时间长度作为量化标准，准确性自成标准，提高了针对实验过程评价的客观性和可操作性。（3）传统实验考核由于考核中缺乏预习指标要求，不能真正激励学生的学习自主性和积极性，一些积极性较高的学生的表现不能充分体现，更难以给予其科学的评价和肯定，导致好生和差生的实验成绩难以拉开差距。教改后，考核指标中新引入了“实验前线上预习”“预习报告完成情况”2项指标，确保了新的实验教学改革模式和策略的实施，使改革真正落到实处。（4）配合教学内容的改革，在考核指标中增加了弹性选做实验项目，通过设置不同难度层次的选做实验项目，让有能力的学生选做，并按照不同的难度等级确定基本分，使实验考核更具有开放性和弹性。

4结语

传统实验教学由于教学方式和手段落后，导致实验时间无法做到科学合理的分配，实验效率低下，学生对实验环节缺乏热情和主动性，很大程度上限制了学生创新实践能力的培养。通过改革，变以往传统的教学模式为信息化教学模式，大大提高综合设计性实验项目的比例，改变以往面向结果的考核评价机制为面向过程的考核评价机制，充分考虑学生能动性、参与度和学习兴趣的培养及个体化差异，通过网络平台实现课程全程环节的闭环操作，更好地促进师生互动，畅通师生沟通渠道，及时发现实验教学中存在的问题并尽快改进。

作者:任君玉 单位:广西大学