模擬電子技術課程五自實驗教學模式分析

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了模擬電子技術課程五自實驗教學模式分析范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

[摘要]提出了一種開放式、多層次的“五自”實驗教學模式，應用了自由選題與分組、自行管理與實現(xiàn)、自主設計與實施、自行調(diào)試與安裝和自主答辯與論文完成的“五自”實驗考核方法，解決了以往傳統(tǒng)實驗教學內(nèi)容與實際脫節(jié)、考核方式單一、學員主動參與性差等問題。該模式激發(fā)了學員學習電子技術類課程的興趣，培養(yǎng)了團隊協(xié)作精神，加強了實踐操作技能，鍛煉了學員對完整科研活動的過程和結果的總結表達、陳述能力，為畢業(yè)后第一任職崗位要求奠定了基礎。

[關鍵詞]電子技術課程；教學模式；實驗教學

0引言

《模擬電子技術》課程是第四軍醫(yī)大學生物醫(yī)學工程專業(yè)一門非常重要的骨干專業(yè)基礎課程，主要是培養(yǎng)學員對模擬電路的分析、設計、調(diào)試等能力，為其畢業(yè)后能夠勝任軍隊醫(yī)療衛(wèi)生裝備的維修與研發(fā)崗位需求打下堅實的理論基礎?！赌M電子技術》課程的授課內(nèi)容涵蓋器件、電路及電路應用3個部分，要求學員完成課程學習后，應具備會計算電路參數(shù)、會選擇器件、會設計電路、會測試電路參數(shù)“四會”基本技能[1]。實驗是《模擬電子技術》課程非常重要的教學環(huán)節(jié)，通過實驗既可以檢驗學員的理論學習效果，又能提高學員的實際動手能力。但是，傳統(tǒng)的實驗教學模式主要以驗證性實驗為主，即教員指定實驗內(nèi)容、提供實驗元器件和實驗儀表，學員按照教材中的電路圖完成實驗、測試電路參數(shù)后完成實驗報告，整個過程學員始終處于被動，不能形成實驗過程教與學動態(tài)交互的平臺，無法激發(fā)學員對電子技術的興趣，距離培養(yǎng)創(chuàng)新性思維方式甚遠[2-5]。在這種實驗教學模式下，學員只是能夠計算電路參數(shù)、測試電路參數(shù)，并不知道如何選擇器件、如何設計電路，無法滿足實用、高素質軍隊醫(yī)療衛(wèi)生裝備研發(fā)人才的培養(yǎng)目標和要求。針對以上問題教學組融合課程特點，在實驗教學設計中大膽創(chuàng)新與改革。在完成模擬電子技術經(jīng)典實驗項目的前提下，整合驗證性實驗內(nèi)容，將實踐教學拓展由課堂延伸到課外[6-7]，增加以問題和需求牽引為導向的綜合設計性實驗，開放性地提出了“五自”實驗教學模式；引導學員主動參與實際科研活動，靈活地選取探索的方法，為學員提供發(fā)展創(chuàng)造性思維和實踐的機會，激發(fā)了學員對電子技術類課程學習的熱情，同時加強了團隊的協(xié)作，鍛煉了對科研活動的總結和表達能力。

1“五自”實驗教學模式

調(diào)動學員在《模擬電子技術》課程實驗過程的主觀能動性和學習積極性，教學組在基本要求“會分析計算、會使用常用的儀器儀表、會測量基本的參數(shù)”的指標基礎上增加了“會設計電路”和“會選元器”件2個環(huán)節(jié)；開放性地提出學員自由選題與分組、自行管理與實現(xiàn)、自主設計與實施、自行調(diào)試與安裝以及自主答辯與論文完成的“五自”實驗教學模式?，F(xiàn)將具體實施步驟介紹如下。

1.1自由選題與分組

為了培養(yǎng)學員之間的團結協(xié)作精神，在其即將完成模擬電子技術課程學習的前2個月，由授課教員針對軍隊衛(wèi)生裝備中研究的熱點問題以及附屬醫(yī)院臨床科室的實際需求，發(fā)現(xiàn)問題，并聯(lián)系所學理論知識提出問題；重點列出5~10個綜合設計實驗題目（如便攜式心電圖機、自動輸液器、電加熱手套、太陽能電源等），提出電路設計要求和預期達到的主要性能指標，要求學員自主設計實現(xiàn)電路。學員針對教員指定的實驗題目，根據(jù)每名同學自身的興趣和專業(yè)特長，自由選題與分組。一般每組不超過3人，組內(nèi)學員自行分配任務，包括文獻查閱、電路設計、電路仿真、印刷電路板（printedcircuitboard，PCB）可在共享上查到制作、元器件購買、電路調(diào)試、幻燈制作及答辯等環(huán)節(jié)。

1.2自行管理與實現(xiàn)

整個教學的實施過程中，教學組采用開放式的管理模式，即教學實驗室時間和空間對學員全部開放，所有的測量儀器儀表設備全部開放。模擬電子技術的網(wǎng)絡教學交互平臺全時段開放，學員選題之后，每個小組的時間和進度節(jié)點都自行管理、自行實現(xiàn)，完全發(fā)揮學員的主動性。教員只需做好外圍的監(jiān)督安全、答疑引導工作[8]。

1.3自行設計與實施

在學員完成自由選題與分組之后，可根據(jù)實驗項目的要求查閱文獻資料、提出技術方案和實施路線、設計電路并進行電路仿真，通過仿真測試電路的功能及主要性能指標，不斷優(yōu)化電路結構。當學員在電路設計時遇到問題和困難，由教員針對學員的設計進行專題輔導和引導，突出以學員自行設計為主、教員引導為輔。自行設計重在培養(yǎng)學員靈活運用理論知識、信息檢索工具、電路設計與仿真軟件的綜合能力，是“五自”實驗教學模式中最為重要的一個環(huán)節(jié)。在學員完成電路設計與仿真之后，教員對學員的設計審核后由學員列出所需元器件型號、數(shù)量和主要參數(shù)等。學員自行購買，選擇性價比高的元器件，自行購買元器件重在培養(yǎng)學員選擇器件的能力。元器件參數(shù)的合理設置是電路設計的基本內(nèi)容，而器件的性能優(yōu)劣直接影響到電路實現(xiàn)的功能正常與否，因此綜合性實驗項目增加該環(huán)節(jié)強化鍛煉學員基本的器件選型能力。

1.4自行調(diào)試與安裝

學員將購買的元器件進行分類，按照電路原理圖在PCB上完成焊接，并進行調(diào)試、排除電路中可能存在的故障，發(fā)現(xiàn)問題，小組內(nèi)部探討，網(wǎng)上教學平臺發(fā)動教學資源共同解決問題，很好地培養(yǎng)了學員解決問題的基本技能，以問題為導向培養(yǎng)了團隊協(xié)作能力。設計實驗過程的測試方案，選用合適的儀器儀表測量不同的參數(shù)指標，并記錄描繪特征曲線。規(guī)范實驗測試流程，熟悉常用儀器儀表的特性、使用條件和使用注意事項。完成電路板調(diào)試后，學員自行將電路板安裝到實驗箱內(nèi)，提供電源輸入接口、信號輸入輸出接口等。自行調(diào)試安裝重在培養(yǎng)學員的電路故障排除、儀表使用、電路焊接和安裝等綜合能力。

1.5自行答辯與論文完成

學員完成綜合實驗項目后，要完整地記錄項目的設計和實現(xiàn)過程，準確地記錄實驗結果，提交規(guī)范的設計論文，并自行制作PPT，內(nèi)容包括課題背景、設計思路、方案、電路及主要參數(shù)、改進方法及措施等，匯報時間10min。學員答辯時，教員可以針對學員的電路設計、實驗方案或實驗結果隨時提出質疑，其他組的學員也可以提出質疑。自行答辯與論文完成重在培養(yǎng)學員系統(tǒng)化的科研思維和實踐規(guī)范，邏輯性的總結能力，精煉客觀的表述能力[9-10]。

2教改效果

從2007屆生物醫(yī)學工程專業(yè)本科學員開始，我們將“五自”實驗教學模式應用到模擬電子技術課程教學中，通過發(fā)放調(diào)查問卷和對考試成績分析反饋等方式，對教改效果進行分析和總結。圖1為2007—2011屆學員對“五自”實驗教學模式的問卷調(diào)查分析結果，問卷調(diào)查采用百分制打分，內(nèi)容設計“五自”實驗環(huán)節(jié)的執(zhí)行效果評價（每項20分）。從結果分析中可以看出，學員對“五自”實驗教學模式的評價分數(shù)逐屆提高。2007年級學員評價分數(shù)較低，這是因為我們首次改革實驗教學模式，在實驗項目的設立、學員答辯組織等環(huán)節(jié)存在不足，學員的建議大多是增加實驗項目、不要限制答辯形式；2011年級學員評價分數(shù)最高，這是因為我們不斷積累經(jīng)驗和教訓，靈活設置實驗設計題目、靈活學員答辯形式，使“五自”實驗教學模式日趨完善。對2007—2011屆學員《模擬電子技術》課程考試平均成績（如圖2所示）分析，結果顯示平均成績的提升與“五自”實驗教學模式的配套使用有緊密的關系。2007年級學員模擬電子技術的考試分數(shù)較低，這是因為我們首次采用“五自”實驗教學模式，學員準備時間過短，沒有將理論緊密聯(lián)系實際，直接影響了理論考試時間；2011年級學員評價分數(shù)最高，綜合實驗設計題目選擇來源于實際生活或科研需求，且緊密和理論知識相連接，激發(fā)了學員對《模擬電子技術》的極大興趣，鞏固了學員的理論知識，提高了學員的理論考試成績。

3結語

“五自”實驗教學模式在2007—2011級生物醫(yī)學工程專業(yè)的《模擬電子技術》課程教學實踐中取得了很好的效果。與傳統(tǒng)的實驗教學模式相比“，五自”教學模式將學員的學習模式從被動變?yōu)橹鲃?，充分發(fā)揮和調(diào)動了學員的主觀能動性。同時，用問題導向和需求牽引來提高學員的創(chuàng)新意識，用大科學的理念來培養(yǎng)學員的團結協(xié)作精神，為學員畢業(yè)后的第一崗位任職需求奠定了基礎。為了更好地發(fā)揮“五自”實驗模式在軍內(nèi)生物醫(yī)學工程人才方面的培養(yǎng)作用，我們將在今后《模擬電子技術》課程的實驗教學中令實驗項目選題更貼近部隊實際需求，即實驗調(diào)試環(huán)節(jié)增加機電一體化、電磁兼容、特殊環(huán)境設計的內(nèi)容，使新的實驗教學模式更加實用、有效。

[參考文獻]

[1]路國華，王華，秦明新.淺析《模擬電子技術基礎》課程的教學改革和實踐[J].軍隊醫(yī)學教育，2006，14（1）：40-41.

[2]路國華，王華，秦明新.電路仿真軟件在《模電》中的應用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2006，27（9）：288-290.

[3]張華，王健琪，荊西京，等.《模擬電子技術》實驗考核的探索和實踐[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2014，35（5）：330-332.

[4]張華，荊西京，路國華，等.電子技術實驗教學中的師生關系[J].軍隊醫(yī)學教育，2011，19（3）：68-70.

[5]蔡曉艷.模擬電子技術實驗教學改革的研究與探索[J].實驗室科學，2013，16（3）：51-53.

[6]王革思.“模擬電子技術”課程開放式實驗教學平臺的研究與實踐[J].實驗技術與管理，2014，31（8）：170-173.

[7]唐鐵軍，王平祥，王春潮.課內(nèi)外結合構建研究型大學本科生科研能力培養(yǎng)體系[J].實驗技術與管理，2010，27（4）：19-22.

[8]李淑明，姜玉婷，李曉冬.“虛實”結合的模擬電子技術實驗模式[J].大眾科技，2014，16（10）：3-4.

[9]郭東亮.“模擬電子技術”課程實踐性教學改革探索[J].實驗實踐教學，2014，33（29）：81-86.

[10]顧瑩瑩.本科生科研能力培養(yǎng)模式初探[J].實驗技術與管理，2014，31（9）：37-40.

作者：路國華 張華 李釗 薛慧君 王健琪