《电路与电子学》实验课程建设的探索与实践.docVIP

《电路与电子学》实验课程建设的探索与实践 　　摘要：针对《电路与电子学》实验内容较多的特点，现有实验课程缺少对实验结果的深层次分析，达不到以实验配合理论教学的现状，本文重点从实验课程的建设目标、实施方案，实验课程建设的特色和创新点等方面进行详细论述。通过《电路与电子学》实验课程建设实践，改善了教学效果，使学生的应用实践能力得到充分的提高。 　　关键词：工程热力学；教学改革；教材；教学方法 　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）49-0217-02 　　《电路与电子学》是电子电气信息类等专业电子技术方面入门性质的专业基础必修课程，服务于电气自动化、电子科学与技术、电子信息与智能检测、通信与信息系统等学科，开课面广，学生人数多，是一门较大的技术基础课，对实现应用型人才培养目标具有承上启下的关键作用，其教学质量和水平的高低将直接对专业课程的学习和人才培养产生重大而深远的影响。本课程的实践性很强，实验是该课程必不可少的一部分。由于实验条件的限制，涉及的相关实验大部分是验证型的，通过现有的实验箱和模块完成，学生只是机械地完成实验操作，而缺少对实验结果的深层次分析，更得不到对创新能力的培养。另一方面由于实验时间的局限性，实践环节与理论教学往往脱节严重，达不到以实验配合理论教学的目的。因此，针对《电路与电子学》课程的实验课程建设是非常必要的。 　　一、《电路与电子学》实验课程的建设实施 　　实践教学活动的设计思想是：强调实践教学在课程中的地位，理论与实践并重，在教学内容和要求上理论教学与实践教学相互衔接、逐渐深入。具体做法如下。 　　1.构建“基础实验”、“大型实验”和“综合提高型实验”三个层次的实验教学内容。基础层次的教学包括电路基础实验和模电基础实验内容，目的是培养学生的基本实验技能，及其基本分析和解决问题的能力，采取的教学方法是一人一组的实验方法，保证每个学生都有动手练习的机会；大型实验层次主要是模电大型实验，教学目的是培养学生独立分析处理问题的能力，鼓励创新思维，促进知识更新，让学生在系统分析、设计与应用上有所提高，采取的教学方法是由学生在规定范围内自主选题，在实验室自主完成，一人一组；综合提高型层次开设的是电子系统设计与实践实验，教学目的是让学生综合运用前面各实验层次所学到的专业知识和工程技能，面对较大规模的电子系统进行设计分析，培养学生自主学习、创新、系统分析、设计与应用的能力，此层次的实验教学结合电子设计竞赛等课外科技活动进行，采取的教学方法是在指导教师的辅导下，在开放式的实验环境中，经过需求分析、资料查询、方案论证、设计调试、测试分析等过程，完成课题。 　　2.根据人才培养需求，对实验教学内容进行更新、整合和优化。为了培养具有扎实基础理论和创新意识，并具有较强实践能力的专业人才，根据学科发展，对实验教学进行更新和优化设计：设计一些跨学期、跨课程的实验项目，建立由简单到复杂、由基础到综合的循序渐进的实验教学内容体系，从而逐步培养学生动手实践能力和创新精神。例如：在基础层次的数电实验环节可以进行计数器、数字钟等基于MSI的验证和设计性实验，在数电大型实验中可以让学生进行基于VHDL的QuatusII数字钟设计，并下载于FPGA芯片，使学生对SOC有最基本的认识，在综合提高型实验中又可以让学生用单片机系统完成同样的设计。又例如：在数电大型实验中可以进行基于VHDL和FPGA的交通灯控制器设计，在提高层次的单片机实验中可以开设同样的实验，让学生对基于不同硬件设施的设计有更深的感受。类似的实验还有智力竞赛抢答电路等。 　　3.充分利用先进技术和科研成果，建设符合电子信息时代要求的实验教学环节。①转变电子电路的设计思想和设计方法，将以搭试、焊接为主的传统实验方法过渡为以系统设计、仿真和系统实现为主，将先进的EDA技术引入传统的模电实验教学过程，强化EDA技能训练和工程意识培养。目前课程选择Multisim、QuartusⅡ、Nios II IDE等软件来组建EDA公共实验平台，构建软件仿真和硬件实验并重的电子技术课程实验教学新模式。Multisim电路仿真软件主要应用于模拟电子技术、数字电子技术、网上虚拟实验、模电大型实验等实验的教学环节，MAX+PlusⅡ、Quartus Ⅱ应用于数字电路大型实验和提高层次实验环节。②用信息化教学手段为提高教学质量提供基础。建立电路与电子学实验教学网站，提供实验的教学大纲、授课计划、课件、实验仪器使用帮助信息等实验教学材料，学生可以通过网络进行实验内容的预习，并可下载实验内容和相关应用软件，实验报告可以通过网站提交，教师可以进行网上在线实验报告批改、成绩统计，为学生的课外学习提供了很好的网络课堂，从而使实验室在时间和空间上得到有效拓展。